DE821921C

DE821921C - Process for the production of lightweight construction elements

Info

Publication number: DE821921C
Application number: DEP3155A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Riedelsberger
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Leichtbau-Elementen In der Industrie, z. B. in Betrieben, die Fluoride, Sulfoderivate der aromatischen Kohlenwasserstoffe o. dgl. herstellen, fallen bedeutende Mengen von Gipsschlamm an, für die man kaum Verwendungsmöglichkeit hat und die im allgemeinen zur Halde gehen. Ihre Beseitigung erfordert neben den oft wesentlichen Transportkosten wertvolles Werksgelände für die entstehenden umfangreichen Halden. Es ist schon versucht worden, diese Gipsschlämme zu verwerten, z. B. wurden sie getrocknet und gebrannt; um als Bindemittel, z. B. Putz- oder Stuckgips, verwendet zu werden. Doch lieferten sie nur ein minderwertiges Erzeugnis gegenüber den aus natürlichen Gipsvorkommen gewonnenen.Process for the production of lightweight construction elements In industry, z. B. in factories that produce fluorides, sulfoderivatives of aromatic hydrocarbons o. The like. Produce significant amounts of gypsum sludge, for which one hardly Has possible uses and which generally go to the dump. Your elimination requires, in addition to the often significant transport costs, valuable factory premises for the resulting extensive heaps. Attempts have already been made, this gypsum slurry to utilize, e.g. B. They were dried and fired; to act as a binder, e.g. B. Plaster or plaster of paris to be used. But they only provided an inferior one Product compared to that obtained from natural gypsum deposits.

Es wurde nun gefunden, das Gipsschlämme mit Vorteil zu Leichtbau-Elementen, wie Platten, Steinen, anderen Formstücken o. dgl., verarbeitet werden können. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sie in Mischung mit Stoffen, die die Umwandlung des Feingefüges der Gipsschlämme anregen, rißfrei erhärten, und daß die Beimischung insbesondere von leichten Füllstoffen, wie Sägespäne, Holzwolle, Hobelspäne, Bims, Tuff, Asbest, Schlackenwolle o. dgl., den starken Schwund, der mit der Trocknung des Gipsschlammes Hand in Hand geht, völlig oder doch mindestens so weit vermindert, daß in den Normengrenzen formbeständige Leichtbau-Elemente mit guten Festigkeitswerten erzielt werden können.It has now been found that gypsum slurry is advantageous for lightweight construction elements, such as plates, stones, other shaped pieces o. The like. Can be processed. It it has been shown that when mixed with substances that cause the transformation of the Stimulate the fine structure of the gypsum slurry, harden without cracks, and that the admixture especially light fillers such as sawdust, wood wool, wood shavings, pumice, Tuff, asbestos, slag wool or the like, the strong shrinkage that occurs with drying of the gypsum sludge goes hand in hand, completely or at least so much reduced, that dimensionally stable lightweight elements with good strength values within the limits of the norms can be achieved.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß nur etwa 6oo kg Schlamm je Kubikmeter Erzeugnis, auf Trockensubstanz bezogen; benötigt werden, wobei Bauelemente von besonders geringem Raumgewicht, z. B. < i, entstehen.The invention has the further advantage that only about 600 kg of sludge per cubic meter of product, based on dry matter; are needed, with components of particularly low density, e.g. B. <i arise.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich beispielsweise so ausführen, daß die Gipsschlämme z. B. in Mischern, Schnecken oder Rührgefäßen, durch Zugabe von gebranntem oder gelöschtem Kalk stark alkalisch gestellt werden. Darauf folgt die Beimischung der Füllstoffe und die Formung und Trocknung bzw. Erhärtung der Mischung.The method according to the invention can be carried out, for example, that the gypsum sludge z. B. in mixers, screws or stirring vessels, by adding can be made strongly alkaline by burnt or slaked lime. It follows the admixture of fillers and the shaping and drying or hardening of the Mixture.

Als Anreger, die einzeln oder gemischt zugesetzt werden können, haben sich außerdem z. B. Soda, andere alkalisch reagierende Stoffe; Portlandzement, Gipsschlackenzement, Stuck- oder Estrichgips und die Sulfate der Alkalien, des Eisens und des Aluminiums und insbesondere Magnesiumsulfat (Kieserit) bewährt.As a stimulant, added individually or mixed will can also have z. B. Soda, other alkaline substances; Portland cement, Gypsum slag cement, stucco or screed plaster and the sulphates of alkalis, of iron and aluminum and especially magnesium sulphate (kieserite) have proven their worth.

