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Herstellung von Kunststeinen
| 1 )ic b(-zicht dich auf (#in |
| züi 1- i-st c] i 1111 oll l',- tili#,1 Stei liell,
i |
| sOlchcti. die sich vermauern lassen. |
| Hei der lICI-Stellung voll Kunststeinen ist 111a11 |
| bestrebt. (-Hie gu%\isse Porosit#it zu erzielen, und |
| zwar geschicht die" in der Rezgel dadurch, daß ein |
| Gemisch Non Sand wid bindemittel durch einen |
| Zusatz von schatirnhildenden oder von chernischeii |
| Verbindun-en, die Gase entwickeln, aufgetrieben |
| #\ird, wodurch ein voluiniiii#ser Körper von ver- |
| ,lleiclis\\-eise geritigem Gewicht entsteht. |
| Es ist weiterhin bereits bekannt, poröse Kulist- |
| stei tie aus (:#tlcitinili#,(ii-osilicat durch Vermischen |
| von init Kalk unter |
| li(-1-Ztlst(#lleil. l#Cim Att>treiheil des |
| \Vassers durch eine Behandlung mit |
| z# |
| Danipf clit-#telit dann ebenfalls ein poröses Gefüge. |
| 1 )ie bukamiten Verfahren dieser Art sind vor allem |
| deswe--en umständlich und unwirtschaftlich, weil in |
| die -Masse zunächst eine erhebliche Wasseriiienge |
| hineiii,-earbeitet werden inuG), was, -wenn es gleich- |
| mäLiig geschehen soll, besondere Kunstgritfe erfor- |
| dert. Später muß dann der größte Teil des um- |
| ständlich eingearbeiteten Wassers künstlich vvieder |
| ausgetrieben vverden. Gerade dieses Austreiben ist |
| ziemlich sch#%lerig und stellt eine in vvirtschaft- |
| licher Hezieliung sehr ungünstige Belastung des |
| lIerstellungsvorganges dar. |
| Die F-Irfindun,- hat sich die Aufgabe gestellt, eill |
| \'erfahren zur Herstellung von Kunststeinen mit |
| einein gerin ' gen spezifischen Gewicht zu schaffen, |
| durch Welches Kunststeine erzeugt werden können, |
die trotz ihres geringen Gewichtes eine hohe Druckfestigkeit besitzen,
wobei besonderer Wert darauf gelegt wurde, das Verfahren so zu gestalten, daß eine
wesentliche Verbilligung der Herstellungskosten eintritt und solche Stoffe verarbeitet
werden, die in ausreichendem Umfang und billig greifbar sind.
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iDiese Aufgabe löst die Erfindung in erster Linie dadurch, daß ein
an sich unplastisches Gemisch von feinverteilten Si0.-Stoffen oder von S'02 enthaltenden
Stoffen kristallin.ischen oder amorphen Zustandes, z. B. Sand, Flugasche, Ouarzmehl,
Kieselgur, und von einem Bindemittel, wie Kalk, Zement od.dgl., durch Zusatz von
stark quellfähigem, Gallerte bildendem Ton oder von anderen Gallerte bildenden Massen,
z. B. von Kieselsäuregallerten in Form von Wasserglas und Mineralsäure, unter Zugabe
einer entsprechenden Wassermenge in einen plastischen und knetbaren Zustand übergeführt
und dann vornehmlich auf einer Stran gpresse zweckmäßig unter Bildung von kammerartigen
Hohlräumen verformt wird.
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Es muß als überraschend angesehen werden, daß sich auf die hier angegebene
Art und Weise Kunststeine herstellen lassen, die trotz ihres vergleichsweise geringen
Gewichtes eine Druckfestigkeit besitzen, die so groß ist, daß sie einen Vergleich
mit derjenigen von Ziegeln aushält, die aus gebranntem Ton bestehen. In wirtschaftlicher
Beziehung ist vor allem wesentlich, daß durch die Art der Herstellung der Kunststeine
gemäß der Erfindung, wenn man gleiche Eigenschaften der Produkte unterstellt, gegenüber
den aus gebranntem Ton bestehenden Ziegeln eine ganz wesentliche Ersparnis an Kohle
erzielt wird, was keiner näheren Erläuterung bedarf.
