DE709890C

DE709890C - Verfahren zur Herstellung von Magnesiabeton

Info

Publication number: DE709890C
Application number: DEK143260D
Authority: DE
Original assignee: KARL KAMMUELLER DR ING
Current assignee: KARL KAMMUELLER DR ING
Priority date: 1936-08-11
Filing date: 1936-08-11
Publication date: 1941-08-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Magnesiaheton Die Erfindung betrifft die Herstellung von Magnesiabeton durch Vermischen von Magnesiumoxyd, Magnesiumchlorid und Wasser mit den üblichen Betonzuschlagstoffen und bezweckt die Erzielung einer raschen Erhärtung und hohen. mechanischen Festigkeit unter Vermeidungpem""er `Sc windüng, sö daBdie mecliäniscfieerstandsfähgkeit-äl@ler Betonbestandteile, d. h. des Bindemittels sowbhl als auch der Zuschlagstoffe, voll ausgenutzt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von absolut kau4tischer, nicht gesinterter, z. B. aus oberschlesischem Magnesit bei goo° C erhaltener Magnesia erreicht unter Abstimmung des Verhältnisses von Magnesia zu Magnesiumchlorid zu Wasser entsprechend 44 bis 53 % Mg O, 13 bis 16 0/0 Mg 02, 32 bis 42°%H20, wobei die innerhalb der angegebenen Grenzen ausgewählten Zahlen sich jeweils auf ioo ergänzen .müssen, und unter Verwendung eines Verhältnisses von Magnesia zu Betonzuschlagstoffen zwischen etwa i : 5 bis i : B.
Die besten Ergebnisse liefert innerhalb der obengenannten Grenzen ein Mischungsverhältnis von etwa 8 Mol Mg O, 1 Mol Mg C12 und 15 Mol H20 entsprechend einem prozentischen Gewichtsverhältnis von 46,6 Mg 0, i4,0 M9C12, 39,4H20. Das Mischungsverstoffen darf mit Rücksicht auf die Verformbarkeit der Betonmasse die Grenzen 1 :5 bzw. 1.: 8 nicht überschreiten. Es ist bereits bekannt, Magnesiazemerit der verschiedensten Mengenverhältnisse zwischen den drei Komponenten als Bindemittel für Steinholzmischungen, Kunststein und Gebrauchsgegenstände in Mischung mit Holzmehl oder Sand zu verwenden. Hieraus konnte aber nicht entnommen werden,. daß bei Auswahl bestimmter Mengenverhältnisse der drei Zementkomponenten und unter Verwendung der üblichen Betonzuschlagstoffe bei Wahl eines bestimmten Verhältnisses von Magnesia zu den Zuschlagstoffen ein Beton `von bisher unerreichter Biegezugfestigkeit, Ranmbeständicreirhärtu_ n s eschwin_di keit erhälten werann. Es wird = hierdurch znöglW, "gi"e-mecfiänische Widerstandsfähigkeit sowohl des Bindemittels als auch der Zuschlagstoffe voll auszunutzen, was bei Zementbeton wegen der auftretenden inneren Schwindspannungen nicht möglich ist.
Der neue Beton hat sich als vollständig gasdicht erwiesen. Die Erklärung dafür liegt -darin, daß er das Wasser chemisch vollständig aufbraucht, während beim gewöhnlichen Zementbeton die Zementpaste immer überschüssiges Wasser enthält, das dann verdunstet und ein poriges Gefüge hinterläßt. Es hat sich fernerhin gezeigt, daß der neue Beton, einen sehr .kleinen Wärmeausdehnungsgroß wie beim Portlandzementbeton. Die Folge davon sind entsprechend niedrige Temperaturspannungen und Widerstandsfähigkeit' gegen Wärmeeinflüsse, wie sie durch Versuche erwiesen sind. Der Magnesiumbeton kann große Wärmeschwankungen von einigen hundert Grad, bei denen gewöhnlicher Portlandzementbeton mit Rissen durchsetzt wird, ohne Beeinträchtigung seiner Festigkeit ertragen. Er dürfte also auch für den Bau von Öfen eine besondere Bedeutung haben.
