DE762900C - Zementartiges Bindemittel und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

• Zementartiges Bindemittel und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein zementartiges Bindemittel, welches gelöschten Kalk, ein Carbonät und ein Aluminiumsalz enthält, praktisch uneingeschränkt verwendbar ist, in Gemisch mit üblichen hydraulischen Bindemitteln benutzt werden kann und bezüglich der Abbindezeiten . und Festigkeitsentwicklungen weitgehend geregelt und damit den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden kann. Bei den bekannten Bindemittelgemischen dieser Art ist neben gelöschtem Kalk grundsätzlich in Mengen von 2 bis ao 1/o Calciumaluminat und daneben ein. wasserlösliches Sulfat, u.. a. auch Aluminiumsulfat, Zucker und ein Carbonat enthalten, wobei Calciumcarbonat nur in leicht löslicher Form Verwendung findet.
• Gemäß der Erfindung enthält das Bindemittelgemisch als Carbonat pulverförmiges Calciumcarbonat, vorzugsweise Kreide in Verbindung mit einem Aluminiumsalz mit Aluminium als bas,ischern Bestandteil als Zusatzstoff oder dessen Lösung als Anmacheflüssigkeit.
• Das Bindemittelgemisch gemäß der Erfindung kann freie Säure enthalten bzw. kann freie Säure mit der Anmacheflüssigkeit dem Bindemittelgemiseh zugeführt werden. Beispielsweise benutzt man als Zusatz dieser Art Oxalsäure, Kieselflußsäure, Arsensäure, arsenige Säure oder andere unlösliche Calciumverbindungen liefernde Säuren. Statt der Säuren können auch deren wasserlösliche Salze zugesetzt werden, z. B. die Alkalisalze der genannten Säuren, wie etwa Natriumsilicat, Natriumfluorid, Silikofluoride usw. Die Zuführung solcher- Zusätze kann durch Zumischung der pulverförmigen Stoffe oder mit Hilfe des Antnachewassers bzw. auf beiden Gegen geschehen.
• Das angemachteBindemittelgemisch erwärmt sich durch die Reaktion der Einzelbestandteile miteinander stark. Dabei wird aus dem Carbonat Kohlensäure frei, die kristallisationsbeschleunigend wirkt, andererseits aber auch durch das vorhandene Kalkhydrat gebunden werden kann. Als Calciumcarbonat finden Kalkstein-, Marmor- o. dgl. Mehl, vorzugsweise Schlämmkreide oder gepulverte Kreide Verwendung, da diese besonders schnell reagieren.
• Als Aluminiumsalze werden beispielsweise Aluminiumsulfat, Alaun, Aluminiumfluorid benutzt.
• Die Aluminiumsalze sowie dievorerwähnten Zusatzstoffe können auch zu mehreren gleichzeitig angewendet werden.
• Die Mengenverhältnisse der Einzelbestandteile des Bindemittels zueinander können je nach dem einzelnen Verwendungszweck beträchtlich verschieden sein.
• So vermittelt beispielsweise ein geringerer Carbonatgehalt eine größere Dichte. Ein höherer Carbonatgehalt wirkt verzögernd auf die Abbindung. Eine Verzögerung der Abbindung kann auch durch geringeren Aluminiumsalzgehalt bzw. Anwendung einer schwächeren Aluminiumsalzlösung als Anmacheflüssigkeit erreicht werden. Ferner wirkt die Anwesenheit von Oxalsäure oder Essigsäure verlanb samend auf die Abbindung. Man hat es praktisch in der Hand, die Abbindezeiten auf wenige Minuten und auch auf Stunden festzulegen.
• Das Bindemittelgemisch kann auch abbindefähiges Calciumsulfat enthalten. Es empfiehlt sich die Verwendung solchen. Calciumsulfats, welches durch Behandeln von Kalk oder Kreide mit rauchender Schwefelsäure, vorzugsweise in einem geschlossenen Mischbehälter erhalten ist. Die Benutzung eines derartigen Calciumsulfats liefert bessere Härten als die Verwendung von beispielsweise gebrannten Gips oder von Anhydrit.