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Ein weiterer wichtiger Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung
liegt in der Möglichkeit, die in einen plastischen und knetbaren Zustand überführte
Masse auf einer Strangpresse zu verarbeiten, und zwar unter Bildung von Hohlräumen,
welche die bei den bisherigen Verfahren auf dem Wege eines komplizierten Fabrikationsvorganges
und unter Aufwand erheblicher Mittel herbeigeführte Porosität ersetzen. Die Verarbeitung
der Masse auf einer Strangpresse ermöglicht weiterhin eine kontinuierliche Arbeitsweise
und trägt dadurch zu einer rationellen Herstellung wesentlich bei.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform wird als quellfähiger, Gallerte
bildender Ton der in der Aluminiumerzeugung als Abfallprodukt anfallende Bauxitschlamm
verwendet. Dadurch tritt eine weitere Verbilligung in der Herstellung der Kunststeine
nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ein.
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Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, als Bindemittel im
Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß der Erfindung Karbidkalk zu benutzen. Karbidkalk
steht aus der Karbid- und Acetylenfabrikation in ausreichenden Mengen zu günstigen
Preisen zur Verfügung. Auf Grund seiner chemischen Eigenschaften begünstigt der
Karbidkalk bei dem während seiner Verarbeitung erfolgenden Wasserzusatz die Cairbonatbildung
und. erleichtert und beschleunigt dadurch die Härtung und Trocknung an der Luft.
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Wie Versuche bestätigt haben, ist es bei der Erfindung insbesondere
dann, wenn man statt Sand als Zuschlagstoff Flugasche verwendet, von Vorteil, dem
Gemisch amorphe Kieselsäure, insbesondere in Form von Kieselgur, zuzusetzen oder
die Flugasche durch Verwendung von aus Wasserglas und Mineralsäure in Form von Gelen
gefällter Kieselsäure einzubinden.
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Schließlich schlägt die Erfindung bei einer bevorzugten Ausführungsform
noch vor, die aus der Strangpresse austretenden Formlinge einer Vortrocknung, z.
B. an der Luft oder durch Hindurchleiten durch einen Kanaltrockner bekannter Art,
züi unterwerfen und/oder sie in geschlossenen Kammern oder Gefäßen in bekannter
Weise der Einwirkung von Dampf auszusetzen und dadurch zu härten. Dadurch werden
besonders hohe Druckfestigkeiten der Kunststeine bei einer wesentlichen Abkürzung
der Trockenzeit erzielt.
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Nachstehend ' soll das Verfahren gemäß der Erfindung an Hand
von einigen Beispielen im einzelnen beschrieben werden.
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Zur Herstellung eines normalen mauerungsfähigen Steines stellt man
ein Gemisch her aus 8 Teilen Sand, der mit i Teil Quarzmehl und mit 4 Teilen
Karbidkalk gut vermischt wird.
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Der Zusatz des Sandes beeinflußt das spezifische Gewicht sowie auch
die Druckfestigkeit des aus der Ma-sse hergestellten Steines. Der als Zuschlagstoff
verwendete Sand muß möglichst frei sein von organischen Stoffen, insbesondere von
Humussäure, und auch frei sein von Pyrit. Geringe Beimengungen von Ton oder Lehm
können zugelassen werden; sie sind unter Umständen sogar von günstigem el Einfluß.
Die Körnung des Sandes soll möglichst fein sein, 'tunlichst nicht größer als i mm,
zweckmäßig o,5 mm. Ein gewisser Anteil an mehlfeinem Staub ist erwünscht, da die
Anwesenheit von Staubteilen die Silicatisierung bei der Aushärtung begünstigt.
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Als Bindemittel kann gernahlener, gebrannter ,Kalk Verwendung finden.
Auch Kalkhydrat ist als Bindemittel geeignet, insbesondere wenn es aus gebranntem
Kalk von guter Beschaffenheit gewonnen wird. Besonders gut geeignet als Bindemittel
ist Karbidkalk, wie er als Abfallprodukt bei der Karbidacetylenfabrikation anfällt.
