DE709890C

DE709890C - Process for the production of magnesia clay

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.Process for the production of magnesia clay The invention relates to the production of magnesia clay by mixing magnesium oxide, magnesium chloride and water with the usual concrete aggregates and aims to achieve rapid and high hardening. mechanical strength while avoiding pressure, so that the mechanical resistance of all concrete components, ie the binding agent as well as the aggregates, can be fully utilized.

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.According to the invention, this is achieved through the use of absolutely chewing, non-sintered, e.g. B. obtained from Upper Silesian magnesite at goo ° C magnesia achieved by tuning the ratio of magnesia to magnesium chloride to water in accordance with 44-53% Mg O, 13 to 16 0/0 Mg 0 2, 32 to 42 °% H20, wherein the inside The numbers selected from the specified limits must each add up to ioo, and using a ratio of magnesia to concrete aggregate between about i: 5 to 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.The best results are obtained within the abovementioned limits with a mixing ratio of about 8 mol of Mg O, 1 mol of Mg C12 and 15 mol of H20, corresponding to a percentage weight ratio of 46.6 Mg 0.14.0 M9Cl2, 39.4H20. With regard to the deformability of the concrete mass, the mixture material must not exceed the limits 1: 5 or 1: 8. It is already known to use magnesia cemerite in the most varied of proportions between the three components as a binder for stone wood mixtures, artificial stone and everyday objects in a mixture with wood flour or sand. But it could not be deduced from this. that with the selection of certain proportions of the three cement components and with the use of the usual concrete aggregates and with the selection of a certain ratio of magnesia to the aggregates, a concrete of previously unattained flexural strength, Ranmbeständicreirhärtu_ ns eschwin_ speed could be obtained. As a result, it is possible to fully utilize the e-mechanical resistance of both the binding agent and the aggregate, which is not possible with cement concrete because of the internal shrinkage stresses that occur.

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.The new concrete has proven to be completely gas-tight. The explanation for it lies in the fact that he chemically uses up the water completely, while with ordinary cement concrete the cement paste always contains excess water that then evaporates and leaves a porous structure. It has also been shown that the new concrete has a very small thermal expansion how in portland cement concrete. The consequence of this is correspondingly low temperature stresses and resistance 'to the effects of heat, as proven by experiments are. Magnesium concrete can withstand large heat fluctuations of a few hundred degrees, in which ordinary portland cement concrete is riddled with cracks without impairment endure its strength. So it should also be a special one for the construction of stoves Have meaning.

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.The nature of the magnesium oxide used is essential. Thus, the invention purposes with besonderer_Leichtigkeit and S ecurity only be achieved if a caustic calcined, non-sintered magnesia is used. What is important here is the type and origin of the magnesite used, in particular the execution of the firing process, the firing time and firing temperature as well as the subsequent storage. Excellent results have been achieved with Upper Silesian magnesite, which has a firing temperature of around 900 ° C. Magnesite that has been burnt too high or too deep, as well as long and improperly stored magnesite can result in building materials with sometimes high strengths, but at the same time is subject to very strong spatial changes (shrinkage or swelling), whereby the strengths are reduced again.

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.The dreaded water sensitivity of the magnesite cement also depends partly related to the origin and type of the burnt magnesite. Through research It has been found that improperly fired magnesite will damage the body when stored in water absorb and drift considerable water.

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.With magnesia clay made with properly fired magnesite, there are changes in space with water absorption. only present at a young age and do not exceed the spatial changes of water-bearing cement concrete. Surprisingly, after a few months in air-bearing magnesite bodies of the last-mentioned type, the tendency to expand in water disappears. It was found that i-year-old magnesia clay prisms no longer show the slightest changes in space during a 6-week immersion in water: Embodiment Caustic magnesia from Upper Silesian magnesite is mixed in a ratio of i: 5 to i: 8 parts by weight with well-graded aggregates and as much as 28 to 29 per cent magnesium chloride solution prepared so that for every 1 kg of magnesia there are about 300 g of anhydrous magnesium chloride. This mixture also represents a plastically deformable mass. The setting only begins after q. Hours. A few hours later a considerable hardening has already taken place. With a mixture i: 5, a compressive strength of over 100 kg after 8 to 9 hours after mixing, after i day 500 kg, after 3 to q. Days goo to iooo kg / cm = determined. From then on it only increases slowly. The tensile strengths are about 1/12 to 1/15 of the compressive strength and are naturally very dependent on the aggregate material. The flexural strengths are about twice the pure tensile strengths.

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.The expansion of the room is from the io. Hour on to the maximum, measured on the 8th to 10th day, about 0.2 mm / m. From then on it goes to about 0.15 mm / m return. The weight of the prepared and hardened mixture is practically constant.

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.It has also been shown that the magnesia clay according to the invention has a very strong mechanical bond with iron inlays; without -üäß'eine-Körrösiän -des Eiseils, as long as the iron inlays are tightly embedded and air cannot be added. The high strength of magnesia clay allows full use of the mechanical resistance of relatively very strong and high-quality steel inserts. The achievable in this way are far · when = -denjeriigeri; -the date überhäüpt "inithydräülisch`äbbindendeii Bäüstöffen unui using MetallarmieruÜgen aims ER -"# ground kö Nnten.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of a rapidly hardening, volume-stable concrete with high flexural strength __-. . Using magnesia cement as a binder, characterized by. "die' use of caustic, non-sintered magnesia by tuning the ratio of magnesia to magnesium chloride to water corresponding to 44 to 53% M90, 13 to 16 0/0 Mg C12, 32 to 4.2 0/0 H20, wherein the specified within the Limits selected numbers must complement each other to ioo, and using a ratio of magnesia to concrete aggregate between about 1: 5 to 1: S.