NL8100101A

NL8100101A - METHOD FOR THE MANUFACTURE OF WHITE FACADE STONES OR THE LIKE

Info

Publication number: NL8100101A
Application number: NL8100101A
Authority: NL
Original assignee: Kalsiton Gmbh
Priority date: 1980-02-09
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1981-09-01
Also published as: BE887421A; LU83115A1; DE3004951A1

Description

- 1 -- 1 -

N/3 O.O O 3-Kp/vdMN / 3 O.O O 3-Kp / vdM

Werkwijze voor de vervaardiging van witte gevelstenen of dergelijke.Method for the production of white facing bricks or the like.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van hydrothermisch geharde, witte gevelstenen of dergelijke, uit een mengsel, dat bestaat uit 5-15 gew.% kalk, 95-85 gew.% silicaathoudend bijslagmateriaal, be-5 trokken op de droge stof, alsmede de voor een voldoende persbaarheid van het mengsel en voor de hydratering van de kalk vereiste hoeveelheid water.The invention relates to a process for the production of hydrothermally hardened, white facing bricks or the like, from a mixture consisting of 5-15% by weight of lime, 95-85% by weight of silicate-containing supplement material, based on the dry dust, as well as the amount of water required for sufficient pressability of the mixture and for hydration of the lime.

Werkwijzen voor de vervaardiging van hydrothermisch geharde gevelstenen uit fijne witkalk en silicaathoudend bij-10 slagmateriaal, bijv. kwartszand, zijn bekend. De stenen worden in verschillende formaten met gladde of breukruwe zichtvlakken geleverd, bovendien ook met gedeeltelijk breukruwe zichtvlakken in de vorm van bijv. banden. Hierbij wordt gestreefd naar een zuiver witte kleur of tenminste een witte grondkleur van 15 de stenen. Maar zeer zelden is echter de kwaliteit van deze gevelstenen zo bevredigend, dat zij met gevelstenen op keramische basis kunnen concurreren.Methods for the manufacture of hydrothermally hardened facing bricks from fine whitewash and silicate-containing impact material, eg quartz sand, are known. The stones are supplied in various sizes with smooth or unbreakable visible surfaces, and also with partly unbreakable visible surfaces in the form of, for example, tires. The aim is to have a pure white color or at least a white ground color of 15 stones. Very rarely, however, the quality of these facing bricks is so satisfactory that they can compete with ceramic-based facing bricks.

De meest voorkomende oorzaken van klachten zijn, afhankelijk van de aard en de verontreiniging van de toege-20 paste zand- en kalkbestanddelen, aan de ene kant een in verhouding onogelijke grondkleur, aan de andere kant de vervuiling en verkleuring, die in het bijzonder onder invloed van weersomstandigheden optreden. Door bijtijdse en periodieke im-pregnatie of in het uiterste geval door een afdekkende verf-25 laag, kan weliswaar het vervuilings- en verkleuringsgevaar worden verminderd, maar vormen deze bijkomende maatregelen toch geen goed alternatief voor de gevelstenen op keramische basis. Door toevoeging van gebrande en vergruisde kei-, resp. vuurstenen, aan het ruwe kalk-zandmengsel of ook door volledi-30 ge vervanging van het kwartszand door deze gebrande en tot een geschikt formaat vergruisde kei-, resp. vuursteen,kan enige verheldering van de gevelstenen en een vermindering van het ver-vuilingsgevaar worden bereikt.The most common causes of complaints are, depending on the nature and contamination of the sand and lime constituents used, on the one hand a relatively unsightly ground color, on the other hand the pollution and discolouration, which is particularly influence of weather conditions. Although the risk of contamination and discolouration can be reduced by means of timely and periodic impregnation or, in the extreme case, by a covering paint layer, these additional measures are not a good alternative to the ceramic-based facing bricks. By adding burnt and crushed cobblestones, respectively. flints, to the coarse lime-sand mixture or also by completely replacing the quartz sand with these burnt pebbles, respectively crushed to a suitable size. flint, some clarification of the facing bricks and a reduction of the risk of contamination can be achieved.

üit de stand van de techniek, vergelijk "2.from the prior art, compare "2.

