DE677309C - Process for the production of Sorel cement compounds - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Sorelzementmassen Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Sorelzementmassen unter Zusatz von mit Wasserglaslösung behandelten organischen Füllstoffen und von Emulsionen zur Herstellung von Formlingen.Process for the production of Sorel cement masses The invention relates to on a new process for the production of Sorel cement masses with additive of organic fillers treated with water glass solution and of emulsions for the production of moldings.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Sorelz.ementmas.sen die organischen Füllstoffe mit einer Wasserglaslösung zu imprägnieren; das Wasserglas mit Metallsalzen umzusetzen und darauf Magnesit, weitere Metallsalze und eine Emulsion zuzusetzen. Es ist auch bekannt, aus Sorelzement und Faserstoffen bestehende Formkörper bis r 5o° C zu härten.It is known for the production of Sorelz.ementmas.sen the organic Impregnating fillers with a waterglass solution; the water glass with metal salts implement and then add magnesite, further metal salts and an emulsion. It is also known that molded bodies made of Sorel cement and fibrous materials up to to harden r 5o ° C.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß die mit Wasserglaslösung getränkten Füllstoffe mit einem Teil des zur Sorelzementherstellung benötigten Magnesiumsalz,es behandelt werden, worauf Magnesiumoxyd und gegebenenfalls weitere organische Füllstoffe und zum Schluß der Rest des Magnesiumsalzes mit einer Bitumen- oder Fettemulsion zugefügt wird. Die Formlinge in der Form oder Presse werden gegebenenfalls bei -höherer Temperatur bis zur so genannten Lederhärte getrocknet und hiernach die Formlinge gegebenenfalls' bei Temperaturen bis zu 150' C zur vollen Erhärtung gebracht. Die Formlinge werden bis zur vollkommenen Durchtränkung oder länger im Wasser oder einem Alkalicarbonatbad gelagert und dann erneut bei einer Temperatur bis zu 20o° C getr ocknet. Bei Verwendung des Alkalicarbonatbades wird das im freien Zustande anwesende Chlorid umgesetzt zu unlöslichem basischem Magnesiumcarbonat und zu Kalium oder Natriumchlorid, welch letztere Salze durch Nachbehandlung im Wasserbad entfernt werden.The novelty of the invention is that the fillers soaked with waterglass solution are treated with part of the magnesium salt required for Sorel cement production, whereupon magnesium oxide and optionally other organic fillers and finally the remainder of the magnesium salt with a bitumen or fat emulsion is added. The moldings in the mold or press are optionally at -höherer temperature dried to so-called leather hardness and thereafter the moldings, if appropriate, brought to full hardening 'at temperatures up to 1 50 "C. The briquettes are stored in water or an alkali carbonate bath until they are completely saturated or longer and then dried again at a temperature of up to 20o ° C. When using the alkali carbonate bath, the chloride present in the free state is converted to insoluble basic magnesium carbonate and to potassium or sodium chloride, the latter salts being removed by post-treatment in the water bath.

Nach dem neuen Verfahren ist das Chlorid entweder an MgO gebunden oder wird in basisches Mg C03 übergeführt, wodurch die Schwindgefahr fast vollständig beseitigtwird. Auch bleibt die Oberfläche des fertigen Körpers vollkommen glatt. Durch die Mineralisierung der organischen Füllstoffe, die stufenweise Erhärtung unter Anwendung der Wärme, die jedoch nicht bis zur vollkommenen Austrocknung geleitet wird, sowie die Nachbehandlung im Alkalicarbonat- und unter Umständen noch im Wasserbade, geht die Wechselwirkung nicht nur sehr schnell vor sich, sondern es wird durch die zum Schluß vorgenommene scharfe Trocknung erreicht, daß die nicht mehr hygroskopischen Bestandteile durch das feste Ineinanderwachsen der Kristalle raumbeständige Körper ergeben.According to the new process, the chloride is either bound to MgO or is converted into basic Mg C03, which almost completely reduces the risk of shrinkage is eliminated. The surface of the finished body also remains completely smooth. Due to the mineralization of the organic fillers, the gradual hardening using heat, which, however, is not passed until it is completely dry as well as the aftertreatment in the alkali carbonate bath and possibly also in the water bath, Not only does the interaction happen very quickly, but it is made possible by the The sharp drying carried out at the end reaches the level that is no longer hygroscopic Constituent parts of solid bodies due to the solid growth of the crystals result.

