DE502C - Method of making artificial stones by boiling mortar mixes - Google Patents

Description

1877.1877.

_: ZERNIKOW in ODERBERG i. d. Mark. _: ZERNIKOW in ORBERG id Mark.

Verfahren zur Herstellung künstlicher Steine durch Kochen von Mörtelmischungen.Method of making artificial stones by boiling mortar mixes.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1877 ab.Patented in the German Empire on July 2nd, 1877.

Eigenschaften des Kunststeins. Der Künststein erhärtet mit dem Erkalten der gargekochten Masse.Properties of artificial stone. The artificial stone hardens when the cooked food cools down Dimensions.

Bei einer Temperatur von,- nahe an 100 ° C. bildet derselbe eine zähe Masse, welche, unter Zuhülfenahme von Pressen, zur Ausfüllung jeder Form sehr geeignet ist.At a temperature of - close to 100 ° C. it forms a viscous mass which, with the aid of presses, is used to fill each one Shape is very suitable.

Das Product kann daher zum Ersätze aller Sandstein-Werkstücke, sowie aller Gyps- und Cementgufs-Waaren in der Bautechnik verwendet werden.The product can therefore be used to replace all sandstone workpieces, as well as all Gyps and Cementgufs wares are used in civil engineering.

Der Kunststein ist innerhalb des ersten Tages nach dem Erkalten noch mit dem Modellirholz, än~den. folgenden Tagen noch mit dem Messer bearbeitungsfähig.The artificial stone is still with the model wood within the first day after cooling, change. Can still be worked with the knife in the following days.

An der Luft liegend, abwechselnd in der Luft und im Wasser liegend, oder dauernd unter Wasser gesetzt, wird der Kunststein immer härter, bis er die Härte erreicht, welche der Härte des mittleren Rüdersdorfer Kalkbausteines und der Härte guter Sandsteine entspricht.Lying in the air, alternately lying in the air and in the water, or continuously placed under water, the artificial stone becomes harder and harder until it reaches the hardness that the Hardness of the middle Rüdersdorf limestone and the hardness of good sandstones corresponds.

In den ersten sechs Wochen nimmt die Härte des Kunststeines, unter stetem Verlust an Gewicht — infolge der · Verdunstung des mechanisch beigemengten Wassers — bedeutend zu. Von da ab bleibt das Gewicht unter den gewöhnlichen atmosphärischen Verhältnissen ziemlich constant; während die Härte langsam immer gröfser wird, ohne bisher (seit 1 '/₂ Jahren) ein Maximum erreicht zu haben.In the first six weeks, the hardness of the artificial stone increases significantly with a steady loss of weight - due to the evaporation of the mechanically added water. From then on the weight remains fairly constant under the usual atmospheric conditions; while the hardness is slowly getting gröfser, without having reached so far (since 1 '/ ₂ years) at a maximum.

Der neue Kunststein widersteht dem Froste vollständig gut, selbst, wenn er vorher mit Wasser gesättigt worden ist. Derselbe widersteht in weit höherem Grade der Einwirkung der Wärme, als gewöhnlicher Mörtel und Cementgufs-Mörtel. The new artificial stone withstands frost completely well, even if it has been with it beforehand Water has been saturated. It resists the action to a far greater degree of heat, than ordinary mortar and cement cast mortar.

Bis zum Rothglühen erhitzt, fängt derselbe jedoch an zu verknistern und abzublättern: eine Erscheinung, welche Granitsteine auch zeigen.Heated to the point of red glow, however, it begins to crackle and peel off: one Appearance, which granite stones also show.

Da die sämmtlichen, im Bauwesen verwendeten Kunststeine fast ausnahmslos Portland-Cement als Bindemittel enthalten, so stellen sich bei allen auch Haarrisse und Sprünge ein. Der neue Kunststein hat diesen Fehler nicht und ist daher als ein bautechnischer Fortschritt zu betrachten.Since all the artificial stones used in construction are almost without exception Portland cement contained as a binding agent, hairline cracks and cracks appear in all of them. Of the new artificial stone does not have this flaw and is therefore considered a structural advance too regard.