35 Internationales Symposium für dampfgehartete Kalziumsilikat- 8100 10 1 3,; »·* - 2 -35 International Symposium für dampfgehartete Kalziumsilikat- 8100 10 1 3 ,; »· * - 2 -

Baustoffe" Hannover 25-28 maart 1969, voordracht nr. 77, zijn verder laboratoriumproeven bekend met het doel de invloed van voorgebrand zand op de stevigheid van kalkzandstenen te bepalen. Door voorbranding van het zand bij 1400°C bleek de kwarts 5 gedeeltelijk in cristobaliet te worden omgezet en wel in van de brandduur afhankelijke mate. Uit dusdanig voorbehandeld zand en bovendien uit verschillende mengsels van kwartszand en zuiver cristobaliet werden KS-proefstenen vervaardigd en hy-drothermisch gehard. Het onderzoek van de geharde proefstenen 10 gaf aan, dat bij toename van het'gehalte aan cristobaliet de bruto-dichtheid en tegelijkertijd ook de drukvastheid volgens verwachting afnamen, de reactiviteit daarentegen toenam.Baustoffe "Hannover 25-28 March 1969, nomination no. 77, further laboratory tests are known with the aim of determining the influence of pre-burned sand on the strength of sand-lime bricks. By pre-burning the sand at 1400 ° C, the quartz 5 was partly crystallized To be converted, to an extent dependent on the burning time, KS test stones were manufactured and hydrothermally hardened from sand pretreated sand and moreover from various mixtures of quartz sand and pure cristobalite. the gross density and the compressive strength of the cristobalite content decreased as expected, but reactivity increased.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor de vervaardiging van hydrothermisch geharde witte gevelstenen of der- 15 gelijke van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, » waarmee drukvaste, wat betreft de zuiver witte kleur weerbe— stendige, in het bijzonder vorstbestendige, stenen kunnen worden vervaardigd, die bij erop vallend licht een bijzonder optisch effect geven en die eenvoudig van mortelresten zijn te 20 reinigen.The object of the invention is to provide a method for the production of hydrothermally hardened white facing bricks or the like of the type mentioned in the preamble, with which pressure-resistant, in particular frost-resistant, bricks can be made with respect to the pure white color. which have a special optical effect under incident light and which are easy to clean from mortar residues.

De uitvinding voorziet thans in een werkwijze, met het kenmerk, dat naast de kalk cristobaliet als silicaat-houdende bijslagstof wordt gebruikt, waarbij tot aan 40 gew.% van het cristobaliet door gebroken, zuiver wit, calciet- of 25 silicaathoudend gesteente wordt vervangen. Bij voorkeur wordt het cristobaliet toegepast in de gebruikelijke handelsvorm met meer dan 98 %, in het bijzónder met meer dan 99 %, SiC^ in de vorm van een zuiver wit poeder, met een korrelgrootte van 0,1-0,6 mm, dat uit opgewerkt kwartszand in een proces bij 30 hoge temperatuur wordt bereid. Aangezien bij deze korrelgrootte een optimale verdichting in kalkzandsteenpersen niet mogelijk is, wegens het ontbreken van in het bijzonder de zeer fijne deeltjes met een korrelgrootte kleiner dan 0,1 mm en ook de verstevigende grotere deeltjes met een korrelgrootte van 35 meer dan 0,6 mm, worden geschikte mengbestanddelen toegevoegd. Ter verhoging van het gehalte aan zeer fijne deeltjes wordt bij voorkeur cristobalietpoeder toegevoegd, dat bijv. door ijzervrij vermalen van cristobalietzand met meer dan 99 % SiC>2 8100 10 1 - 3 - wordt bereid.The invention now provides a method, characterized in that, in addition to the lime, cristobalite is used as a silicate-containing auxiliary substance, wherein up to 40% by weight of the cristobalite is replaced by crushed, pure white, calcite or silicate-containing rock. Preferably, the cristobalite is used in the usual commercial form with more than 98%, especially with more than 99%, SiCl in the form of a pure white powder, with a grain size of 0.1-0.6 mm, which is prepared from worked-up quartz sand in a high temperature process. Since an optimum compaction in sand-lime brick presses is not possible with this grain size, due to the absence of particularly the very fine particles with a grain size of less than 0.1 mm and also the strengthening larger particles with a grain size of more than 0.6 mm , suitable mixing ingredients are added. Cristobalite powder is preferably added to increase the content of very fine particles, which is prepared, for example, by iron-free milling of cryobalite sand with more than 99% SiC> 2 8100 10 1-3.

