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Verfahren zur Herstellung von Anhydritgipsplatten auf einer Strangpresse
Bauplatten werden überwiegend auf der Bindemittelbasis Ton, Zement, Kalk und Gips
erzeugt. Bei diesen Bindemitteln handelt es sich um Erzeugnisse, die entweder vor
der Plattenformgebung oder nach derselben einem Brennprozeß unterzogen werden müssen.
So werden z. B. die Bindemittel Zement, Kalk und Gips durch kostspielige Brände
gewonnen.
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Ganz im Gegensatz hierzu gibt es in der Natur schon einen in chemischer
Hinsicht fertig vorliegenden Binder, den natürlichen Anhydrit, der nur noch einer
physikalischen Aufbereitung bedarf. Im Gipsbergbau bedeutet der Anhydrit meist ein
sehr unliebsames Begleitmineral, das vielerorts noch auf die Halde wandert.
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Erst in neuerer Zeit wird dem Anhydrit wieder ein größeres Interesse
entgegengebracht, da sich nämlich zeigte, daß durch Anregerstoffe, meist sulfatische
Salzverbindungen, sehr hohe Festigkeiten mit einem guten, feingemahlenen Anhydritbinder
sich erreichen lassen. So ist der Anhydritbinder (der Anhydritbinder ist ein Fertigprodukt
und enthält die Anregerstoffe bereits) in mehreren Ländern bereits als Mörtelstoff
genormt. Im vorliegenden Verfahren wird nun der Anhydrit, der in vielen Gipsbergwerken
- insbesondere, wenn er reichlich Mg0 enthält und daher für die Zementindustrie
nicht verwendbar ist - lästigen Abraum darstellt, als Grundstoff für eine Plattenerzeugung
herangezogen. Bisher wurden Platten auf Anhydritbasis nicht hergestellt. Dies mag
wohl darauf zurückzuführen sein, daß reine Anhydritplatten sehr schwer sind und,
wenn gewichtserleichternde. Füllstoffe zugemengt werden, die Festigkeiten wiederum
untragbar stark zurückgehen.
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Der Anhydritbinder gestattet im Gegensatz zu Zement und Gips nur eine
erdfeuchte bis plastische Verarbeitung, ansonsten keine ausreichende Festigkeit
und Maßhaltigkeit erzielt werden. Eine derartige Verarbeitung erfolgt maschinell
und im allgemeinen in Preßformen. Auf diesem Weg kann naturgemäß keine hohe Erzeugungsziffer
erreicht werden, eine Tatsache, die ja aus der Ziegelindustrie bekannt ist und wo
man aus diesem Grund auf die Herstellung von Ziegeln mittels Strangpresse übergegangen
ist. Es lag nahe, dieses wesentlich günstigere Verfahren auch bei der Anhydritplattengewinnung
anzuwenden. Durch die deutsche Patentschrift 812 414 wird auch ein Verfahren, bei
dem der feinstgemahlene Anhydrit durch Kalk bzw. Alaun angeregt und in der Strangpresse
verformt wird, geschützt. Man muß ganz besonders vermerken, daß gerade diese Patentschrift
ausdrücklich von der Verwendung von Branntgips abrät; auf der Seite 2, linke Spalte,
Zeile 6 ff., wird darauf hingewiesen, daß gebrannter Gips beim Anmachen mit Wasser
keine bildsamen Massen ,gibt. - Diese Ansicht wird allgemein in der Fachwelt vertreten,
und man hat aus diesem Grund bislang auch noch nicht versucht, z. B. Anhydrit-Gips-Formkörper
auf einer Strangpresse herzustellen, da man dies von vornherein für unmöglich hält.
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Im Gegensatz hierzu besteht vorliegende Erfindung darin, ein Gemisch
von Anhydrit und Branntgips (z. B. im Verhältnis 1:1), gegebenenfalls unter Verwendung
von Sägespänen bzw. Sägemehl, Häcksel, Schilf, Vermiculit usw., als Zuschlag auf
der Strangpresse zu Bauplatten zu verarbeiten. Bei dem heutigen, insbesondere durch
die letztgenannte Patentschrift bestätigten Stand der Technik ist es alles andere
als naheliegend, dem Anhydrit als mengengleiche Komponente Branntgips zuzusetzen,
um seine Strangverarbeitung zu verbessern. Trotz der bestehenden deutschen Patentschrift
812 414 (patentiert am 5. 5. 1950) wird bis heute noch keine Anhydritplatte am Strang,
soweit bekannt, erzeugt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Anhydrit feiest
gemahlen sein muß, wie diese Patentschrift dies auch angibt, allerdings ohne Zahlenwerte
über die erforderliche Feinheit zu geben. Ein strangpreßfähiger Anhydritbinder muß
auf Grund eigener Forschungsergebnisse mindestens 25% Komgrößenanteil unter 0,002
mm aufweisen. Eine derartige Feinung ist nur in einer
Kugelmühle
in vielstündiger Mahlung erreichbar, was wirtschaftlich untragbar ist. Diese Schwierigkeit
wird nun beseitigt, indem man Branntgips dem nur mittelfein gemahlenen Anhydritbinder
zusetzt und diesen Branntgips absichtlich noch vor der Formgebung unter Rekristallisation
in Dihydrat überführt. Das entstehende Kalziumsulfatdihydrat ist feinkristallin.
