Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania lekkiego betonu z cementu, ewentualnie z materjalami dodatkowemi i domieszkami, powodujacemi pecznienie masy.Specjalna postac betonu stanowi beton lekki, to jest produkt, któremu sztucznie, a mianowicie przez wywiazywanie gazów, pochodzacych z reakcji odpowiedniego me¬ talu sproszkowanego z woda, nadano wyz¬ szy stopien porowatosci. W ten sposób mozna zmniejszyc ciezar wlasciwy takich wyrobów betonowych, a przez to samo po¬ wiekszyc ich cieplna zdolnosc izolacyjna.Znana jest metoda, przy stosowaniu której rozrabia sie beton w zwykly sposób, a ma¬ se, wytworzona z napecznialej mieszaniny cementu i wody, ewentualnie zas równiez cial dodatkowych, pozostawia na powie¬ trzu, aby stwardniala. Obok tego propono¬ wano dodawanie do cementu drobno zmie¬ lonego lupku wapiennego i pozostawianie masy tej, aby stwardniala. Trzeci pomysl szedl w kierunku sporzadzania surowej mieszaniny z wapna, popiolu lupkowego i cial, powodujacych pecznienie masy, pod¬ dawania jej procesowi, zapewniajacemu wyzszy stopien porowatosci, i utwardzania zapomoca pary ksztaltek, wytworzonych z tej masy.Wszystkie znane pomysly daja wyniki wadliwe; jesli nawet uda sie obnizyc cie¬ zar wlasciwy przez nadanie betonowi wyz¬ szego stopnia porowatosci, to jednakwszystkie znane rodzaje betonu lekkiego wykazuja bardzo znaczne kurczenie sie, któpfe nawet po bardzo dlugiem magazyno¬ waniu nie zanika; poza tern beton taki po¬ siada mala wytrzymalosc, co powoduje tworzenie sie w nim rys.Udalo sie obecnie odkryc sposób usu¬ wania dotychczasowych wad betonów lek¬ kich, a w szczególnosci sposób wyrobu be¬ tonu lekkiego, który, praktycznie biorac, nie wykazuje zadnego mogacego miec ja¬ kiekolwiek znaczenie kurczenia sie, a wiec odznacza sie duza niezmiennoscia swej objetosci, polaczona z duza wytrzymalo¬ scia mechaniczna betonu, brakiem w nim rys oraz nadzwyczaj duza odpornoscia na korozje.Sposób wedlug wynalazku polega na tern, ze do surowej miazgi, zlozonej z ce¬ mentu, ewentualnie zas z materjalu dodat¬ kowego i skladników, powodujacych pecz¬ nienie betonu, dodaje sie takie ilosci bar¬ dzo mialko zmielonej krzemionki lub ma¬ terjalu krzemionkowego, azeby wapno ce¬ mentu przetworzylo sie podczas utwardza¬ nia betonu zapomoca pary calkowicie w krzemian wapniowy, a mianowicie prze¬ waznie w jednokrzemian.Utwardzanie kstzaltek wykonywa sie przez traktowanie ich w przeciagu 5 — 20 godz para wodna o cisnieniu od 5—15 atm.Do wyrobu takich betonów stosuje sie nad¬ zwyczaj mialko zmielona krzemionke lub odpowiedni materjal krzemionkowy, a mianowicie w takiej ilosci, aby mozna bylo wapno cementu przeprowadzic calkowicie w krzemian wapniowy, zwlaszcza jedno¬ krzemian. Jezeli zatem wychodzi sie np. z cementu o 65% CaO i 20% Si02, to trzeba dodac co najmniej okolo 50 czesci Si02 w postaci mialko zmielonego piasku lub podobnego materjalu.Zachowanie wszystkich trzech wymie¬ nionych