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Herstellung von Preßkörpern Es ist bekannt, daß sich angefeuchtete
Sande, welchen mehr oder weniger große Mengen Bindemittel zugesetzt sind, in erdfeuchtem
Zustande unter Druck verfestigen lassen. Seit langer Zeit wird dieses Verfahren
angewandt, z. B. in der Kalkstein-und Schamotteinjustrie sowie bei der Schlackensteinherstellung.
In diesen Fällen, wobei es sich zumeist um die Erzeugung von Steinen, d. 1i. um
Erzeugnisse mit verhältnismäßig großer Dicke und geringer Oberfläche, handelt, sind
im allgemeinen die an dieFestigkeit des frisch gepreßtenFormlings, welche als sogenannte
Grünfestigkeit bezeichnet wird, gestellten Anforderungen nicht sehr hoch. Wesentlich
anders liegen diese Verhältnisse in solchen Fällen, in denen es sich um die Erzeugung
von verhältnismäßig dünnwandigen Werkstücken größerer Oberfläche, wie z. B. von
Dachziegeln, Wandplatten, Bodenplatten o. dgl., handelt, wo höhere Anforderungen
an die Grünfestigkeit gestellt werden.
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Je geringer nun die Grünfestigkeit derartiger Preßlinge ist und je
empfindlicher dieselben auf Grund ihrer Dicke, Oberflächengröße und Gestaltung sind,
desto schwieriger, umständlicher und kostspieliger ist die Weiterbehandlung der
Preßlinge nach dem Preßvorgang. So ist bei verhältnismäßig geringen Grünfestigkeiten
für jeden Preßling ein Unterlagsblech oder Unterlagsbrett erforderlich, und es werden
weiterhin große, viel Kaum einnehmende Ablagestelen benötigt, ganz abgesehen von
der erforderlichen vorsichtigen Behandlung der Erzeugnisse, so daß im allgemeinen
auf umständliche Einrichtungen bei großem Platzbedarf nicht verzichtet werden kann,
um bei der verhältnismäßig
langsamen Erhärtung der Erzeugnisse eine
einwandfreie Güte derselben zu gewährleisten.
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Andererseits ist, insbesondere bei Verwendung von Automaten, die Pressung
das wirtschaftlichste Verformungsverfahren für erdfeuchte plastische Massen, insbesondere
in a11 den Fällen, in denen es auf gute Maßhaltigkeit der Erzeugnisse ankommt.
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Bei erdfeuchten Massen aus hydraulischen Bindemitteln, wie insbesondere
Zement, und den üblichen Zuschlagstoffen, wie z. B. Sand, Schlackensand o. dgl.,
stand aus den vorstehend angeführten Gründen, insbesondere der Herstellung von dünnwandigen
großoberflächigen Körpern, die geringe Grünfestigkeit derart hindernd im Wege, daß
man bisher in diesem Zweig der Technik keine nennenswerten Ergebnisse erzielt hatte
und daß sich in der Praxis keine Erzeugung in größerem Maßstab durchsetzen konnte.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung gelingt es nun, hier in überraschender
Weise Abhilfe zu schaffen und die Grünfestigkeit der Preßlinge dadurch ganz wesentlich
heraufzusetzen, daß bei der Herstellung von durch Pressung erdfeuchter Massen erzeugten
Körpern aus hydraulischen Bindemitteln, wie insbesondere Zement, gegebenenfalls
in Mischung mit Zuschlagstoffen, der zu vierpressenden N'lasse Ton, Lehm oder Bentonit
zugesetzt wird.
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Es ist zwar bereits bekannt, daß man für Mörtelzwecke, also zum Vermauern
dienendem Zement bewußt kleinere Mengen von Lehm dadurch einverleibte, daß man als
Zuschlagstoff lehmhaltige, sogenannte Schmiersande verwendet; durch diese Maßnahme
soll der Mörtel plastischer und damit besser verarbeitbar werden. Es ist ferner
bekannt, daß man in den Vereinigten Staaten von Amerika dem für Putzzwecke dienenden
Zement geringe Mengen Tonpulver oder auch Bentonit zufügt, um dadurch den Putzwerkstoff
gleichfalls plastischer zu gestalten und ihn zwecks besserer Verarbeitbarkeit auf
der Kelle klebriger zu machen.
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Für die Herstellung von Beton vertrat bisher jedoch die gesamte Fachwelt
einmütig den Standpunkt, daß der Beton nach Möglichkeit ton- bzw. lehmfrei sein
müsse, um möglichst hohe Festigkeiten zu erreichen; durch höhere Ton- oder Lehm-Behalte
wird die Festigkeit des Betons ungünstig beeinflußt, und man glaubte daher, daß
höchstens bis zu etwa 5% Ton bzw. bis zu etwa 9% Lehm im Sand eines Betons zulässig
seien ohne wesentliche Schädigung oder Abfall seiner Festigkeit.