Herstellung des neuen Kunststeines.Production of the new artificial stone.

Die Materialien zur Herstellung des Kunststeines sind Sand und gelöschter Kalk. Der Sand ist um so . besser, je quarzreicher und feiner er ist. Der gelöschte Kalk ist um so besser, je ätzender er ist.The materials used to make the artificial stone are sand and slaked lime. Of the Sand is so. the richer and finer it is, the better it is. The slaked lime is so the better, the more caustic it is.

Die Materialien müssen auf das innigste gemischt werden, so, dafs ein recht gleichmäfsiger Mörtel entsteht.The materials must be mixed in the most intimate way, so that a very even one Mortar is created.

Je fetter der Mörtel ist, desto Kalkstein-ähnlicher und weicher wird der Stein; je magerer der Mörtel ist, desto Sandstein-ähnlicher und härter wird er.The richer the mortar, the more limestone-like and softer the stone becomes; the leaner the more sandstone-like and harder the mortar is.

Mit weniger als 2 pCt. Zusatz von Kalk (CaO) und mit mehr als 3opCt. Zusatz von Kalk (CaO) scheint der Kunststein kaum noch technisch verwerthbar zu sein. Das Herstellungs-Verfahren zerfällt in zwei Theile: in das Herstellen und in das Formen der Masse. Zur Fabrikation der Kunststein-Masse benutzt man einen geschlossenen Dampfkessel, der am Boden mit einem Rührwerke versehen ist.With less than 2 pCt. Addition of lime (CaO) and with more than 3opCt. Addition of lime (CaO) the artificial stone seems to be hardly technically usable. The manufacturing process is divided into two parts: the making and the shaping of the mass. For fabrication the artificial stone mass one uses a closed steam boiler, which on the ground with is provided with an agitator.

Bei der Beschickung dieses Kessels wird zuerst gebrannter Kalk in den Kessel durch das Mannloch eingebracht, durch Zuführung von Wasser gelöscht und durch das Rührwerk in Brei verwandelt. Sodann wird der Sand zugeschüttet und das Rührwerk zur innigen Vermischung beider Gemengetheile in Bewegung gesetzt. Dieser Dampfkessel wird von einem zweiten dampfdicht eingeschlossen, so, dafs ein kleiner, 3 bis 6 mm breiter Zwischenraum entsteht, welcher als Hülle den inneren Dampfkessel umgiebt. When charging this boiler, quicklime is first fed into the boiler through the manhole introduced, quenched by adding water and turned into a pulp by the agitator. The sand is then poured in and the agitator is set in motion to thoroughly mix the two parts of the mixture. This steam boiler is enclosed by a second steam-tight, so that a small, A 3 to 6 mm wide gap is created, which surrounds the inner steam boiler as a shell.

Der Zwischenraum wird mit einem aufserhalb liegenden Dampfgenerator, sowie mit dem inneren Dampfkessel, und ebenso wird letzterer mit dem Dampfgenerator durch eine mittelst Hähnen verschliefsbare Rohrleitung in Verbindung gesetzt. The space in between is created with an external steam generator as well as with the internal one Steam boiler, and the latter is also operated with the steam generator by means of taps closable pipeline connected.

In dem Dampfgenerator mufs Wasserdampf von mindestens 120⁰ bezw. 2 Atm. Spannung erzeugt werden.In the steam generator must water vapor of at least 120 ⁰ respectively. 2 atm. Tension can be generated.