wyzej warunków ma znaczenie rozstrzygajace.Szczególne znaczenie nalezy przypisac mialkiemu zmieleniu dodatkowego mate¬ rialu krzemionkowego. Materjal ten powi¬ nien posiadac naogól mialkosc, odpowia¬ dajaca situ o 10000 oczek na 1 cm2, gdyz daje to pewnosc, ze zamierzona reakcja miedzy wapnem a kwasem krzemowym bedzie miala miejsce. Przy wyborze mate- rjalów krzemionkowych nalezy o ile moz¬ nosci dawac pierwszenstwo surowcom czy¬ stym. Nadaja sie zatem zwlaszcza czyste piaski, kwarcyty i podobne materjaly.Wlasciwe pucolany, jak tras, zuzle i t. d., sa mniej pozadane. Stosunkowo najlepsze wyniki osiagnieto dotychczas przy uzyciu bardzo drobno zmielonego czystego piasku, gdyz powstaja wówczas ksztaltki, odzna¬ czajace sie obok stosunkowo malego cieza¬ ru maksymalna niezmiennoscia ich obje¬ tosci i bardzo duza wytrzymaloscia.Z drugiej strony jednak korzystne jest ( uzycie gliny i to surowej. Mniej pozadana jest glina, która przebyla rozgrzewanie, a wiec np. glina prazona albo maczka cegla¬ na.Specjalne znaczenie nalezy przypisac odmierzeniu dodatkowego materjalu krze¬ mionkowego. Wedle spostrzezen utwardza¬ nie cementu przy uzyciu pary idzie zupel¬ nie innemi drogami, niz zwykle twardnie¬ nie cementu na powietrzu. Przy utwardza¬ niu zapomoca pary w cemencie wytwarza¬ ja sie jedynie krzemiany wapniowe o znacznie mniejszej zawartosci kwasu krze¬ mowego, niz przy twardnieniu cementu na powietrzu, a ksztaltki, wykonane z cemen¬ tu bez materjalu krzemionkowego bardzo drobno- zmielonego, wykazuja przy utwar¬ dzaniu betonu para wodna znacznie1 mniej¬ sza dobroc, niz ksztaltki z tych samych materjalów, ale stwardniale na powietrzu.Najodporniejszym zwiazkiem wapna i kwasu krzemowego, jaki tworzy sie przy utwardzaniu ksztaltek zapomoca pary, wy¬ daje sie byc jednokrzemian, który równiez odznacza sie tern, ze nadaje ksztaltkom najwyzszy stopien niezmiennosci ich obje- — 2 —tosci i bardzo duza wytrzymalosc mecha¬ niczna, jak równiez bardzo znaczna odpor¬ nosc na korozje.Korzystne zuzytkowanie dodatkowego materjalu krzemionkowego wymaga we¬ dlug poprzednich wywodów bardzo drob¬ nego ich zmielenia, które najlepiej jest przeprowadzic na drodze mokrej. Ta me¬ toda daje wyniki najlepsze. Mielenie na mokro poteguje widocznie równiez zdol¬ nosc surowca krzemionkowego do reakcji z wapnem.Przysposabianie surowej mieszaniny moze sie odbywac np. w nastepujacy spo¬ sób: 25 czesci wagowych cementu miesza sie z 25 czesciami wagowemi czystego piasku, zmielonego nadzwyczaj drobno, i 50 cze- ciami wagowemi srodka ochudzajacego, np. maczki kamiennej o ziarnach, dochodza¬ cych do 0,5 mm, jak równiez z niewielka iloscia proszku glinowego. Nastepnie zara¬ bia sie miazge potrzebna iloscia wody, któ¬ ra naogól nie powinna wynosic mniej, niz 70% wagi cementu. Wieksza zawartosc wody w betonie zapewnia lepsza struktu¬ re wyrobu koncowego, a takze oszczednosc na skladnikach, powodujacych pecznienie, lub na