DE745057C

DE745057C - Verfahren zur Herstellung von Baustoffen mit poroesem oder zellenartigem Gefuege

Info

Publication number: DE745057C
Application number: DEM137207D
Authority: DE
Inventors: Simon Missotten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-08-01
Filing date: 1937-02-18
Publication date: 1944-02-24

Description

Verfahren zur Herstellung von Baustoffen mit porösem oder zellenartigem Gefüge Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen mit zellenarti.-gern oder porösem Gefüge und insbesondere von Stoffen mit Bindemitteln, die an der .Luft oder hy drauliscll abbinden, wie Beton, Mörtel, Gips o. dgl., in deren Masse die Bildung von Zellen, Blasen, Zwischenräumen, Poren oder Hohlräumen durch eine Entwicklung von Gas während des Abbindens der Bindemittel hervorgerufen wird.
Es ist bereits bekannt, porösen Zement oder poröse Mörtel in der Weise herzustellen, daß den Rohstoffen Verbindungen zugesetzt werden, die aktiven Sauerstoffenthalten, wobei die Freisetzung von Gas während des Abbindens durch die Anwesenheit von Stoffen bewirkt werden sollte, die als Zersetzungskatalysatoren dienen, wie z. B. Metallpulver oder Metallverbindungen . (Mangandioxyd). In diesem Zusammenhang wurde auch ein geringfügiger Zusatz von Alkalien oder Ammoniak als Zweckmäßig angesehen. Als Verbesserung dieses Verfahrens wurde vorgeschlagen, das Freiwerden des Sauerstoffes bzw. die Regelung der Gasentwicklung statt durch Zersetzungskatalysatoren durch Stoffe zu veranlassen, welche, wie z. B. Calcium'hypochlorit oder Natriumhypochlorit, die Abgabe des Sauerstoffes durch chemische Umsetzung bewirken. Diese Abänderung sollte eine bessere Gasausbeute bzw. einen größeren Treibeffekt oder zur Erzielung des gleichen Treibeffektes eine Herabsetzung der Menge an aktiven Sauerstoff enthaltenden Verbindungen ergeben.
Die verschiedenen bekannten Arbeitsweisen mit Sauerstoffentwickelnden Stoffen konnten jedoch noch. nicht voll befriedigen. Insbesondere wurden keine solchen Biege- und Druckfestigkeiten erreicht, daß die porösen Erzeugnisse als vollwertige Baustoffe in den normalen Hausbau eingeführt werden konnten. Ferner trat beim Arbeiten mit Hypochloriten eine Chlorentwicklung auf, die nicht nur bei der Herstellung der Leichtbaustoffe störend ist, sondern auch deren Beschaffenheit beeinträchtigt. Das Chlor war in den Zellen des Betons o. dgl. eingeschlossen und konnte nur äußerst langsam entweichen. Eine Verarbeitung von auf diese Weise hergestelltem Beton mit Armierungseisen kam wegen des starken chemischen Angriffes der.. eingeschlossenen Gase auf das Metall nicht, in Betracht.
Die Erfindung sieht demgegenüber in Verfahren zur Tierstellung von Baustoffen mit zellenartigem oder porösem Gefüge unter Zusatz von Gas entwickelnden Bestandteilen vor, bei dem der Masse neben Peroxyden und Hypochloriten Ammoniak in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß es sich mit dem Hypochlorit zu Stickstoff umsetzt. Es hat sich gezeigt, daß die aus der Mischung von Peroxyd, Hypochlorit und Ammoniak entwickelten Gase sehr günstig für die Zellenbildung in der D.iustoffmasse sind und keinerlei nachteilige chemische Wirkung auf die Mörtelbestandteile zeigen, so daß dessen Festigkeit im Vergleich zu den bekannten Erzeugnissen wesentlich erhöht ist und an die Festigkeit massiver Baustoffe heranreicht. Während nun z. B. beim Arbeiten mit Wasserstoffsuperoxyd und Chlarka,lk bzw. Natrium-2iypochlorit Porenbeton erhalten wurde, der @lki-.tiinem Raumgewicht von 0,5 eine Druck-'-.'ft #tigkeit von i o kg/cm2 und bei einem Raum-_gewicht von etwa i,z eine Festigkeit von 2o bis 3okg/em° zeigte, zeigt ein gemäß der Erfindung hergestellter Beton vom Raumgewicht o,68 eine Festigkeit von 26kg/cm2 oder ein Beton vom Ratungewicht 1,16 eine Festigkeit von 103 1,-g/cm2.
Die sich bei dem Verfahren abspielenden chemischen Umsetzungen sind nicht völlig geklärt, jedoch dürfte in erster Linie Hypochlorit auf das Ammoniak nach der Formel einwirken 3NaOC1 3NH@NHLC1-; 2HC1-,'-3NaOH +N-Das entstehende Ammoniumchlorid und der Chlorwasserstoff liefern vermutlich mit dem Kalk der Mörtelmischung Calciumchlorid, das zu einer Verfestigung des Baustoffes beiträgt und außerdem Ammoniak, das mit weiterem Hypochlorit reagieren kann.
Das Wasserstoffsuperoxyd zersetzt sich bekanntlich nach der Formel H@O--H20+O '-, 49 cal. tim. Die hierbei frei -,verdende Wärmemenge begünstigt offenbar die übrigen sich abspielenden Umsetzungen.