Mengsels van handelscristobaliet en -cristobaliet-poeder met 5-15 % kalk, bijv. met ca. 10 % fijne witkalk en de voor de vervaardiging van stenen vereiste hoeveelheid water, 5 kunnen weliswaar in kalkzandsteenpersen worden verwerkt, maar in het bijzonder is de stevigheid van de verkregen stenen zo gering, dat bij het transport en het stapelen het uitschotper-centage zeer hoog is en de produktie daardoor oneconomisch wordt. Een duidelijke verbetering van deze stevigheid werd 10 bereikt door aan het mengsel in een verhouding van ca. 80-20 tot 70-30 uit cristobaliet en cristobalietpoeder een zuiver wit calciet met een korrelgrootte van 0-4 mm, bij voorkeur 0-3 mm toe te voegen. Het laatste wordt o.a. in Noorwegen gewonnen en in een korrelige handelsvorm aangeboden. Evenzo is 15 de toepassing van Taunus-kwartsiet mogelijk. De· stevigheid en ook de drukvastheid van de stenen nemen door deze toevoeging duidelijk toe, zonder dat de kleur na het harden wezenlijk verandert. In het bijzonder bij stenen met breukruwe zicht-vlakken ontstaat een bijkomend positief effect, dat zich bij 20 erop vallend licht, in het bijzonder zonlicht, in een glinsteren van de kristalvlakken van het toegevoegde calciet uit.Mixtures of commercial cryobalite and cryobalite powder with 5-15% lime, eg with about 10% fine whitewash and the amount of water required for the manufacture of stones, 5 may be processed in sand-lime presses, but in particular the strength of the resulting bricks so small that during transportation and stacking the scrap percentage is very high and production becomes uneconomical. A clear improvement of this firmness was achieved by adding a pure white calcite with a grain size of 0-4 mm, preferably 0-3 mm, to the mixture in a ratio of about 80-20 to 70-30 from cristobalite and cristobalite powder. to add. The latter is extracted in Norway, among others, and is offered in a granular form of trade. Likewise, the use of Taunus quartzite is possible. The strength and also the compressive strength of the stones increase markedly by this addition, without the color changing substantially after curing. Particularly in the case of stones with fracture-rough visible surfaces, an additional positive effect is created, which shines on the crystal surfaces of the added calcite when light, in particular sunlight, falls on it.

Het glinstereffect wordt nog duidelijker, wanneer in plaats van calciet met een korrelgrootte van 0-4 mm, resp.The shimmer effect becomes even more apparent if instead of calcite with a grain size of 0-4 mm, resp.

0-3 mm hetzelfde materiaal met een korrelgrootte van 2-8 mm, 25 bij voorkeur 3-5 mm wordt toegevoegd. De grotere korrelgrootte heeft daarbij nog een positieve invloed op de drukvastheid van de stenen, maar de toepassing op optische gronden van een dergelijke korrelgrootte is vanwege een ongewenste scherpheid van de randen slechts voor gevelstenen met breukruwe zicht-30 vlakken zinvol. Verder wordt met voordeel bij de vervaardiging van stenen volgens de uitvinding kalk met ten hoogste 0,5 %, bij voorkeur ten hoogste 0,3 %, kleurende zwaar-metaaloxiden toegepast.0-3 mm the same material with a grain size of 2-8 mm, preferably 3-5 mm is added. The larger grain size still has a positive influence on the compressive strength of the bricks, but the application on optical soils of such a grain size makes sense only for facing bricks with fractured rough visible surfaces, due to an undesirable sharpness of the edges. In addition, lime is advantageously used in the manufacture of bricks according to the invention, with coloring agents of at most 0.5%, preferably at most 0.3%, of heavy metal oxides.

Door toevoeging van gekleurde calciet- of ook 35 silicaathoudende steenkorrels van 3-8 mm, in het bijzonder van 3-5 mm, zoals bijv. marmersplit of diabaas, maar ook door toevoeging van glazig amorfe korrels aan het uitgangsmengsel van cristobaliet, kunnen bij gevelstenen, in het bijzonder met 8100107 - 4 - breukruwe zichtvlakken, bijzondere optische effecten worden bereikt. Voorwaarde is echter dat de toe te voegen korrels goed zijn afgezeefd, zodat de grondkleur van de stenen niet wordt beïnvloed.By adding colored calcite or also silicate-containing stone grains of 3-8 mm, in particular of 3-5 mm, such as, for example, marble slab or slide boss, but also by adding glassy amorphous grains to the starting mixture of cristobalite, facing bricks , in particular with 8100107 - 4 - rough-broken vision surfaces, special optical effects are achieved. However, it is a precondition that the grains to be added are well sieved, so that the soil color of the stones is not affected.