materjale, tworzacym piane. Zbyt duza domieszka wody nie zmniejsza wprawdzie wytrzymalosci mechanicznej, ale wzmaga zdolnosc lekkiego betonu do adsorbcji wody w stopniu niepozadanymj Mase wlewa sie do form i pozostawia w spokoju na 4 do 12 godzin. W ciagu te¬ go okresu proszek glinowy wchodzi w re¬ akcje z woda, wywiazujac wodór, objetosc masy rosnie, wypelniajac calkowicie for¬ me, a nawet wychodzac poza nia. Po uply¬ wie 4 do 12 godzin odcina sie mase, która wyszla poza forme, i poddaje ksztaltki w ciagu okolo 10 godzin utwardzaniu zapo¬ moca pary, sprezonej np. do 8 atm.Podczas utwardzania powinno sie tem¬ perature powoli podnosic i powoli obnizac, aby przez to uniknac naprezen w wyro¬ bach. Tak wiec okazalo sie rzecza korzyst¬ na poswiecic na podwyzszanie temperatu¬ ry 3 do 5 godzin, nastepnie utrzymywac temperature utwardzania przez 12 godzin na jednym poziomie, a obnizenie tempera¬ tury rozciagnac znów na 3 do 4 godzin.Uzywanie srodków ochudzajacych jest rzecza wprawdzie celowa, ale wcale nie¬ konieczna. W razie uzycia np. srodków ochudzajacych o naturze kwarcowej i skal¬ nej (przyczem naogól nalezy dawac pierw¬ szenstwo materjalom porowatym z natu¬ ry), nalezy zwazac na to, aby wielkosc ziarn nie przekraczala srednicy 0,5 mm, gdyz w przeciwnym razie mniej gestoplyn- ne masy moga sie rozdzielic na swe sklad¬ niki.Jako srodka ochudzajacego mozna uzy¬ wac takze rozdrobnionego betonu lekkiego, sporzadzonego wedlug wynalazku i grubo zesrutowanego. Zachowanie pewnej okre¬ slonej górnej wielkosci ziarna nie ma przy- tem znaczenia rozstrzygajacego. Przewaz¬ nie bywa tak, ze materjal, który po nada¬ niu surowej mieszaninie wyzszego stopnia porowatosci wyszedl poza formy i zostal odciety, poddaje sie razem z reszta mate¬ rjalu utwardzeniu zapomoca pary, a na¬ stepnie dolacza po rozbiciu na ziarna w tym stanie do swiezej mieszaniny surow¬ ców.Zastosowanie takiego materjalu ochu¬ dzajacego nadaje lekkiemu betonowi prze- dewszystkiem szorstkie powierzchnie ze¬ wnetrzne, do których wyprawa i t. d. przy¬ wiera szczególnie dobrze.Do formowania uzywa sie przewaznie form duzych rozmiarów; zaleca sie mase, znajdujaca sie w formach, rozdzielic (bez¬ posrednio przed utwardzaniem zapomoca pary) na ksztaltki pozadanej wielkosci. W ten sposób w jednej tylko formie sporza¬ dza sie zatem np. 6 — 10 plyt lub odpo¬ wiednia liczbe bloków duzego formatu.Ksztaltki, wytworzone sposobem we¬ dlug wynalazku z betonu lekkiego, wyka- — 3 -zuja z reguly jedynie kurczenie sie, nie- przewyzszajace 0,1 mm na 1 m dlugosci Kurczenie sie normalnego gazobetonu wy¬ nosi natomiast 3,0 mm na 1 m dlugosci.Jezeli stosuje sie czysty piasek w sta¬ nie bardzo drobnego zmielenia, jako ma¬ terjal dodatkowy, to nietrudno jest o spo¬ rzadzenie ksztaltek, które przy ciezarze wlasciwym = 0,8 wykazuja wytrzyma¬ losc = 150 kg/cm2. Nalezy wspomniec, ze mozna uzyskac ciezary wlasciwe od 0,2 — 0,3 przy wytrzymalosci wprawdzie niskief, lecz