Nachdem der innere Dampfkessel, wie angegeben, mit den Materialien zur Mörtelmasse beschickt worden ist, wird er mit dem Dampfgenerator durch Oeffnung des Hahnes der betreffenden Rohrleitung in Verbindung gesetzt. Der gesättigte Wasserdampf wird daher in die noch fast ganz trockene Masse einströmen, dieselbe erhitzen und sich zum Theil condensiren, so lange, bis Spannung und Temperatur im Innern der Mörtelmasse, der Spannung undAfter the inner steam boiler, as indicated, has been charged with the materials for the mortar mass has been, he is with the steam generator by opening the tap of the concerned Pipeline connected. The saturated water vapor will therefore flow into the still almost completely dry mass, the same heat and partially condense until tension and temperature are in the Inside the mortar mass, tension and

Temperatur des Wasserdämpfes im Dampfgenerator gleich sind. .;Temperature of the water vapor in the steam generator are the same. .;

.Nachdem dies ' erreicht ist, wird der Hahn geschlossen und der Dampfzufiufs abgeschnitten.After this is achieved, the rooster becomes closed and cut off the steam supply.

Nun wird der Zwischenraum, welcher den inneren Dampfkessel einhüllt, mit dem Dampfgenerator in Verbindung gesetzt und der Hahn der betreffenden Rohrleitung geöffnet.Now the space that envelops the inner steam boiler is filled with the steam generator connected and the tap of the relevant pipeline opened.

Dadurch wird die vorher erwärmte Masse dauernd in eine Dampf hülle von gleichbleibender Temperatur eingeschlossen und kann so mehrere Tage lang unter häufigem Umrühren gekocht werden, bis die Gahre erreicht ist. Das Gahrwerden der. Masse ist der Zeitdauer nach von der Temperatur und Spannung des verwendeten Wasserdampfes abhängig. Bei der Erhitzung auf 120° C. sind etwa zwölf Tage nothwendig, bei gröfserer Erhitzung eine viel kürzere Zeit. Im Minimum scheinen bei Dämpfen von 7 Atm. Spannung zwei Tage nothwendig zu sein, wenn man eine gute Kunststeinmasse herstellen will.As a result, the previously heated mass is permanently transformed into a vapor envelope of constant value Temperature and can be cooked for several days, stirring frequently until the Gahre is reached. The coming of the. Mass is the length of time from the temperature and voltage of the steam used. When heating at 120 ° C. about twelve days are necessary, a much shorter time with greater heating. The minimum seems at vapors of 7 atm. Tension to be necessary for two days if one wants to make a good mass of artificial stone.

Durch das angegebene Verfahren des Mörtelkochens in hochgespannten, gesättigten Wasserdämpfen wird, wie die Proben dies ergeben, eine Kunststeinmasse erzeugt, welche aus einer Verbindung der Kieselsäure, Thonerde und der Eisenbestandtheile des Sandes mit dem Kalke, und aus einer innigen Mischung dieser Bestandtheile mit frei gebliebenem Kalkhydrate besteht, welch letzteres später beim Liegen an der Luft durch Aufnahme von Kohlensäure das mit der Zeit immer mehr fortschreitende Erhärten der Masse bedingt. Die Herstellungskosten scheinen gering zu sein, da es sich nur um ein Erhitzen der Masse bis zur Temperatur des Hochdruckdampfes und auf ein Erhalten dieser Temperatur durch Schutz und Abkühlung innerhalb einiger Tage handelt, und, da der ganze Apparat durch eine Umhüllung mit schlechten Wärmeleitern noch weiter vor Abkühlung geschützt werden kann.By the specified method of mortar boiling in high-tension, saturated water vapors as the samples show, an artificial stone mass is produced, which consists of a Combination of silicic acid, alumina and the iron constituents of the sand with the lime, and from an intimate mixture of these components with hydrated lime which has remained free there is, which later occurs when lying in the air through the absorption of carbonic acid the more and more progressive hardening of the mass caused over time. The manufacturing cost seem to be small, since it is only a matter of heating the mass up to the temperature of the high pressure steam and on Maintaining this temperature by protection and cooling takes a few days, and, because the whole apparatus is still further in front of it because of a covering with poor heat conductors Cooling can be protected.