• Ferner kann das BindemittelgemischpulverförMigenKieselsäurestoff oder pulverförmiges Tonerdesilicat oder Portlandzement enthalten.
• Als Kieselsäurestoff kommen beispielsweise Ouarzsand, Seesand oder Feuerstein in Frage. Als Tonerdesilicat finden beispielsweise Kaolin, Ton usw. Verwendung. Diese Stoffe werden vorteilhaft, wie an sich bekannt. im gebrannten Zustand und z. B. durch das goo oder d.goo Maschensieb gesiebt angewendet. Dadurch wird infolge der porösen Struktur dieser Stoffe eine innige Verbindung mit den übrigen Reaktionsstoffen herbeigeführt und eine höhere Festigkeit des Zementerzeugnisse: erzielt.
• Die hydraulischen oder latenthydraulischen Stoffe können auch in einer Mehrzahl gleichzeitig angewendet werden, wobei das -Mengenverhältnis praktisch beliebig gewählt werden kann.
• Ein höherer Aluminiumsalzgehalt bzw. stärkere Aluminiumsalzlösung als Anmacheflüssigkeit bedingen höhere Festigkeiten und schnellere Erhärtung der Zementerzeugnisse. Die bei Zementverarbeitungen üblichen Zuschlagstoffe, wie Sand, Splitt, Schotter, Gesteinsbrocken usw., können auch für das Bindemittel gemäß der Erfindung verwendet werden. Die angemachten Massen können als Gieß-oder Stampfmassen aufbereitet und verarbeitet werden. Als plastische bzw. teigige Masse aufbereitet, zeigen die -Mischungen große Bildsamkeit, so daß sie bequem und schnell ausgebreitet und durch Abstrich geebnet oder geglättet werden können. Dabei unterbleibt eine Entmischung und liegen die Zuschlagstoffe gleichmäßig verteilt, vom Bindemittel gut umhüllt und fest eingebunden in dem Zement- bzw. Betonkörper. Die Zuschlagstoffe sind außerordentlich fest und innig mit dem Bindemittel vereinigt. Treib-und Schwinderscheinungen sind kaum vorhanden, so daß Dehnungsfugen weniger. in vielen Fällen überhaupt nicht angeordnet zu werden brauchen, was wichtig ist bei der Herstellung von großen Bauwerken sowie auch insbesondere bei der Herstellung von Straßendecken mit Hilfe des Bindemittels gemäß der Erfindung.
• Als gelöschten Kalk benutzt man vorteilhaft mit einer Aluminiumsalzlösung gelöschten Kalk, z. B. verwendet man eine Lösung von Aluminiumsulfat, Aluminiumfluorid, Alaun. Doppel- oder Komplexfluorid des Aluminiums als Löschflüssigkeit. Dabei können der Löschflüssigkeit auch noch besondere Säuren oder Salze, z. B. Oxalsäure, Arsensäure, arsenige Säure, deren wasserlösliche Salze, oder Zink-oder Magnesiumfluorid zugesetzt sein.
• Das Löschen kann in Anwesenheit von z. B. 2o o/o pulverförmigem Kieselsäurestoff oder Tonerdesilicat oder einem Gemisch solcher Stoffe vorgenommen werden.
• Die Kalksilicat liefernde Reaktion wird besonders durch die Anwesenheit einer Fluorverhindung, die auch Cale.iumfluorid sein kann. begünstigt. Man wählt vorteilhaft solche Mengen Löschflüssigkeit, daß das Reaktionsprodukt als staubförmiges Erzeugnis anfällt.
• Vorteilhaft wird die Kalklöschung in einem geschlossenen Behälter vorgenommen, des weiteren empfiehlt sich das Löschen beiUnterdruck, indem man beispielsweise zunächst das zu löschende Gut im Behälter unter Unterdruck setzt und dann die Löschungsflüssigkeit zuführt.