Nach dem neuen Verfahren wird die Masse zuerst nur so lange in der Form der Einwirkung der höheren Temperatur unterworfen, bis dieselbe so weit erhärtet ist, daG man sie mit einiger Vorsicht unbeschädigt aus der Form nehmen kann, um sie dann, entformt, erneut der Wärmewirkung zu unterwerfen. Durch die Erhärtung in zwei Stufen sind die Formen schnell zur Neufüllung beschickbar, wodurch eine geringere Anzahl der oft komplizierten und teuren Formen gebraucht wird.According to the new process, the mass is only so long in the first The mold is subjected to the action of the higher temperature until it has hardened so far is that, with some care, they can be removed from the mold undamaged she then, demolded, to be subjected again to the effect of heat. By the hardening in two stages, the molds can be quickly loaded for refilling, thus using fewer of the often complicated and expensive shapes will.

Normal hergestellter Sorelzementinörtel eignet sich nicht für die Formgebung auf diesem Wege, da er bei geeigneter Plastizität nicht genügend Adhäsionskraft besitzt, um nach Herausziehen der Stempel_än den Formwänden zu kleben und die einmal gegebene Form zu behalten. Wird die Masse -,veniger plastisch hergestellt, dann ist es unmöglich, die Form auf dem Verdrängungswege vollkommen zu füllen; auch ist dann der erforderliche Preßdruck so hoch, daß schwache Formen deformiert werden. Am geeignetsten hat sich .eine Masse er;viesen, die breiartig flüssig, doch schlüpfrig und stark klebend ist. Eine solche .Sorelzementmischung kann man erzielen, wenn man die trockenen organischen Füllstoffe zuerst mit einer Wasserglaslösung imprägniert und - darauf das Wasserglas in den Füllstoffen mit einem Magnesiumsalz, insbesondere Magnesiumsulfät, zum M.agnesiumsilicat umsetzt. Nachdem die Umsetzung erfolgt ist, wird erst der Mägnesit und gegebenenfalls anorganische Füllstoffe zugesetzt und nach genüggender Durchmischung Magnesiumchlorid oder andere zweiwertige Magnesiumsalze in fein verteilter fester Form oder konzentrierter Lösung zugegeben. Zum Schluß setzt man dann noch entsprechende Mengen einer Bitumen-, öl- oder Fettemulsion zu und läßt die Masse im Mischapparat so lange durcharbeiten, bis man eine solche Plastizität erzielt hat, daß ein faustgroßer Klumpen auf eine ebene Fläche aufgebracht bei Umkehrung der 'Fläche nicht abfällt. Die ganzen Vorgänge erfolgen in ununterbrochener Reihenfolge und erfordern für eine Menge von etwa 15 o kg nicht mehr als etwa .l1/= bis 5 Minuten. Die Masse fühlt sich gut schlüpfrig an und besitzt eine außerordentlich hohe Klebkraft, wie man sie ohne Verwendung von Wasserglas niemals erzielen kann, auch bleibt sie länger formbar als Sorelzementmörtel ohne diesen Zusatz, was für die Fabrikation von sehr großer Bedeutung ist, vor allem wenn man viele kleinere Formstücke herzustellen hat. Gleichfalls wird durch diese Arbeitsweise erzielt, daß die organischen Füllstolfc, da sie bereits durchtränkt sind, keine oder nur ganz geringe Mengen Chlormagnesium oder andere Magnesiumsalzlösungen mehr aufnehmen, wodurch die Sicherheit gewonnen wird, däß diese Salze der Reaktion finit Mg 0 nicht entzogen werden. Es ist bekannt, daß das von organischen Füllstoffen aufgcsogenc Chlormagnesium in Steinholz meistens der. Reaktion mit dein Oxyd entzogen bleibt und sich später, nach Erhärtung des Erzeugnasses, durch seine unangenehmen Wirkungen des Au"sblühees bemerkbar macht, weshalb man oft versuchte, die Füllstoffe vorab mit Paraffin- oder anderen ölen zu tränken. Es wird weiter eine nicht zu erwarten gewesene Wirkung auf die breiige Masse selbst erzielt, und zwar wird eine mehr schleimige Beschaffenheit derselben erreicht, wodurch sie die Eigenschaft erhält, trotz der Breiartigkeit doch formhaltend- bildsam zu -sein, d. h. daß die Masse, auf dem Wege der Massenverdrängung durch Eintauchen eines- Stempels die Formen füllend, nach Herausziehen des Stempels nicht zusammenfällt.Normally produced Sorel cement mortar is not suitable for shaping in this way, since, with suitable plasticity, it does not have enough adhesive force to stick to the mold walls after the stamps have been pulled out and to retain the shape once given. If the mass is made more plastically, it is impossible to completely fill the mold by way of displacement; also the required pressure is then so high that weak shapes are deformed. Most suitable has been a mass that is mushy, liquid, but slippery and strongly sticky. Such a .Sorel cement mixture can be achieved by first impregnating the dry organic fillers with a water glass solution and then converting the water glass in the fillers with a magnesium salt, in particular magnesium sulfate, to form magnesium silicate. After the reaction has taken place, the magnesite and optionally inorganic fillers are added and, after sufficient mixing, magnesium chloride or other divalent magnesium salts are added in finely divided solid form or concentrated solution. At the end one then adds appropriate amounts of a bitumen, oil or fat emulsion and lets the mass work through in the mixer until one has achieved such plasticity that a fist-sized lump is not applied to a flat surface when the surface is reversed falls off. All the processes are carried out in an uninterrupted sequence and require no more than about .l1 / = up to 5 minutes for a quantity of about 150 kg. The mass feels good slippery and has an extraordinarily high adhesive strength, which can never be achieved without the use of water glass, and it remains malleable longer than Sorel cement mortar without this additive, which is of great importance for manufacture, especially when one has to manufacture many smaller fittings. This procedure also ensures that the organic fillers, since they are already saturated, absorb no or only very small amounts of chlorine magnesium or other magnesium salt solutions, which ensures that these salts are not removed from the reaction finite Mg 0. It is known that the chlorine magnesium absorbed by organic fillers in stone wood is mostly the. Reaction with your oxide remains withdrawn and later, after the product has hardened, becomes noticeable through its unpleasant effects of blooming, which is why one often tried to soak the fillers in advance with paraffin or other oils. No further one is to be expected The past effect on the pulpy mass itself is achieved, namely a more slimy texture of the same is achieved, whereby it acquires the property of still being shape-retaining-plastic despite its pulp, i.e. that the mass, on the way of mass displacement by immersing a- Stamp filling the forms, does not collapse after pulling the stamp out.