Durch die gleichzeitige Pressung in einem Mischkneter oder in der Strangpresse wird
aber diese Tendenz der Kristallgrößenbildung unter 0,002 mm noch erheblich verstärkt.
In diesem Verfahren wird demnach die bisher übliche physikalische Feinmahlung durch
eine chemische Erzeugung von Feinstkörnung (Umwandlung Halbhydrat- Dihydrat) ersetzt,
so daß eine wirtschaftliche Strangpreßverformung nunmehr möglich wird.
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Es muß betont werden, daß auch der Branntgips von Haus aus die erforderlichen
Feinstkörnungen - überhaupt, wenn es sich um verhältnismäßig grob gemahlenen Baugips
handelt-nicht enthält. Es wird also bei diesem Verfahren bewußt der Umstand ausgenutzt
und sogar gefördert, daß der Branntgips beim Zusammenmischen der Masse mit Wasser
zu feinstkörnigem Dihydrat rekristallisiert.
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Der Zusatz von erheblichen Anteilen von Branntgips wirkt sich auch
auf das resultierende Raumgewicht günstig aus, da der Branntgips (spezifisches Gewicht
= 2,757) 1001/aig in das ,spezifisch leichtere Dihydrat (spezifisches Gewicht =
2,31) übergeht, während das Anhydritkorn (spezifisches Gewicht = 2,97) nur in seinen
Randzonen zu Dihydrat sich hydratisiert, im Kern jedoch der schwere Anhydrit unverändert
bleibt. Es wandeln sich bestenfalls 5011/o Anhydrit des Anhydritbinders in Dihydrat
um.
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Man könnte entgegenhalten, daß das Dihydrat, das sich aus dem Branntgips
noch vor der endgültigen Verformung bereits gebildet hat, nicht mehr zur Verfestigung
beiträgt. Dem ist jedoch nicht so, da das erst nach der Verformung auf dem Anhydritkorn
sich bildende Dyhidrat mit dem schon vorhandenen Feinsthydrat sich gut verbindet.
Daher überraschen auch nicht die tatsächlich gefundenen sehr hohen Festigkeiten.
Nochmals kurz zusammengefaßt ergeben sich bei diesem Verfahren die folgenden großen
Vorteile: 1. Die unwirtschaftliche, physikalische Feinstmahlung des Anhydrits wird
ersetzt durch eine chemische Erzeugung von Feinstkörnern (Umwandlung Halbhydrat
- Dihydrat), so daß eine wirtschaftliche Strangpreßverformung möglich wird.
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2. Das Raumgewicht der fertigen Bauplatte wird erheblich erniedrigt.
3. Die Platten sind maßhaltig und schwinden nach der Verformung nicht. Zwecks weiterer
Herabsetzung des Raumgewichtes kann man Sägespäne, Häcksel, Schilf, Vermiculit usw.
zusetzen und statt Vollplatten auch Lochplatten am Strang erzeugen.
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Im folgenden seien einige Beispiele angeführt, ohne die Erfindung
darauf zu beschränken.
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Die Verwendungsgebiete dieser Platten sind Zwischenwand- und Isolierplatten.
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1. Ausführungsbeispiel 6 Teile Anhydritbinder -I- 2 Teile Branntgips
-I- 1 Teil Sägespäne -I- 3,3 Teile Wasser werden gemischt und geknetet und anschließend
durch die Strangpresse geschickt. Die Platten werden bei Zimmertemperatur luftgetrocknet
und .sind nach rund einer Woche verwendbar.
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Raumgewicht der Vollplatte 1,26 Druckfestigkeit (nach 4 Wochen) .
. . . . . . . 150 bis 200 kg/qcm Schwindung .............. 0 2. Ausführungsbeispiel
4 Teile Anhydritbinder -[- 4 Teile Branntgips -f- 1 Teil Sägespäne -f- 4,5 Teile
Wasser werden gemischt und geknetet und durch die Strangpresse geschickt.
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Nach einer Woche ergeben sich folgende technologische Werte: Raumgewicht
der Vollplatte 1,20 Druckfestigkeit der Vollplatte (28 Tage) . . . . . . . . . .
. . . . 120 bis 150 kg/qcm Schwindung .............. 0,411/o