Ein Schutz wird nicht beansprucht für die Zumischung von gebranntem oder gelöschtem Kalk, Sulfaten oder ähnlichen die Erhärtung beschleunigenden Stoffen und gegebenenfalls Sand, Schlakkensand, Trümmersplitt oder auch leichteren Zusätzen, wie Bims, Sägespäne, Asbest, Schlackenwolle, Schilf o. dgl., zu solchen Gipsschlämmen, die bei der Gewinnung von Phosphorsäure oder phosphorsauren Salzen, aus Rohphosphaten oder bereits verarbeiteten Rohphosphaten, wie Superphosphat, Triplesuperphosphat, Mischphosphat o. dgl. anfallen.Protection is not claimed for the admixture of fired or slaked lime, sulphates or similar substances that accelerate the hardening and, if necessary, sand, slag sand, debris or lighter additives, such as pumice, sawdust, asbestos, slag wool, reeds or the like, to such gypsum sludge, those involved in the production of phosphoric acid or phosphoric acid salts from rock phosphates or already processed rock phosphates, such as superphosphate, triple superphosphate, Mixed phosphate or the like. Accumulate.

Als vorteilhaft hat sich auch die Verwendung von Phosphaten als Zusatz zum Gipsschlamm erwiesen, z. B. werden durch Anwesenheit von Tricalciumphösphat, Mono- oder Dinatriumphosphat die Festigkeitswerte der erfindungsgemäßen Erzeugnisse in bemerkenswertem Maße verbessert. Dieser Vorteil tritt auch dann schon ein, wenn die Phosphate nur in geringen Mengen zusammen mit anderen erfindungsgemäßen Zusätzen zur Anwendung gelangen.The use of phosphates as an additive has also proven to be advantageous proven to be gypsum sludge, e.g. B. are caused by the presence of tricalcium phosphate, Mono- or disodium phosphate the strength values of the products according to the invention improved to a remarkable extent. This advantage also occurs when the phosphates only in small amounts together with other additives according to the invention come into use.

Die Verarbeitung der Gipsschlämme nach dem Verfahren gemäß `der Erfindung gestaltet sich verhältnismäßig einfach und wenig kostspielig, da das Zumischen der Füllstoffe, wie- Holzfeinmehl, grobes Sägemehl, Hobelspäne, Holzwolle, Ginster, Heidekraut, Trockenlaub, Torf usw., einen Wasserzusatz erforderlich macht. Mit Hilfe von Wasser oder von Lösungen der wasserlöslichen Anreger stellt man eine relativ dünnflüssige Schlempe aus den Schlämmen her, die ja meist in der Konsistenz von Filterkuchen, oft tixotropen Charakters, vorliegen, so daß die Einarbeitung von nicht wasserlöslichen Zusätzen und Füllstoffen keine Schwierigkeiten bereitet.The processing of the gypsum slurry according to the method according to the invention turns out to be relatively simple and inexpensive, since the admixing of the Fillers, such as fine wood flour, coarse sawdust, wood shavings, wood wool, gorse, Heather, dry leaves, peat, etc., require the addition of water. With help of water or of solutions of the water-soluble stimulators one makes a relative thin-bodied stillage from the sludge, which usually has the consistency of Filter cakes, often of a thixotropic character, are present so that the incorporation of Insoluble additives and fillers poses no problems.

Die Wirkung der Zusätze war nicht vorauszusehen, denn der Gips liegt in den Schlämmen ja schon in Form des Dihydrats vor, dessen Bildung gemeinhin als mit der Abbindung identisch betrachtet wird. Die Hydratisierung ist also viel zu früh in Gegenwart zu großerWassermengen erfolgt.The effect of the additives could not be foreseen, because the plaster of paris lies in the sludge already in the form of the dihydrate, the formation of which is commonly known as is considered to be identical to the setting. So hydration is way too occurs early in the presence of excessive amounts of water.

Man kann erfindungsgemäß den Gipsschlämmen außer oder neben den erwähnten organischen Füllstoffen noch anorganische, wie Ziegelfein, Mergel, Kreide, Bimsstein, Blähton o. dgl., zusetzen. Auch leichte Schlacken o. dgl. Stoffe in pulveriger, körniger oder wolliger Form können für sich oder in Mischung mit anderen Stoffen als Füllstoff benutzt werden.According to the invention, the gypsum slurries can be used in addition to or in addition to those mentioned organic or inorganic fillers such as brick, marl, chalk, pumice stone, Add expanded clay or the like. Light slag or similar substances in powdery, granular or woolly form can be used on their own or in a mixture with other substances can be used as a filler.