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Um so mehr überrascht es, daß bei den durch den gemäß der Erfindung
vorgenommenen Zusatz von Ton, Lehm oder Bentonit zu vierpressenden, aus Zement und
gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen bestehenden erdfeuchten Massen nicht nur
eine außerordentlich erhöhte Grünfestigkeit, sondern weiterhin auch noch eine erhöhte
Endfestigkeit eintritt, was darauf zurückzuführen sein dürfte, daß durch den Zusatz
von Ton, Lehm oder Bentonit durch Erniedrigung der inneren Reibung die Verdichtbarkeit
der zu vierpressenden Masse gefördert wird, wodurch wiederum nicht nur eine erhöhte
Grünfestigkeit, sondern auch eine erhöhte Endfestigkeit hervorgerufen wird.
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Von wesentlicher Bedeutung ist es bei dem neuen Verfahren, daß in
weiterer Ausgestaltung desselben die Zugabe des Tones, Lehmes oder des Bentonits
derart erfolgt, daß diese Stoffe in trockenem, feinverteiltem Zustand zunächst nur
mit dem gleichfalls in trockenem, feingemahlenem Zustand befindlichen hydraulischen
Bindemittel, wie z. B. Zement, innig gemischt werden, bevor weitere Zuschlagstoffe
und die Abbindeflüssigkeit zugemischt wer-! den. Die besten Ergebnisse werden dann
erzielt, wenn gemäß der Erfindung der Ton, Lehm oder Bentonit zusammen mit dem hydraulischen
Bindemittel in trockenem Zustand vermahlen wird, worauf diese dadurch möglichst
homogen miteinander gemischten Stoffe den mit der erforderlichen Ab* bindeflüssigkeit
befeuchteten Zuschlagstoffen, wie z. B. dem entsprechend angefeuchteten Sand oder
Schlackensand, zugemischt werden, wodurch jedes feuchte Sandkorn gleichmäßig mit
dem Zement-Ton-Pulver bzw. Zement-Lehm-Pulver oder Zement-Bentonit-Pulver eingepudert
wird.
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Bei Verwendung von Ton kann dessen Zusatz vorzugsweise zwischen 1o
und 30%, bei Verwendung von Lehm zwischen 15 und 400/0 oder bei Verwendung von Bentonit
vorzugsweise zwischen 3 und i5%, bezogen auf die trockenen Massenbestandteile, betragen,
d. h. also, es lassen sich von diesen Stoffen weitaus größere Mengen verwenden,
als dies bisher bei der Herstellung von Beton ohne wesentliche Festigkeitseinbuße
für möglich gehalten wurde. Voraussetzung ist dabei, daß der zur Verwendung gelangende
Ton oder Lehm möglichst rein ist und keine abbindehemmenden Stoffe, wie Humus o.
dgl., enthält.
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Die Körnung des Zuschlagstoffes soll nach Möglichkeit zwischen etwa
o,2 und 2 mm liegen, und der Feuchtigkeitsgehalt des zu vierpressenden Gemisches
soll nicht über 9% betragen und sich vorzugsweise zwischen 7 und 8% halten.
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Sehr günstige Ergebnisse lassen sich z. B. erzielen mit Massen, welche
io bis 2o% Hochofenzement, 6o bis 8o% Schlackensand und io bis 2o% Ton enthalten.
So wiesen z. B. Probekörper, welche mit einem Preßdruck von 25o kg/cm2 aus einer
Masse hergestellt waren, welche 18% Hochofenzement, 64°,/o Schlackensand und 18%
Ton enthielt - bei 6,5% Wasser, bezogen auf die trockenen Bestandteile -, eine Grünfestigkeit
von etwa 25 kg/cm2, nach 3 Tagen Wasserlagerung eine Druckfestigkeit von etwa 85
kg/cm2, nach 7 Tagen Wasserlagerung eine Druckfestigkeit von ioo bis 125 kg/cm2,
nach 28 Tagen Wasserlagerung eine Druckfestigkeit von etwa 185 kg/cm2 und nach 28
Tagen kombinierter Lagerung eine Druckfestigkeit von über 22o kg/cm2 auf. Je nach
der Zusammensetzung der Masse und den angewendeten Preßdrücken, welche sich ohne
weiteres auf iooo kg/em2 und mehr steigern lassen, können zementarme Erzeugnisse
hergestellt werden, welche Grünfestigkeiten von 3o kg/cm2 und mehr und Endfestigkeiten
von über 300 kg/cm2 besitzen, und zementreiche
Erzeugnisse
mit Endfestigkeiten von etwa i5oo kg/cm2.
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Die Pressung selbst kann durch gleichzeitige Anwendung ein- oder auch
mehrvektorieller Schwingungen unterstützt werden, wobei durch Anwendung dieser Maßnahme
gegebenenfalls mit verhältnismäßig geringen Preßdrücken gearbeitet werden kann.
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Die wesentlichsten Vorteile des neuen Verfahrens liegen darin, daß
durch die außerordentlich erhöhte Grünfestigkeit die lUassenfertigung auch dünnwandiger
großoberflächiger Werkstücke sowie von Werkstücken komplizierterer Form ermöglicht
wird, daß ferner keine Unterlagsbleche und keine großen, umfangreiche Räume beanspruchenden
Trockengestelle erforderlich sind, so daß bei schneller Erhärtung und geringem Platzbedarf
hohe Leistungen mit geringen Arbeitskräften erzielt werden können.