DE2110058C3 - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem GipsInfo
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Description
Prüfung nach DlN 1168
Einstreumenge
(g Gips/100 g Wasser)
Versteifungsende (min)
Biegezugfestigkeit (kg/cm2)
Druckfestigkeit (kg/cm2)
Versteifungsende (min)
Biegezugfestigkeit (kg/cm2)
Druckfestigkeit (kg/cm2)
Hartgips I Stuckgips
230 bis 250
15 bis 20 125 450
130 bis 170
20 bis 40
40 bis 100
100 bis 130
35
Die vielseitige technische Verwendbarkeit des Gipses ist bekannt. Sie beruht darauf, daß man natürlich
vorkommenden Gipsstein bzw. das bei chemischen Reaktionen als Abfallprodukt anfallende Calcium-.1ulfat-Dihydr.1t
durch Erhitzen in wasserarmeres Calciumsulfat (gebrannter Gips) überführt, das erneut
unit Wasser angeteigt zu einer harten Masse abbindet. Je na:h der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials,
der Durchführung des »Brennvorganges« oder auch einer Nachbehandlung erhält man verschiedene Gipssorten,
die sich in der Verarbeitbarkeit, in der Güte «äes erzeugten abgebundenen Materials und damit
in ihrer Verwendbarkeit beträchtlich unterscheiden und dementsprechend auch preislich unterschiedlich
bewertet werden.
Eine der für abgebundenen Gips notwendigen Eigenschaften ist seine Härte, die unter anderem in der
Druckfestigkeit und in der Biegezugfestigkeit zahlenmäßig erfaßt werden kann. Sie ist abhängig vor allem
vom Wasserwert, d. h. von dem Verhältnis, mit dem Wasser und Gips mengenmäßig miteinander verrührt
werden können. Um vergleichbare Werte für die verschiedenen Gipssorten zu finden, wird zunächst nach
DINII68 die Einstreumenge, d.h. die Menge an gebranntem Gips bestimmt, die von 100 g Wasser
durchfeuchtet werden kann. An Probekörpern, die im Verhältnis der ermittelten Einstreumenge hergestellt
werden, kann dann nach DIN 1168 die Biegezug- und Druckfestigkeit ermittelt werden. Aus Tabelle 1 wird
ersichtlich, wie sich der erheblich billigere Stuck- oder Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, die Härte
der abgebundenen Gipsmassen durch Zusätze zu verbessern. Vor allem wurden dazu Kunstharze vorgeschlagen,
die bisher jedoch nicht in größerem Umfang zum Einsatz gelangten.
Es wurde nun ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips gefunden,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Herstellung des verarbeitungsfähigen Gipsbreies wäßriger
Kieselsol zugesetzt wird. Das Kieselsol kann in Mengen von 0,01 bis 30 Gewichtsprozent SiO,, vorzugsweise
von 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent SiO2, bezogen
auf Calciumsulfat, zugegeben werden.
Vorteilhaft werden handelsübliche Kieselsole verwendet, die bei niedrigen Alkaligehalten bis zu 60,
vorzugsweise 30 bis 40 Gewichtsprozent SiO2 enthalten. Derartige Kieselsole besitzen spezifische
Oberflächen nach BET von 80 bis 600, vorzugsweise von 100 bis 250 m2/g.
Gute Ergebnisse werden auch mit Kieselsolen erhalten, die durch Zugabe amphoterer Metallhydroxide
stabilisiert wurden. Derartige stabilisierte Kieselsole werden z. B. nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift
2 892 797 erhalten. Bei diesem bekannten Verfahren werden dem Kieselsol sehr kleine Mengen
der Metallate des Aluminiums, Zinns, Zinks oder Bleis zugesetzt. Das Gewichtsverhältnis Metall zu
Silicium (in Grammatomen) soll dabei zwischen /i/1250 bis /i/250 000 liegen, wobei A die spezifische
Oberfläche des Sols in m2/g bedeutet. Die zu verwendenden
Kieselsole sind nach an sich bekannten Verfahren erhältlich, wie sie z. B. in den USA.-Patentschriften
2 574 902,2 457 971,2 668149, 2 650 200
unter anderem beschrieben werden.