• Das Bindemittel;gemisch kann auch Branntkalk enthalten, und zwar als, Zusatzstoff sowie auch als wesentlichen Mischungsbestandteil unter Umständen auch als Hauptbestandteil. Mit dessen Hilfe läßt sich die Abbindezeit verkürzen, eine schnelle Formhaltung und schnelle Festigkeitsentwicklung erzielen..
• Mit den Bindemittelgemischen gemäß der Erfindung, welche die Zusatzsalze und -säuren nur in Mengen eines Bruchteils eines Prozentes bis etwa 2 Prozent zu enhalten brauchen, lassen sich. Körper herstellen, welche schon i bis 2 Stunden nach dem Anmachen und anschließendem Formen der Masse Druckfestigkeiten von etwa 40 kg/cm2 aufweisen.
• Die Bindemittelgemische können zu einem pulverförmigen Gut aufbereitet, z. B. in einer Kugelmühle behandelt und in dichten Säcken verpackt, beliebig lange aufbewahrt werden: Ein schnell abbindender und erhärtender Zement, der beispielsweise in der elektrischen Industrie vorzüglich Anwendung finden kann, ist beispielsweise wie folgt zusammengesetzt: 3/4 Raumteile eines mit Aluminiumsalzlösung gelöschtem, Kalkes, 3 Raumteile Calciumsulfat, bereitet aus Kalk und rauchender Schwefelsäure, 1/4 Raumteil Kreide, i bis 2 Raumteile Anmacheflüssigkeit, in welcher in einer Menge von 3 % auf 31/z Gewichtsteile Alaun oder anderes Aluminiumsalz 1/2 Gewichtsteil Oxalsäure enthalten ist.
• je nach der Stärke der Anmacheflüssigkeit erhärtet der Zement schneller oder langsamer. Eine für Putzzwecke geeignete Mischung besteht beispielsweise aus 1/2 Raumteil gelöschtem Kalk wie oben, 3 Raumteile Calciumsulfat,wie oben, 3/4 Raumteile Kreide, Anmacheflüssigkeit wie oben.
• Für die Herstellung von Fußbodenbelag ist die Zusammensetzung beispielsweise: i Raumteil gelöschter Kalk wie oben, 21/2 Raumteile Caleiumsulfat wie oben, 1/2 Raumteil Kreide, i Raumteil Marmormehl oder Kalksteinmehl oder Travertinmehl, Anmacheflüssigkeit wie oben.
• Zur Herstellung von Platten für Treppenbelag u. dgl. kann ein Gemisch folgender Zusammensetzung benutzt werden.: i Raumteil gelöschter Kälk wie oben, 21/2 Raumteile Calciumsulfat wie oben, 1/2 Raumteil Kreide-, 1/2 Raumteil Marmormehl oder Serpentinmehl, 1/2 Raumteil Travertinmehl oder kalkzinierter Feuerstein, Anmacheflüssigkeit wie oben.
• Für Straßenbauzwecke kann folgende Mischung benutzt werden: i Raumteil Kalk, der mit -2o °/o pulverförmigem calciniertem Kieselsäurestoff und einem Fluoridzusatz gelöscht ist, o, i bis o, i 5 Raumteil gewöhnliches Kalkhydrat, o; i bis o,i5 Raumteil Kreide, o,o5 Raumteil Portlandzement oder gebrannter Gips, dazu Füllmasse, die beispielsweise aus 30'/o feinem, scharfem, gesiebtem Sand und 70% gebrochenen Steinen (Schotter) besteht. . Das trocken aufbereitete Gemisch wird mit einer Anmacheflüss@igkeit, wie sieoben beschrieben ist, zu einem steifen plastischen Brei vermischt, der ausgegossen wird und dann schnell abbindet und erhärtet.
• Für den. Straßenbau. werden beispielsweise auf 3o Teile Bindemittel 7o Teile Zuschlagstoffe benutzt.