Die Bildung des Stickstoffes vollzieht sich parallel mit der Freisetzung des Chlors. Daraus ergibt sich noch eine andere wichtige Folge; die technisch vorteilhaft ist. Bekanntlich ist ein Erzeugnis um so fester und widerstandsfähiger, je weniger die Mörtelmasse während des Abbindens gestört wird. So läßt eine starke Gasentwicklung während des Abbindens die Zellen zusammenfallen und beeinträchtigt die Festigkeit des Baustoffs. Beim Verfahren nach der Erfindung tritt dagegen die Umsetzung zwischen Ammoniak und Hypochlorit in dem Augenblick ein, wo die Stoffe zusammentreffen. Diese Umsetzung verläuft ebenso lange intensiv, wie sie durch die Wärmeentwicklung infolge der Zersetzung des Peroxyds begünstigt wird. Vermindert sich aber die Wasserstofl-superoxydmenge, läßt auch die genannte Zersetzung -ziemlich rasch nach.
Auf diese Weise wird die Umsetzung zwischen den Hypochloriten und dem Ammoniak beendet, bevor die Abbindung einsetzt bzw. die Umsetzung wird jedenfalls so schwach, daß jede Gasentwicklung beendet ist, bevor die Masse anfängt fest zu werden.
Die erwähnten droi Bestandteile wirken also bei dem Verfahren gemäß der Erfindung derart zusammen, daß die Gasabgabe gleichförmig erfolgt und ein regelmäßiges zellenartiges und homogenes Gefüge gesichert wird. Außerdem ist aber auch die Gasentwicklung nicht so plötzlich, daß das Gas vor dem Einsetzen der Abbindung entweichen könnte, andererseits aber ist sie so intensiv, daß die Treibwirkung ihren Höhepunkt erreicht hat, bevor die Abbindung einsetzt. der Abbindungsvorga.ng also nicht gestört und die Festigkeit des Erzeugnisses erheblich verbessert wird.
Die Treibwirkung der Gase kann dadurch geregelt werden, daß das Raummaß der entwickelten Gase und die Schnelligkeit ihrer Entwicklung durch eine Änderung der Anteile der zur Wirkung gebrachten chemischen Stoffe geändert wird.
Andererseits kann das Gemisch der Rohstoffe und vorgenannten Bestandteile noch mit inerten oder aktiven Stoffen versetzt werden, die die Masse wärmeisolierend, feuerbeständig, schallisolierend oder widerstandsfähig gegen äußere Einwirkungen machen.
Zur Regelung der Zellenbildung kann auch Gebrauch gemacht werden von einem Zusatz einer geringen Menge eines schützenden Kolloids, beispielsweise Knochenleim, Albumin, tierischem Leim, Gelatine, Saponin, mineralisch en Kolloiden, Seifenton, kolloidalen Erden u. dgl. Es ist selbstverständlich; daß die anteiligen Mengen der Bestandteile und der zugesetzten chemischen Stoffe sowie ihre Konzentration von Fall zu Fall verschieden sein können.
Ausführungsbeispiele i. Die nachstehende Zusammensetzung gestattet beispielsweise die Herstellung eines Betons mit :einem scheinbaren Raumgewicht von o,6 Zement 44,000 kg Sand io,ooo kg Kalkstein 0,80o kg Chlorkalk (35 bis 37%), 2,5ookg Natriumhypochlorit (2o bis 22° B6) 0,5001 Ammoniak (2o bis 25° B6) o,65ol Wasserstoffsuperoxyd (3o %) 0,1751 Ossein 0,0751 2. Die nachfolgende Zusammensetzung liefert einen. Beton vom; scheinbaren Raumgewicht 0,5 bis o,6 Zement i 9, ooo kg Sand ¢, 50o kg Chlorkalk (35 bis 37%) o,6ookg Natriumhypochlorit -(2obis 22° B6) o,250 kg Kalkstein o, 50o kg Ammoniak (2o bis 25° Be) o,iool Wasserstoffsuperoxyd (30%) 0,1501 Leim 0,0751 Naturgemäß können die Mengenverhältnisse der vorstehenden Beispiele geändert werden. Insbesondere kann auch statt einer Mischung von Chlorkalk und Natriumhypochlorlt nur eineinziges Hypocblorit verwendet werden.
Besonders zu beachten ist noch, daß die gemäß der Erfindung hergestellten Baustoffe mit der Zeit noch eine größere Festigkeit erhalten und daß die Massen außerdem vollkommen frei von schädlichen Gasen sind, so daß sie mit Metallarmierungen verarbeitet werden könne:.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Baustoffen mit poröse oder zellenartigem Gefüge durch Zusatz von Gasentwickelnden Bestandteilen bei gewöhnlicher Temperatur zu abbindenden Rohstoffen, wie Zementen, Gipsen o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Masse neben Peroxyden und Hypochloriten Ammoniak in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß @es sich mit dem Hypochlorit zu Stickstoff umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ammoniakmenge etwa das Vierfache der Wasserstoffperoxydm!enge beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als. Hypochlorit ein Gemisch von Chlorkalk und Natriumhypochlorit verwendet wird. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch: gekennzeichnet, daß der Masse Kalkstein beigemischt wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ...... Nr. 5 5 9 i 9, 468 170, 468780 ; 572259, 576 767, 6o9858, 633330; französische Patentschrift .... Nr. 719 781.