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Verfahren zur Herstellung von porösen Formkörpern Es ist bekannt,
poröse feste Formkörper durch Treiben eines Teiges aus hydraulisch abbindenden Stoffen,
wie Zement, Gips o. dgl., und Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz, von Füllstoffen,
wie Sand, Faserstoffen usw., mit gasförmigen, Sauerstoff entwickelnden Verbindungen,
wie Wasserstoffsuperoxyd, herzustellen. Insbesondere zur Verbilligung des Verfahrens
wurden hierbei dem Reaktionsgemisch häufig Hypochlorite zugefügt, die bei Gegenwart
von Perverbindungen ihren aktiven Sauerstoff ebenfalls gasförmig abgeben. An Stelle
von Hypochloriten wurden auch Zersetzungskatalysatoren, wie Verbindungen von Schwermetallen,
z. B. Mangansulfat, verwendet. Schließlich war es auch bereits bekannt, die beim
Treiben der Mischungen gebildeten Blasen durch Zusatz von die Oberflächenspannung
herabsetzenden Stoffen, wie Seife, Leim u. dgl., zu stabilisieren, um ein nutzloses
Entweichen des entwickelten Sauerstoffs und teilweises Zusammenfallen des getriebenen
Teiges. zü verhindern. Um befriedigende Ergebnisse zu erzielen, wurde bisher bei
der Herstellung der Treibmischung eine ganz bestimmte Reihenfolge der Zugabe der
einzelnen Komponenten eingehalten. Hierbei wurde zunächst ein Teig aus Zement, Wasser,
dem blasenstabilisierenden Stoff, Wasserstoffsuperoxyd oder einer anderen Perverbindung
und gegebenenfalls Zuschlagstoffen., wie Sand, hergestellt und zum Schluß der die
Zersetzung der Perverbindung fördernde Stoff, wie Hypochlorit, zugesetzt. Bei dieser
Arbeitsweise erfolgte eine langsame, zunächst sehr feinblasige und sich bis zu mehreren
Stunden erstreckende Gasentwicklung. Der während des Treibens homogenisierteTeigwurde
in dieTreibformen vergossen und unter Vermeidung von Erschütterungen bis zur Beendigung
des Treibens sich selbst überlassen.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß das Treiben des Teiges
sehr %vesentlich beschleunigt werden kann, ohne daß dabei nennenswerte Mengen -
des entwickelten
Sauerstoffs aus dem Teig entweichen, wenn der
blasenstabilisierende Stoff gleichzeitig mit der zuletzt zugesetzten Komponente
zugefügt wird.
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Da Zement eine stabilisierende Wirkung auf Perverbindungen ausübt,
wodurch der-' Treibprozeß verzögert wird, hat es sich gemäß der Erfindung als zweckmäßig
erwiesen, bei der Herstellung von Leichtbeton zunächst eine Mischung von Zement,
Wasser, Hypochlorit und gegebenenfalls Zuschlagstoffen zu bereiten und den blasenstabilisierenden
Stoff zum Schluß gleichzeitig mit dem Wasserstoffsuperoxyd zuzusetzen. Bei dieser
Arbeitsweise setzt das Treiben der Mischung sofort nach ihrer Bereitung ein und
ist in wesentlich kürzerer Zeit, als es bisher der Fall war, beendet. Da die beim
Treiben gebildeten Blasen bei dieser Arbeitsweise aüßerordent-Iich stabil sind,
ist es möglich, die Masse in den Mischbehältern praktisch zu Ende treiben zu lassen
und erst darauf in die Formen zu vergießen, während es bisher notwendig war, den
angesetzten Teig möglichst rasch zu verformen und das Treiben in den Formen stattfinden
zu lassen. Da beim Treiben in den Mischbehältern gemäß der Erfindung die Verformung
nicht sofort vorgenommen werden muß, können viel größere Ansätze als bisher gleichzeitig
hergestellt werden. Außerdem können die Formen, in die die bereits getriebene Mischung
eingebracht wird, ganz ausgefüllt werden, da eine merkliche Volumenzunahme durch
Nachtreiben nicht eintritt. Auf diese Weise kann der Materialverlust vermieden werden,
der früher unvermeidlich dadurch entstand, daß das Ausmaß des Nachtreibens nicht
genau vorauszusehen war und das Füllen der Formen so reichlich geschehen mußte,
daß die Formen in der Regel einen Gberschuß an Material erhielten, der abgestrichen
und fortgeworfen werden mußte.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird nur ein Teil
des Treibmittels, z. B. Wasserstoffsuperoxyd, und der blasenstabilisierende Stoff
der Zementmischung zuletzt zugesetzt, während der übrige Teil des Wasserstoffsuperoxyds
und gegebenenfalls auch ein Teil des Blasenstabilisators der Mischung von Zement,
Wasser und gege benenfalls Zuschlagstoffen vor dem Zusatz des die Zersetzung von
Wasserstoffsuperoxyd fördernden Stoffes, wie Hypochlorit, einverleibt wird. Bei
dieser Arbeitsweise wird die zuerst vor dem Hypochlorit zugesetzte Portion Wasserstoffsuperoxyd
durch den anwesenden Zement zunächst stabilisiert, während die zweite zuletzt zugesetzte
Portion Wasserstoffsuperoxyd sofort beim Einmischen in den Brei sich unter Sauerstoffentwicklung
zu zersetzen beginnt, wobei sehr feine Blasen gebildet werden, die nun als Keime
für die allmählich einsetzende Gasentwicklung aus der ersten sich nur langsam zersetzenden
Portion Wasserstoffsuperoxyd dienen.