• Eine solche Masse zeigt praktisch weder Treiben noch Schrumpfen. Der Betonkörper ist frostbeständig.
• Beim Arbeiten mit Aluminiumsalz und Oxalsäure als gelöstem Salz im Anmachewasser empfiehlt es sich, das Aluminiumsalz in konzentrierter Lösung mit einer konzentrierten Oxalsäu:relösung in dem gewünschten Mengenverhältnis zu verrühren, die Flüssigkeit einzudampfen und diesen Rückstand als Zusatzmittel bzw. zu lösendes Salz, für die Anmacheflüssigkeit zu verwenden. Die so gewonnene Verbindung löst sich schneller als die trocken gemischten Salze. Für ein schnelles Abbinden, kann man z. B. eine Anmacheflüssigkeit mit einem Gehalt von 8 bis io% gelöster Stoffe, für ein mittleres Abbinden eine 5 bis 6 o/oige Lösung, für ein langsames Abbinden eine bis 3 o/oige Lösung als Anmacheflüssigkeit benutzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gelöschten Kalk, Carbonat und Aluminiumsalz enthaltendes zementartiges Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch als Carbonat pulverförmiges Calciumcarbonat, vorzugsweise Kreide enthält in Verbindung mit einem Aluminiumsalz. mit Aluminium als basischem Bestandteil als Zusatzstoff oder dessen. Lösung als Anmacheflüssigkeit. z. Bindemittel nach Anspruch. i, dadurch gekennzeichnet, da,ß eine freue Säure im Bindemittelgemisch oder in der Anmacheflüssigkeit enthalten, ist. 3. Bin.demnittel nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserlösliches Salz, einer mit Kalk unlösliche Verbindungen liefernde Säure im Bindemittelgemisch oder in der Anmacheflüssigkeit enthalten ist. 4. Bindemittel nach einem der Ansprüche i bis 3, gekennzeichnet durch Kalk, der mit Aluminiumsalzlösung, gegebenenfalls in Anwesenheit von pulverförmigem Kieselsäurestoff oder/und Tonerdesilicat gelöscht ist: 5. Bindemittel nach einem der Ansprüche i bis .1. im Gemisch mit abbindefähigem Calciumsulfat, insbesondere durch Behandlung von Kalk oder Calciumcarbonat mit rauchender Schwefelsäure gewonnenem Calciumsulfat. 6. Bindemittel nach einem der Ansprüche i bis 5 im Gemisch mit pulverförmigem Kieselsäurestoff oder/und Tonerdesilicat oder/und Portlandzement. 7. Bindemittel nach einem der Ansprüche i bis 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Brannthalk. B. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Branntkalk, gegebenenfalls in Gegenwart von pulverförmigem Kieselsäurestoff oder/und Tonerdesilicat mit einer Aluminiumsalzlösung gelöscht und die erhaltene Masse mit pulverförmigem Calciumcarbonat und einem Zusatz von Aluminiumsalz oder/und pulverförmiger Säure oder einem aluminiumfreien Salz einer Säure, die mit Kalk eine unlösliche Verbindung liefert, gemischt wird. g. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumsalz Aluminiumsulfat, Alaun oder Aluminiumfluorid bzw. ein Gemisch dieser Salze benutzt wird. io. Verfahren nach Anspruch 5 oderf und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Endgemisch Branntkalk zugemischt wird. i i. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis io, dadurch gekennzeichnet. daß das Löschen des Kalkes im geschlossenen Behälter, der gegebenenfalls unter Unterdruck gesetzt ist, geschieht. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 143900, 2o4 161, 234 367, 303 848, 468 778. 542659, 636703, 646 io8, 651404; schweizerische Patentschriften N r. 67 729, 1d-9 033 britische Patentschriften Nr. 21 779 v. J-1899, 372 04-1-; USA.-Patentschriften Nr. 783 570, 1 703 125; Zeitschrift »Zements< Berlin, Jahrgang 1g31, Seite 384 bis 388.