w przewaznej liczbie przypadków wy¬ starczajacej.Poniewaz materjal krzemionkowy nie ma charakteru pucolanu, lecz sklada sie z niewypalonej gliny, mialko zmielonego piasku i podobnych materjalów, przeto o- kazalo sie , ze uzycie wodotrwalych two¬ rzyw wiazacych, np. cementu portlandzkie¬ go, daje zupelnie inne wyniki, niz spoiw niewodotrwalych, jak wapna. Dla przykla¬ du mozna przytoczyc, ze mieszanina 50% wapna i 50% mialko zmielonego piasku wykazala ciezar wlasciwy produktu = 0,8, a po 12-godzinnem utwardzaniu zapomoca pary — wytrzymalosc na sciskanie 24 kg/cm2, gdy tymczasem mieszanina 50% cementu i 50% mialko zmielonego piasku w calkiem tych samych zreszta warunkach wykazala wytrzymalosc na sciskanie nie mniejsza od 112 kg/cm2. Ta ogromna róz¬ nica wytrzymalosci zalezy od tego, ze ga- zobeton lub beton lekki musi miec jeszcze przed utwardzaniem zapomoca pary pew¬ na wytrzymalosc, aby mógl bez porysowa¬ nia sie wytrzymac nieslychane naprezenia cieplne, zwiazane z utwardzaniem zapo¬ moca pary. Te naprezenia cieplne mozna zmniejszyc, ale nigdy nie mozna ich, przez zastosowanie dostatecznego ogrzewania wstepnego, calkowicie usunac.Uzycie gliny w charakterze krzemion¬ kowego skladnika dodatkowego posiada równiez pewne znaczenie, poniewaz chodzi tu o materjal szczególnie latwo dostepny, a takze dajacy sie stosunkowo latwo roz- drabiac. Nalezy tu podkreslic, ze w razie uzycia gliny nabiera znaczenia szczególne¬ go wysoki stopien jej rozdrobienia. W ra¬ zie uzycia gliny zaleca sie stosowanie jej w postaci mulu (szlamu), przyczem do szla¬ mowania powinno sie uzywac odpowied- V nich elektrolitów, np. alkaljów, jako srod- j ków, powodujacych rozdrabianie.Przy uzyciu gliny z 50% Si02 osiagnie¬ to dobre wyniki z mieszaninami, zawiera- jacemi 20 — 60 czesci cementu, a 80 — 40 czesci gliny. Mieszanina 40 czesci cementu i 60 czesci gliny dala np. w wyniku ksztaltr ki o ciezarze wlasciwym 0,7 i wytrzymalo¬ sci na sciskanie = 60 kg/cm2. Zwykly ga- zobeton o tym samym ciezarze wlasciwym wykazal po 28 dniach wytrzymalosc na sciskanie = 39 kg/cm2. Nalezy wspomniec, ze ksztaltki z lekkiego betonu, sporzadzo^ nego z gliny i cementu, mialy, praktycznie biorac, calkowicie stala objetosc. Utwar¬ dzanie ksztaltek uskuteczniano zapomoca pary o preznosci 12 atm w ciagu 4 — 8 go¬ dzin.Niekiedy zaleca sie dodawanie do prze¬ rabianej mieszaniny soli, zwlaszcza chlor¬ ków, soli wapniowych, szkla wodnego lub cial organicznych, np. cukru lub podobne¬ go mater jalu. Powoduje to naogól podwyz¬ szenie wytrzymalosci betonu, a nie oddzia¬ lywa szkodliwie na inne, pozyteczne wla¬ sciwosci wyrobów, wytworzonych sposo¬ bem wedlug wynalazku. Chlorek wapnia w ilosci 2 — 4% w stosunku do suchej wagi dodatku, zawierajacego kwas krzemowy cementu, powoduje naogól 25 — 30%-owe powiekszenie wytrzymalosci betonu na sci¬ skanie. Jednoczesnie, przymieszki te po¬ zwalaja równiez na zmniejszenie okresu utwardzania betonu. PL