Zweckmäßigerweise wird das Kieselsol zunächst mit Wasser vermischt und so zum Anteigen des
Gipses verwendet. Es ist jedoch auch möglich, das Kieselsol beim eigentlichen Mischvorgang portionsweise
zuzusetzen. Bei der Anwendung ist lediglich auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung in der
fertigen Mischung zu achten.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß ein Zusatz von Kieselsol stark verflüssigend auf den Gips
wirkt, so daß wesentlich höhere Einstreu- bzw. Einrührmengeri
erzielt werden können. Damit verbunden ist ein beträchtlicher Anstieg der Biegezug- und
Druckfestigkeit des abgebundenen Gipses. Außerdem konnte auch bei der Bestimmung der Frühfesligkeiten
ein deutlicher Anstieg bei den mit Kieselsol hergestellten Probekörpern festgestellt werden.
Unter Gips im Sinne der Erfindung werden alle mit Wasser abbindenden wasserarmen bzw. wasserfreien
Formen des Calciumsulfat^ verstanden, wie z. B.
β-HaIbhydrat, /J-Halbhydrat und Anhydrit natürlicher
und synthetischer Art.
Dem Gips können bei der Verarbeitung die üblichen Zusätze, wie z. B. Abbindeverzögerer oder -beschleu-
■iger, sowie auch Magerungsmittel, wie z. B. Sand,
Perlite, geblähte Kunstharzperlen und andere schall- und wärmeisolierenden Stoffe, zugesetzt werden.
Außerdem eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sehr gut zur Herstellung besonders fester geblähter
bzw. geschäumter Gipsbauteile. Das Verfahren eignet sich für alle Verwendungsformen des Gipses insbesondere
dort, wo besondere Festigkeitseigenschaften verlangt werden, wie z. B. bei der Herstellung von
Estrichen und Bauteilen.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
| Einriihr- | Kieselsol | Abbindc- | Festigkeit | Druck |
| menge | zugabe | zeit | Biegezug | kg/cm1 |
| g | ml | Min. | kg/cm2 | 94 |
| 143 | 45 | 36,6 | 192 | |
| 200 | 5 | 39 | 65 | 232 |
| 212 | 10 | 38 | 82,5 | 252 |
| 220 | 15 | 33 | 87,5 | 392 |
| 240 | 25 | 27 | 114 | 512 |
| 220 | 100 | 16 | 134 |
15
20
Die Bestimmung der Einstreumenge und die Herstellung der Probekörper, an denen Druck- und
Biegezugfestigkeit bestimmt werden, erfolgt nach DIN 1168. In Abänderung zu DIN 1168 wurde nach »5
erfolgtem Kieselsolzusatz jedoch so viel Gips eingerührt, daß Gipsbreie gleicher Viskosität entstehen.
Die so erhaltenen Werte sind in den folgenden Tabellen »ls Einrührmengen aufgeführt.
In ein geeignetes Becherglas werden zunächst 100 ml Wasser eingetragen, ohne daß die obere Wandfläche
benetzt wird. Der Stuckgips wird gleichmäßig so eingestreut, daß möglichst nach 2 Minuten der Wasserspiegel
auch an der Glaswand verschwunden ist.
Zur Ermittlung der Versteifungszeiten wird Stuckgipsbrei im Verhältnis der Einrührmenge hergestellt
und dieser auf eine ebene, glatte Glasplatte ausgegossen, so daß Kuchen von 10 bis 12 cm Durchmesser
und 5 mm Dicke entstehen. Als Abbindebeginn wird der Zeitpunkt festgelegt, bei dem die
Ränder eines durch den Gipsbrei geführten Messerschnittes nicht mehr zusammenfließen. Das Abbindeende
ist der Zeitpunkt, bei dem bei Eindrücken auf dem Gipskuchen kein Wasser mehr am Eindruckrand
erscheint.