Die durch Umrühren dauernd in Bewegung gehaltene gekochte Masse enthält noch zu viel mechanisch beigemengtes Wasser, um beim Formen eine dichte Ablagerung der Molecule zu gestatten, deshalb wird die fertig gekochte Masse in einen stehenden Dampfkessel zum Absetzen-lassen gebracht. Steht dieser Dampfkessel unter devj/Massenkessel, so geschieht das Ablassen durch Röhren mit Hahnverschlufs, steht er daneben, durch Pumpen.The cooked mass, kept constantly in motion by stirring, still contains too much mechanically added water to form a dense deposit of the molecules to allow, therefore, the finished cooked mass is left in a standing steam boiler to settle brought. If this steam boiler is under devj / mass boiler, it happens draining through pipes with faucets, he stands next to it, through pumps.

In diesem stehenden Dampfkessel wird die gahre Masse sich abkühlen, die schweren Bestandtheile werden sich zu Boden setzen, und das überschüssige Wasser wird sich oben abscheiden. In this standing steam boiler the gray matter will cool down, the heavy constituents will settle on the bottom and the excess water will settle on top.

Das oben abgeschiedene Wasser wird durch Hähne abgezapft, und dann wird der obere Raum dieses Kessels mit einem aufserhalb befindlichen Dampfmaschinen - Condensator durch Oeffnung eines Hahnes und mittelst einer Rohrleitung in Verbindung gesetzt.The water separated above is drawn off through taps, and then the upper one Space of this boiler with a steam engine condenser located outside Opening of a tap and connected by means of a pipeline.

Durch die Einwirkung des Condensators wird der Masse noch so viel hygroskopisch beigemengtes Wasser entzogen, dafs sie die für das Formen nothwendige Dichtigkeit und Plasticität erlangt.As a result of the action of the condenser, no matter how much hygroscopic material is added to the mass Water withdrawn, so that they have the impermeability and plasticity necessary for shaping attained.

Vom unteren Ende des stehenden Dampfkessels aus wird dann die Masse in die Formen abgelassen.The mass is then poured into the molds from the lower end of the standing steam boiler drained.

Vom Formen der Kunststeine. Das Formengeben der Kunststeinmasse geschieht ^.uf zweierlei Art.From the shaping of artificial stones. The molding of the artificial stone mass is done on two kinds.

Durch Pressen unter Zuhülfenahme von Schablonen und durch Einfüllen in Gufsformen und Nachpressen.By pressing with the help of templates and by filling in molds and repressing.

Zur Herstellung ersterer Art werden sich · alle Bauglieder von prismatischer Form, als da sind: Gitterschwellen, gerade Treppenstufen, platte Sockel-, Fufs-, Brust- und Hauptgesimse, Fenster- und Thür-Einfassungen, Verdachungen u. s. w. eignen.To produce the first type, all structural members are of a prismatic shape, as are: Lattice sleepers, straight steps, flat base, foot, breast and main cornices, window and door frames, roofs, etc. are suitable.

Die Masse mufs in der Consistenz des steifen Thones verwendet und mittelst Pressen,. ähnlich wie bei der Maschinen-Ziegelformerei, durch ein Mundstück gedrückt werden, welches der gewünschten Schablone entspricht.The mass must be used in the consistency of the stiff clay and pressed by means of pressing. similar like in the machine brick molding shop, which of the desired ones can be pressed through a mouthpiece Stencil corresponds.

Bei dem Kunststein - Giefsen von nicht prismatischgeformten Stücken, als da sind: Figuren, Figuren-Gruppen, Relief - Bildwerken, ornamentirten Baugliedern etc. wird ' die weiche Masse in die Formen gegossen und dann durch Nachpressen — sowie dies beim Cementgufs üblich ist ■— dicht gemacht.In the case of artificial stone - casting of non-prismatic shaped pieces, as there are: figures, Groups of figures, relief - sculptures, ornamented structural members, etc. become the soft mass Poured into the molds and then pressed again - as is usual with cement casting is ■ - made tight.