Die Beschaffenheit des benutzten Magnesiumoxyds ist von wesentlicher Bedeutung. So werden die Erfindungszwecke mit besonderer_Leichtigkeit undSicherheit nur erreicht, wenn eine kaustisch gebrannte, nicht gesinterte Magnesia verwendet wird. Von Bedeutung ist hierbei Art und Ursprung des verwendeter< Magnesits, insbesondere die ' Ausführung des Brennprozesses, die Brenndauer und Brenntemperatur sowie die nachfolgende Lagerung. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit oberschlesischem Magnesit erzielt, bei dem eine Brenntemperatur von etwa 9oo ° C eingehalten wurde. Zu hoch oder zu tief gebrannter, ebenso auch lange und unsachgemäß gelagerter Magnesit kann zwar Baustoffe mit mitunter hohen Festigkeiten ergeben, gleichzeitig jedoch sehr starken Raumänderungen (Schwinden oder auch Quellen) unterliegen, wodurch die Festigkeiten wieder herabgesetzt werden.
Auch die gefürchtete Wasserempfindlichkeit des Magnesitzements hängt zum Teil mit der Herkunft und Art des gebrannten Magnesits zusammen. Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß bei unsachgemäß gebranntem Magnesit die Körper bei Wasserlagerung erheblich Wasser aufnehmen und treiben.
Bei Magnesiabeton, der mit richtig gebranntem Magnesit hergestellt ist, sind Raumänderungen bei Wasseraufnahme. nur in jungem Alter vorhanden und übersteigen nicht die Raumänderungen von wassergelagertem Zementbeton. Überraschenderweigeverschwindet nach einigen Monaten bei luftgelagerten Magnesitkörpern der letztgenannten Art das Bestreben, sich in Wasser auszudehnen. So wurde gefunden, daß i Jahr alte Magnesiabetonprismen während einer 6wöchigen Wasserlagerung nicht die geringsten Raumänderungen mehr zeigen: Ausführungsbeispiel Kaustische Magnesia aus oberschlesischem Magnesit wird in einem Mischungsverhältnis von i : 5 bis i : 8 Gewichtsteilen mit gut abgestuften Zuschlagstoffen und so viel einer 28-bis 29 °/oigen Magnesiumchloridlösung angemacht, daß auf i kg Magnesia rund 300 g wasserfreies Magnesiumchlorid kommen. Diese Mischung stellt zugleich eine plastisch verformbare Masse dar. Das Abbinden beginnt erst nach q. Stunden. Wenige Stunden danach ist schon eine beträchtliche Erhärtung erfolgt. Bei einer Mischung i : 5 wurde nach 8 bis 9 Stunden nach dem Anmachen eine Druckfestigkeit von über ioo kg, nach i Tag 5oo kg, nach 3 bis q. Tagen goo bis iooo kg/cm= festgestellt. Von da an steigt sie nur noch langsam weiter. Die Zugfestigkeiten betragen etwa 1,/12 bis 1/15 der Durckfestigkeiten und sind naturgemäß sehr vom Zuschlagsmaterial abhängig. Die Biegungszugfestigkeiten sind etwa das Doppelte der reinen Zugfestigkeiten.
Die Raumausdehnung beträgt von der io. Stunde an bis zum Maximum, am B. bis i o. Tag gemessen, etwa o,2 mm/m. Von da an geht sie auf etwa o,i5 mm/m zurück. Das Gewicht der angemachten und der erhärteten Mischung ist praktisch konstant.
Es hat sich weiterhin gezeigt, daß der Magnesiabeton gemäß der Erfindung eine sehr feste mechanische Bindung mit Eiseneinlägen eingelif; ohne -üäß'eine-Körrösiän -des Eiseils äüffri'tt, sofern die Eiseneinlagen dicht eingebettet liegen und Luft nicht hinzu kann. Die hohe Festigkeit des Magnesiabetons gestattet die volle Ausnutzung der mechanischen Widerstandsfähigkeit von verhältnismäßig sehr starken und hochwertigen Stahleinlagen. Die auf diese Weise erreichbaren liegen weit übei=-denjeriigeri;-die bisher überhäüpt"inithydräülisch`äbbindendeii Bäüstöffen unUi Verwendung von MetallarmieruÜgen er-zielt -«#erden könnten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines schnell Zserhartenden, raumbeständigen Betons hoher Biegezugfeskeit__-. .mittels Magnesiäzements als Bindemittel, gekennzeichnet durch. "die'-Verwendung von kaustischer, nicht gesinterter Magnesia unter Abstimmung des Verhältnisses von Magnesia zu Magnesiumchlorid zu Wasser entsprechend 44 bis 53 % M90, 13 bis 16 0/0 Mg C12, 32 bis 4.2 0/0 H20, wobei die innerhalb der angegebenen Grenzen ausgewählten Zahlen sich jeweils auf ioo ergänzen müssen, und unter Verwendung eines Verhältnisses von Magnesia zu Betonzuschlagstoffen zwischen etwa 1: 5 bis 1: S.