5 De zichtvlakken van de gebroken gevelstenen worden bij voorkeur reeds bij de fabrikage van een kleurloze beschermende deklaag voorzien, om het vervuilingsgevaar gedurende het transport naar de bouwplaats en gedurende de verwerking van de stenen te verminderen. Hardnekkige verontreinigingen, in het 10 bijzonder mortelresten, die door afborstelen of afwassen niet te bestrijden zijn, kunnen door behandelen met verdund zoutzuur, gevolgd door spoelen met water, worden verwijderd, zonder dat de kwaliteit wordt beïnvloed. De aan het oppervlak aanwezige CSH-fasen (CSH = calciumsilicaathydraat) worden wel-15 iswaar afgebroken, maar onderscheiden zich in kleur slechts in onbelangrijke mate van het bijslagmateriaal cristobaliet, zodat het oppervlak na het afborstelen van de losgeraakte deeltjes niet nadelig is beïnvloed. De gebruikelijke gevelstenen uit kalkzandsteen kunnen daarentegen, zoals bekend, niet 20 op deze manier worden behandeld, daar na het afzuren, d.w.z. het wassen met verdund zoutzuur, de eigen kleur van het bijslagmateriaal kwartszand zichtbaar wordt, die afhankelijk van de herkomst, meer of minder duidelijk afsteekt tegen de CSH-fasen.The visible surfaces of the broken facing bricks are preferably already provided with a colorless protective coating during manufacture, in order to reduce the risk of contamination during transport to the construction site and during the processing of the bricks. Stubborn impurities, in particular mortar residues, which cannot be controlled by brushing or washing, can be removed by treatment with dilute hydrochloric acid followed by rinsing with water, without affecting the quality. The CSH phases present on the surface (CSH = calcium silicate hydrate) may be degraded, but they differ only insignificantly in color from the crystalline additive material, so that the surface is not adversely affected after brushing off the loosened particles. As is known, the usual sand-lime brick facing bricks cannot be treated in this way, since after the acidification, ie washing with dilute hydrochloric acid, the natural color of the quartz sand supplement material becomes visible, which depends more or less depending on the origin. clearly stands out against the CSH phases.

25 Uit het bovenstaande volgt dat de toepassing van cristobaliet als bijslagmateriaal bij de vervaardiging van hydrothermisch geharde witte gevelstenen of dergelijke, die drukvast, weerbestendig, in het bijzonder vorstbestendig zijn en die bij erop vallend licht een glinstereffect vertonen, 30 een Wezenlijk aspect van de uitvinding is.It follows from the above that the use of cristobalite as an auxiliary material in the manufacture of hydrothermally hardened white facing bricks or the like, which are pressure-resistant, weather-resistant, in particular frost-resistant and which exhibit a shimmering effect when incident on light, is an essential aspect of the invention. is.

De werkwijze volgens de uitvinding biedt in het bijzonder het voordeel, dat de vervaardiging van witte gevelstenen of dergelijke mogelijk wordt gemaakt, die drukvast zijn, een tegen het weer, in het bijzonder tegen vorst, bestendige 35 zuiver witte kleur hebben en die eenvoudig te reinigen zijn. Deze witte kleur van de stenen en daarbij de kleurbestendig-heid maken tenslotte het in andere gevallen periodiek noodzakelijke aanbrengen van een beschermingslaag op de muur over- 8100101 - 5 - bodig.The method according to the invention offers in particular the advantage that the manufacture of white facing bricks or the like is possible, which are pressure-resistant, have a pure white color resistant to the weather, in particular frost, and which are easy to clean to be. Finally, this white color of the bricks and the color resistance make it unnecessary to apply a protective layer to the wall in other cases, which is periodically necessary.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.The method according to the invention is further elucidated by means of the following examples.

VOORBEELD IEXAMPLE I

5 In een menginrichting werd een mengsel van 960 kg cristobalietzand met een korrelgrootte van 0,1-0,6 mm, 300 kg cristobalietpoeder met een korrelgrootte kleiner dan 0,2 mm, 10 540 kg Noors wit calciet met een korrelgrootte kleiner dan 0,3 mm, 200 kg fijne witkalk en 200 kg water gehomogeniseerd.5 In a mixer, a mixture of 960 kg of cryobalite sand with a grain size of 0.1-0.6 mm, 300 kg of cryobalite powder with a grain size of less than 0.2 mm, 10 540 kg of Norwegian white calcite with a grain size of less than 0, 3 mm, 200 kg fine whitewash and 200 kg water homogenized.