Im Falle der Herstellung von Leichtsteinen schließt das Verfahren noch einen weiteren besonderen technischen Fortschritt in sich: Man kann zur Formgebung die Strangpresse mit ihrer bekannten hohen Leistungsfähigkeit und ihrem kleinen Eigengewicht einsetzen. Im Gegensatz zur Verwendung von schnell abbindendem Stuckgips ist man also nicht mehr an das Gußverfahren mit hohem Formenaufwand oder an die schwere Stempelpresse gebunden.In the case of the production of lightweight bricks, the process closes Yet another special technical advance in itself: You can go for shaping the extrusion press with its well-known high performance and its small size Use dead weight. In contrast to the use of quick-setting plaster of paris So you are no longer in the casting process with high mold expenditure or in the heavy punch press bound.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber normalen gipsgebundenen Bauelementen liegt darin, daß auch die Wetterbeständigkeit der Erzeugnisse verbessert wird, insbesondere die Ritzhärte in genäßtem Zustand.Another advantage of the invention over normal plaster-bound Components lies in the fact that the weather resistance of the products is also improved becomes, especially the scratch hardness when wet.

Beispiele 1. 664 Gewichtsteile eines Gipsschlammes mit 30% Wasser vom ph-Wert 2 werden mit 189 Gewichtsteilen Wasser zu einer Schlempe verrührt, die mit 34 Gewichtsteilen eines 73%igen Branntkalks versetzt und dann mit 65 Gewichtsteilen Sägemehl mit o bis 3 mm Korngröße und 49 Gewichtsteilen feiner Holzwolle vermischt wird.Examples 1,664 parts by weight of a gypsum slurry with 30% water pH 2 are mixed with 189 parts by weight of water to form a vinasse, which mixed with 34 parts by weight of a 73% quicklime and then with 65 parts by weight Sawdust with a grain size of 0 to 3 mm and 49 parts by weight of fine wood wool mixed will.

Das Gemenge wird in eine Plattenform gegeben und kurz mit o,69 atü gedrückt. Dann wird der Stempel der Form arretiert, und es wird nach i Stunde entformt.The mixture is placed in a plate form and briefly marked with 0.69 atm pressed. Then the stamp of the mold is locked and it is removed from the mold after one hour.

Die bei gewöhnlicher Temperatur getrocknete Platte hat nach 28 Tagen bei einem Raumgewicht von o,81 eine Biegezugfestigkeit von 23,5 kg/qcm und zeigt gegen die Form weder ein Wachsen noch ein Schwinden.The plate dried at ordinary temperature has after 28 days with a density of 0.81 a flexural tensile strength of 23.5 kg / qcm and shows against the form neither growing nor shrinking.

2. 662 Gewichtsteile des Schlammes nach Beispiel i werden mit 35 Gewichtsteilen Kieserit in 189 Gewichtsteilen Wasser versetzt, dann vermengt man mit 63 Gewichtsteilen Sägemehl und 51 Gewichtsteilen Holzwolle.2. 662 parts by weight of the sludge according to Example i are 35 parts by weight 189 parts by weight of water are added to Kieserite, then 63 parts by weight are mixed Sawdust and 51 parts by weight of wood wool.

Das Gemisch wird wie das nach Beispiel i verarbeitet, es hat bei einem Raumgewicht von 0,93 eine Biegezugfestigkeit von 31,2 kg/qcm. Auch hier zeigt sich kein Schwund, während der unverdünnte Schlamm einen solchen von 69 mm je Meter aufweist.The mixture is processed in the same way as in Example i; with a density of 0.93 it has a flexural strength of 31.2 kg / cm 2. Here, too, there is no shrinkage, while the undiluted sludge shows a rate of 69 mm per meter.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of lightweight construction elements, such as plates, stones or other shaped pieces, characterized in that gypsum slurry used in a mixture with fillers and substances that, like quick lime, other alkaline reacting substances, portland cement, gypsum slag cement, kieserite, other sulfates, phosphoric acid salts, stucco or screed plaster or mixtures of these Substances the transformation of the fine structure of the gypsum sludge in the sense of solidification and setting without cracking, with the admixture of fired or slaked lime, sulphates or similar substances that accelerate the hardening process and, if necessary, sand, slag sand, debris or even lighter additives, such as pumice, sawdust, asbestos, slag wool, reeds or the like, to such gypsum sludge except in the production of phosphoric acid or phosphoric acid salts from rock phosphates or already processed rock phosphates, such as superphosphate, triple superphosphate, Mixed phosphates or the like arise.