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Durch Bemessung der mengenmäßigen Anteile der in zwei Etappen zugesetzten
Por-'"tionen Wasserstoffsuperoxyd gelingt es, je nach Wunsch, Körper mit feiner
oder grobblasiger Struktur zu erhalten. Je größer die Anteile des zuerst zugesetzten
Wasserstoffsuperoxyds sind, um so grobblasiger fallen _tfie Endprodukte aus.
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Zum Stabilisieren der Blasen und Regelung der Blasengröße können die
Oberflächenspannung herabsetzende Stoffe verwendet werden, wie Seife, Leim, Türkisch
Rotöl, Teeröl, z. B. Holz- oder Steinkohlenteeröl einer Fraktion zwischen ioo bis
300y C, sowie Produkte, die durch einen Alkaliauszug von Holzpech und nachträgliches
Eindampfen erhalten werden. Sehr gute Ergebnisse wurden mit einem Zusatz von Saponin,
ferner auch mit Leim, Seife o. dgl. einzeln oder gemeinsam erzielt.
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Die für das Treiben von Zementmischungen geschilderten Maßnahmen gemäß
der Erfindung gelten auch bei der Verwendung von anderen mit Wasser erhärtenden
Stoffen, wie Gips. Da Gips jedoch keine stabilisierende Wirkung auf Perverbindungen
ausübt, kann ohne Nachteil auch die gesamte Menge des Treibmittels, z. B. Wasserstoffsuperoxyd,
vor dem Zusatz des seine Zersetzung fördernden Stoffes, wie Mangansulfat, Hypochlorit
usw. zugesetzt werden. Wesentlich ist lediglich, daß der Blasenstabilisator zum
Schluß gleichzeitig oder gemeinsam mit einem der an der Sauerstoffentwicklung beteiligten
Stoffe, d. h. also, entweder mit dem Treibmittel, wie Wasserstoffsuperoxyd, selbst
oder mit dem die Zersetzung fördernden Stoff, wie Hypochlorit oder einem Zersetzungskatalysator,
wieVerbindungen von Mangan, Eisen, Nickel, Kobalt, Katalasen usw., der zu treibenden
Mischung zugegeben wird. Beispiel 1 375 cms einer Chlorkalkaufsch-,vemtnung,
die 187 g Chlorkalk mit einem Gehalt von 3o bis 31 °/o aktivem Chlor enthält,
werden mit 222o cms Wasser und 80o g Sand (kleiner als i mm) und 3200
g Zement gut durchgemischt. Dazu werden So cmg d.o°%iges Wasserstoffsuperoxyd gegeben,
das 2,1 g Saponin gelöst enthält. Unter gutem Durchmischen setzt sofort die Gasentwicklung
ein, worauf die ursprüngliche Paste auf ein Vielfaches ihres Volumens anwächst.
Wird ein derartiger Schaum sofort ausgegossen, so tritt in der Form eine ganz leichte
Volumenvermehrung ein, läßt man dagegen diesen Schaum eine
Viertelstunde
und darüber stehen, so tritt keine Volumenveränderung mehr ein, so daß Formkörper
erhalten werden, die genau der vorgeschriebenen Form entsprechen. Auf diese Weise
werden Körper erhalten von absolut gleichmäßig poriger Struktur mit einem Raumgewicht
von o,35. Beispiel a 80o cm3 Wasser werden mit 5o cm3 Natriumhypochloritlaugc (1i
% aktives Chlor) und 8709 Schlossergips innig gemischt, bis eine homogene
Paste entsteht. In diese Paste werden 6 cm3 4o%iges Wasserstoffsuperoxyd, das
0,3 g Saponin gelöst enthält, eingerührt. Es tritt augenblicklich eine Schaumbildung
ein unter Bildung sehr kleiner stabiler Bläschen. Wird ein derartiger Schaum in
Formen gegossen, so, erhält man Körper von einem scheinbar spezifischen Gewicht
von 0,28. Beispiel 3 Zu einem Gipsbrei, bestehend aus 80o cm3 Wasser und 8,7o g
Gips, werden 6 cm3 einer 40%igen Wasserstoffsuperoxydlösung hinzugefügt. Zu dieser
Mischung wird eine Aufschlämmung von 5 g Braunstein in 5 cm3 einer wäßrigen 4?/0igen
Saponinlösung hinzugegeben und das Ganze gut homogenisiert, bis die Gasentwicklung
praktisch beendet ist. Man erhält einen sehr stabilen Schaum. Die Formen können
vollständig ausgefüllt werden und zeigen keinerlei Volumenvergrößerung Beispiel
4 Zu einem Betonbrei, bestehend aus 2aoo cm3 Wasser und 3z00 g Zement und 80o g
Feinsand, werden 5 cm@ einer 4o%igen Wasserstoffsuperoxydlösung, die 4,5 % Saponin
enthält, zugegeben und das Ganze gut homogenisiert. Hierauf wird eine Aufschlämmung
von 375 cm3 einer Chlorkalklösung (entsprechend Beispiel i) und als letztes 45 cm3
einer 400%igen Wasserstoffsuperoxydlösung, die 4,5 % Saponin enthält, eingerührt
und das Ganze durchgemischt.