Die Formgebung kann auf bekannte Art und Weise erfolgen. Hiernach wird die ge- füllte Form aus der Presse genommen und bei einer höheren als Zimmertemperatur der Erhärtung ausgesetzt. Die Formstücke müssen in der Form verbleiben, bis sie so weit erltärtet sind, daß sie unbeschädigt aus der Form genommen werden können, um letztere für Neufüllung verfügbar zu haben. Falls man genügend Formen zur Verfügung hat= kann man die Entformung nach vollständiger Erhärtung vornehmen. Werden die gefüllten Formen höheren Temperaturen ausgesetzt, dann kann. man den Erhärtungsprozeß bedeutend abkürzen. Es sind je nach Art des verwendeten Magnesiumsalzes Temperaturen bis über i 5o' C zulässig.The shaping can take place in a known manner. After that, the overall filled mold from the press and exposed than room temperature hardening at a higher. The moldings must remain in the mold until they have hardened to the point that they can be removed from the mold undamaged in order to have the latter available for refilling. If you have enough molds available = you can remove the mold after it has completely hardened. If the filled molds are exposed to higher temperatures, then. the hardening process can be shortened significantly. Depending on the type of magnesium salt used, temperatures of over 150 ° C are permissible.

Sobald die aus den Formen genommenen Formstückes ihre Endhärte erreicht haben, was bei normalen Temperaturen in 8 bis 12 Tagen der Fäll ist, bei Anwendung höherer Temperaturen jedoch schon in wenigen Stunden erzielt werden kann, werden sie einige Zeit gewässert, am besten im fließenden Wasser oder in einer Alkalicarbonatlösung. Je nach Art des verwendeten Metallsalzes und der Materialstärke der Formstücke sind hierfür 3 bis 24 Stunden erforderlich. Hiernach können sie aufs neue bei Temperaturen bis zu oder über i 5o° C getrocknet werden.As soon as the molding taken out of the molds reaches its final hardness have what is the case at normal temperatures in 8 to 12 days, when used higher temperatures can, however, be achieved in just a few hours watered them for a while, preferably in running water or in an alkali carbonate solution. Depending on the type of metal salt used and the material thickness of the fittings this requires 3 to 24 hours. Then you can go back to the temperature be dried up to or above 150 ° C.

Das Wässern der Formlinge hat nicht nur den Zweck, alles ungebundene Salz auszulösen bzw. in unlösliche Verbindungen überzuführen, sondern besonders die Erhöhung der Endfestigkeit zu erreichen. Die Druck-und Zugfestigkeit wird dadurch um mehr als 2o@'o erhöht.Soaking the bricks is not just for the purpose of making everything unbound To release salt or to convert it into insoluble compounds, but especially to achieve the increase in final strength. The compressive and tensile strength is thereby increased by more than 2o @ 'o.