15 Het mengsel van ca. 86 % cristobaliet en calciet met ca. 10 % kalk, telkens betrokken op de droge stof, werd vervolgens in een reactievat gebracht, waarin de gebrande fijne witkalk volledig tot kalkhydraat werd gehydrateerd. De verblijfstijd in het reactievat is van de brandingsgraad en 20 van de fijnheid van de gebrande kalk afhankelijk en bedroeg in dit geval ca. 1,5 h. Het uitgereageerde mengsel werd op de bekende wijze in een kalkzandsteenpers bij een specifieke ver- 2 vormingsdruk van ca. 16 N/mm tot massieve stenen met de genormeerde formaten DF of NF samengeperst. De harding van deze 25 stenen werd onder de bekende hydrothermische omstandigheden in een autoclaaf met verzadigde waterdamp bij 10-16 at uitgevoerd.The mixture of about 86% cristobalite and calcite with about 10% lime, each based on the dry matter, was then placed in a reaction vessel in which the roasted fine white lime was completely hydrated to lime hydrate. The residence time in the reaction vessel depends on the degree of combustion and on the fineness of the calcined lime and in this case was about 1.5 h. The reacted mixture was compressed in the known manner in a sand-lime brick press at a specific deformation pressure of approx. 16 N / mm into solid stones with the standardized formats DF or NF. These stones were cured under the known hydrothermal conditions in an autoclave with saturated water vapor at 10-16 at.

Het volumegewicht van de op deze wijze vervaardig- 3 de en geharde massieve stenen bedroeg ca. 1,6 kg/dm en de 2 30 drukvastheid 26,5 N/mm .The volume weight of the solid stones produced and hardened in this way was approximately 1.6 kg / dm and the compression strength 26.5 N / mm.

Na gebroken te zijn kunnen deze massieve stenen als gevelstenen met evt. gedeeltelijk breukruwe zichtvlakken worden gebruikt.After being broken, these solid stones can be used as facing bricks with possibly. partially fractured rough visible surfaces are used.

VOORBEELD IIEXAMPLE II

35 In een -menginrichting werd een mengsel van 875 kg cristobalietzand met een korrelgrootte van 0,1-0,6 mm, 350 kg cristobalietpoeder met een korrelgrootte 810 0 10 1 kleiner dan 0,2 mm, - 6 - 525 kg Noors wit calciet met een korrelgrootte van 3-8 mm, 195 kg fijne witkalk en 195 kg water, 5 met een totaal van 1945 kg aan droge stof, gehomogeniseerd.In a mixer, a mixture of 875 kg of cryobalite sand with a grain size of 0.1-0.6 mm, 350 kg of cryobalite powder with a grain size of 810 0 10 1 was reduced to less than 0.2 mm, - 6 - 525 kg of Norwegian white calcite with a grain size of 3-8 mm, 195 kg of fine whitewash and 195 kg of water, 5 with a total of 1945 kg of dry matter, homogenized.

Het uit ca. 90 % cristobaliet en calciet en ca.It consists of approx. 90% cristobalite and calcite and approx.

10 % kalk (telkens betrokken op de droge stof) bestaande mengsel werd op dezelfde wijze als in voorbeeld I verwerkt.The 10% lime (each based on the dry matter) existing mixture was processed in the same manner as in Example I.

10 Het volumegewicht van de op deze wijze vervaardig- 3 de en geharde stenen bedroeg ca. 1,60 kg/dm en de drukvast-2 heid 28,0 N/mm .The volume weight of the bricks produced and hardened in this way was about 1.60 kg / dm and the compression strength was 28.0 N / mm.

15 810010115 8100101

Claims

1. Process for the production of hydrothermally hardened, white facing bricks or the like, from a mixture consisting of 5-15% by weight of lime, 95-85% by weight of silicate-containing additive material, based on the dry matter, and the sufficient pressability of the mixture and the hydration of the lime required amount of water, characterized in that crystalline addition material is added to the lime as a silicate-containing additive material, whereby up to 40% by weight of the cryobalite is added by off-white, calcite or silicate rock is replaced.

2. A method according to claim 1, characterized in that the crystalline additive material consists for more than 98%, preferably more than 99%, of SiCl.

Method according to claims 1 and 2, characterized in that the cristobalite in the form of a mixture of cristobalite sand with a grain size of 0.1-0.6 mm and cristobalite powder with a grain size of less than 0.2 mm in a ratio from 80-20 to 70-30 is added.

Process according to claim 1, characterized in that the lime contains at most 0.5%, preferably at most 0.3%, coloring heavy metal oxide.

5. Process according to claims 1-4, characterized in that 90-92% by weight, based on the dry matter, of cristobalite is added to the lime.

6. Process according to claim 1, characterized in that as pure white rock calcite, preferably Norwegian calcite or Taunus quartzite, with a grain size smaller than 4 mm, preferably smaller than 3 mm, is added.

7. Process according to claim 1, characterized in that up to 30% marble with a grain size of 2-8 mm, preferably 3-5 mm, 35 is added as pure white rock. 8100 10 1