Die Probekörper (4-4-16 cm) werden im Verhältnis
der Einrührmenge gegossen, 24 Stunden in feuchter Atmosphäre aufbewahrt und anschließend bei 35 bis
4O0C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.
In weiteren Versuchen werden 5, 10, 15, 25 bzw. 100 ml Wasser durch 30°/oiges Kieselsol ersetzt. In
Tabelle 2 sind die für Stuckgips erhaltenen Werte zusammengestellt.
Es werden, ebenso wie in Beispiel 1, Einrührmenge, Abbindezeit, Biegezug- und Druckfestigkeit von Hartgips
ermittelt. In weiteren Versuchen werden 10 bzw. 100 ml Wasser durch 30%iges Kieselsol ersetzt. In
Tabelle 3 sind die erhaltenen Meßdaten aufgeführt.
Einrührmenge
250
329
329
332
Kieselsolzugabe
ml
10
100
100
Abbindezeit
Min.
41
23
17
23
17
Festigkeit
Biegezug
kg.'cm2
108 138 139
Druck kg/cm2
344 512 674
Die im Verhältnis der Einrührmenge unter Zusatz von 30°/0igem Kieselsol hergestellten Probekörper
aus Stuckgips werden zur Bestimmung ihrer Frühfestigkeit 3 Stunden nach der Zubereitung des Gipsbreies
auf Biegezug- und Druckfestigkeit geprüft. In Tabelle 4 sind die Meßdaten dieser Versuche zusammengestellt,
in denen 0, 3, 5, 10, 25 und 100 ml Wasser durch 30%iges Kieselsol ersetzt worden sind.
| Kieselsol | Festigkeit | Druck | |
| Einrührmenge | zugabe | Biegezug | kg/cm2 |
| g | ml | kg/cm2 | 31,1 |
| 143 | 15,0 | 65,6 | |
| 186 | 3 | 26,3 | 80,0 |
| 197 | 5 | 28,7 | 95,3 |
| 212 | 10 | 34,7 | 119,0 |
| 240 | 25 | 40,2 | 106,7 |
| 235 | 100 | 38,8 |
Claims (4)
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Gips beim Anrühren mit Wasser wäßriges Kieselsol zugegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß wäßriges Kieselsol in Mengen von 0,01 bis 30 Gewichtsprozent SiO2, vorzugsweise
0,1 bis 3 Gewichtsprozent SiOg, bezogen auf Calciumsulfat, zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsole durch Zugabe
von amphoteren Metallhydroxiden modifiziert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein wäßriges Kieselsol mit
einem SiO2-Gehalt bis zu 60 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 30 bis 40 Gewichtsprozent, und einer spezifischen Oberfläche nach BET von 80
bis 600 Tii2/g, vorzugsweise von 100 bis 250 m2/g,
zugesetzt wird.
Putzgips in seinen Eigenschaften von dem in der Herstellung wesentlich aufwendigeren Hartgips unterscheidet.
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| DE19712110058 DE2110058C3 (de) | 1971-03-03 | Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips | |
| IT4867272A IT952040B (it) | 1971-03-03 | 1972-03-01 | Procedimento per migliorare le proprieta di gesso indurit |
| AT167072A AT315720B (de) | 1971-03-03 | 1972-03-01 | Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips |
| ES400350A ES400350A1 (es) | 1971-03-03 | 1972-03-02 | Procedimiento para mejorar las propiedades del yeso fragua-do. |
| GB973272A GB1374537A (en) | 1971-03-03 | 1972-03-02 | Process for improving the properties of set gypsum |
| FR7207366A FR2127955A5 (de) | 1971-03-03 | 1972-03-03 | |
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| BE780188A BE780188A (fr) | 1971-03-03 | 1972-03-03 | Procede d'amelioration des proprietes du gypse pris en masse |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712110058 DE2110058C3 (de) | 1971-03-03 | Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von abgebundenem Gips |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2110058A1 DE2110058A1 (de) | 1972-09-07 |
| DE2110058B2 DE2110058B2 (de) | 1973-11-08 |
| DE2110058C3 true DE2110058C3 (de) | 1976-11-04 |
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