Formstücke, bei denen neben der Feuersicherheit und Schalldämpfung die Druckfestigkeit in Frage kommt, erhalten einen höheren llagnesitgehalt und mehr anorganische Füllstoffe als solche, bei denen die Wärincisolierung und Schalldämpfung die Hauptrolle spielen. Als besonders vorteilhaft und geeignet haben sich folgende Mischungsverhältnisse erwiesen Die Mengen der Wasserglas- und Emulsionszusätze richten sich nach der Menge und Art der Füllstoffe,.Fittings, in which, in addition to fire safety and soundproofing, compressive strength comes into question, are given a higher magnesiumite content and more inorganic fillers than those in which heat insulation and soundproofing play the main role. The following mixing ratios have proven to be particularly advantageous and suitable The amounts of water glass and emulsion additives depend on the amount and type of fillers.

Obwohl vorwiegend als Metallsalze Magnesiumsulfat für die Umsetzung des Wasserglases in den organischen Füllstoffen und Magnesiumchlorid benutzt werden, kann man auch Eisen-, Nickel- und Kupfersalze verwenden sowie in ganz bestimmten Fällen Zinksalze.Although mainly used as metal salts, magnesium sulfate is used for the implementation of water glass are used in organic fillers and magnesium chloride, you can also use iron, nickel and copper salts and in very specific ones Cases zinc salts.

Als organische Füllstoffe können Sägespäne, Holz-, Kork- und Papiermehl, Kork, zerkleinerte Erdnußschalen und extrahiertes Zuckerrohr beispielsweise benutzt werden, als anorganische Füllstoffe Steinmehl, Kieselgur, Asbest, Talkum u. dgl.As organic fillers, sawdust, wood, cork and paper flour, For example, cork, crushed peanut shells and extracted sugar cane are used are, as inorganic fillers stone powder, kieselguhr, asbestos, talc and the like.

Die Masse eignet sich zufolge ihrer 1 Geschmeidigkeit und großen Adhäsionskraft auch gut für Formgebung auf Strang- und anderen Pressen sowie für Formgußzwecke. Auch läßt sie sich, bei Anwendung bedeutend geringerer Wassermenge für die Herstellung hydraulisch gepreßter Platten oder Steine verwenden. Bei letzterer Ausführung werden äußerst zähe, porenfreie und sehr druckfeste Erzeugnisse erzielt. Der Zusatz von Emulsion geschieht auf bekannte Art und Weise.The mass is suitable because of its 1 suppleness and great adhesive power Also good for shaping on extrusion and other presses as well as for molding purposes. It can also be used for production if a significantly smaller amount of water is used Use hydraulically pressed slabs or stones. The latter will be extremely tough, pore-free and very pressure-resistant products are achieved. The addition of Emulsion is done in a known way.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Sorelz:ementmassen unterZusatz von mitWasserglaslösung behandelten organischen Füllstoffen und von Emulsionen zur Herste1: lung von Formlingen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wasserglaslösung getränkten Füllstoffe mit einem Teil des zur Sorelzementherstellung benötigten Magnesiumsalzes oder einem anderen unlösliche Silicate bildenden Salz behandelt werden, worauf Magnesiumoxyd und gegebenenfalls weitere anorganische Füllstoffe und zum Schluß Magnesiumsalz oder der Rest des Magnesiumsalzes mit ,einer Bitumen- oder Fettemulsion zugefügt werden. PATENT CLAIMS: i. Method of making Sorelz: ementmassen with the addition of organic fillers treated with waterglass solution and of Emulsions for the production of moldings, characterized in that the with Water glass solution soaked fillers with part of the for Sorel cement production required magnesium salt or another insoluble silicate-forming salt treated, whereupon magnesium oxide and optionally other inorganic fillers and finally magnesium salt or the rest of the magnesium salt with, a bitumen or fat emulsion can be added. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch. gekennzeichnet, daß die Formlinge in der Presse oder Form gegebenenfalls bei höherer Temperatur bis zur soggenannten Lederhärte getrocknet und nach der Entformung die Formlinge gegebenenfalls bei Temperaturen bis zu 150° C zur vollen Erhärtung gebracht werden. 2. The method according to claim i, characterized. marked, that the moldings in the press or mold, optionally at a higher temperature Dried to the so-called leather hardness and the moldings after removal from the mold if necessary, be brought to full hardening at temperatures of up to 150 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge bis zur vollkommenen Durchtränkung oder länger im Wasser oder einem Alkalicarbonatbad gelagert und dann erneut bei einer Temperatur bis zu 2oo° C getrocknet werden.3. The method according to claim i to 2, characterized in that the moldings to for complete soaking or longer in water or an alkali carbonate bath stored and then dried again at a temperature of up to 2oo ° C.