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Dem erwähnten Gemisch von 8 Teilen Sand, i Teil Quarzmehl und
4 Teilen Karbidkalk, das völlig unplastisch ist, werden mengenmäßig 4 bis 6% hochquellbare
Tone zugesetzt, wobei gleichzeitig eine entsprechende Wassermenge beigegeben wird,
die je nach dem Feuchtigkeitsgrad der Zuschlagstoffe 15 bis 20% beträgt. Nunmehr
erfolgt ein intensives Durchmischen der Masse bis ein ausreichend plastischer und
knetbarer Zustand erreicht ist. ,
Als hochquellbare Tone sind vor allem die
Bentonite geeignet, die infolge ihrer hohen Quellfähigkeit in Wasser den anderen
Tonarten in bezug
auf (las Überle-en sind. Die, wie angegeben, in
einen plastischen und knetbaren Züistand Über-eführte Masse wird auf einer Stranpresse
verfornit. #Nobei in dein Formling in bekannter #\'eise flohlrätinie -ebildet werden,
die b'is zu 30010 seines \'oltitiieiis atisinachen können.
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Die ;ins der Presse kommenden Formlinge, die allgemein als Grünlinge
bezeichnet werden, werden einer \'orti-ock-iiiiiig. z. 1'. an der [-tift,
unterworfen oder mit Hilfe einer mechanischen Fördervorrichtun-, z. l',. eines Bandförderers,
durch einen Kanalofei i hindurchgeleitet und dortkünstlichgetrockliet. Die X'orti-ock-iitiii"l,
darf nur so weit getrieben werden, daß die Steine auf den bekannten Plateauwagen
gestapelt werden können, die sie den Einrichtun-en zur künstlichen Härtung 7tiführen.
1-etztere bestehen ans geschlossenen Kammern oder Gefäßen, in denen die Formliiige
für etwa lioStunden der von Dampf ausgesetzt werden, der unter einem Druck- von
etwa 8 ' \tin. steht. Nach der flärtung sind die Steine verwendlungsbereit.
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Bei einem zweiten, -leichfalls zur Herstellung von Matiersteinen
geeigneten Beispiel "geht man wie folgt #-or: 8 Teile Sand werden init i
Teil Ouarzinehl und 1 1 Teilen Karbidkalk gut vermischt. Nachdem ii t nian
den Gesaintwassergehalt, der für die Ilerstel-Jung der Mischung beiiiitigt wird,
festgestellt hat, britigt man in die entsprechende Wasserinenge 2'1'Clie l'#atixltsciiiaiiiiii
ein, oder inan schlemmt den Bauxitschlanun init der \\'assei-iiieiige auf. Der aufgeschleninitu
Bauxitschlamin wird mit dem Sand-Kalk--Geinisch so lange durchgearbeitet,
bis die Nfasse iii einen weichplastischen Zustand übergegangen ist. In diesem Zustand
wird sie z. B. mit Hilfe von Förderschnecken der Strangpresse zugeführt. Die ##'eiterverarbeittitig
ist die gleiche wie nach Beispiel i.
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Bei der Herstellung von hochwertigen Isoliersteinen, dann aber auch
bei sogenannten Deckensteinen, kann nian eine 'Mischung aus Kieselgur, geeigneten
Bentouiten und Karbidkalk- verwenden, wobei die Menge der zum Finbinden verwendeten
l')entonite vergleichsweise gering ist und etwa 6%, bezogen auf die Gesamtmasse,
beträgt. Das Verhältnis von Karbidkalk zu Kieselgur beträgt i : 5.
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Man kaiiii zum (gleichen Zweck als Hauptzuschlagstoff auch Flugasche
und Kieselgur im Verhältnis i : 3 und als Bindemittel Karbidkalk benutzen.
Wenn Flugasche an Stelle von Sand als Hauptztischlagstoff verwendet wird, so empfiehlt
sich, an Steile von -Sand aniorplie Kieselsätire, vor allern in Form von Kieseigur,
dem Gemisch zuzusetzen. Man kann "leichfalls mit Vorteil die Flugasche auch mit
Hilfe von Kiesels:itire einbinden, die ans Wasserglas und Mineralsäure in Form von
Gelen gefällt #v ird.