CH224590A - Verfahren zur Herstellung von porösen Formkörpern. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Herstellung von porösen Formkörpern.    Es ist bekannt, poröse     feste    Formkörper  durch Treiben eines Teiges aus hydraulisch  abbindenden Stoffen" wie Zement, Gips oder       dergl.,    und Wasser, gegebenenfalls unter  Zusatz von Füllstoffen, wie Sand, Faser  stoffen usw., mit     ga.sfö:rmigen        Sauerstoff     entwickelnden Verbindungen, wie Wasser  stoffsuperoxyd, herzustellen. Insbesondere  zur Verbilligung des Verfahrens wurden  hierbei dem Reaktionsgemisch häufig     Hypo-          chlorite    zugefügt, die bei Gegenwart von       Perverbindungen    ihren aktiven Sauerstoff  ebenfalls gasförmig abgeben.

   An Stelle von       Hypochloriten    wurden auch Zersetzungs  katalysatoren, wie, Verbindungen von Schwer  metallen, z. B.     Mangansulfat,    verwendet.  Schliesslich war es auch bereits bekannt, die  beim Treiben der Mischungen gebildeten  Blasen durch Zusatz von die Oberflächen  spannung herabsetzenden Stoffen, wie Seife,  Leim und der     g1.,    zu stabilisieren, um ein       nutzloses    Entweichen des entwickelten    Sauerstoffes und teilweises Zusammenfallen  des getriebenen     Teiges    zu verhindern.  



  Um befriedigende     Ergebnisse    zu erzielen,  wurde bisher bei der Herstellung der     Treib-          mischung    auf Zementbasis     eine    ganz be  stimmte Reihenfolge der Zugabe der einzel  nen     Komponenten    eingehalten. Hierbei  wurde zunächst ein Teig aus Zement,  Wasser, dem blasenstabilisierenden Stoff,  Wasserstoffsuperoxyd oder einer andern       Perverbindung    und gegebenenfalls Zuschlags  stoffen, wie Sand, hergestellt und zum       Schluss    der die Zersetzung der     Perverbindung     fördernde Stoff, wie     Hypochlorit,    zugesetzt.

    Bei dieser     Arbeitsweise    erfolgte eine lang  same, zunächst sehr feinblasige und sich bis  zu     mehreren    Stundenerstreckende Gas  entwicklung. Der     während    des     Treibens          homogenisierte    Teig wurde in die Treib  formen vergossen und unter Vermeidung von  Erschütterungen bis zur Beendigung des  Treibens sich selbst überlassen.

        Es wurde nun überraschenderweise ge  funden, dass     feste    poröse     Formkörper    durch       Treiben    und Verformen einer mit Wasser  erhärtende Stoffe enthaltenden Mischung  unter Mithilfe von aus mindestens einer che  mischen Verbindung     mittels    eines die Gas  entwicklung fördernden     Stoffes    entbundenem,  gasförmigem     Sauerstoff    und mindestens  einem     blasenstabilisierenden    Stoff unter  Vermeidung der bei den bisher bekannten       Arbeitsweisen    aufgetretenen Mängel erhal  ten werden können, wenn man in der Weise       arbeitet,

      dass man bei der Bereitung der  Mischung durch     Zusammenfügen    der einzel  nen Komponenten am Schluss mindestens       einen;    Teil der blasenstabilisierenden Stoffe  gleichzeitig mit     mindestens    einem Teil der  sauerstoffabgebenden oder der die Sauerstoff  entwicklung     fördernden    Stoffe zugibt.  



  Man kann dabei so vorgehen, dass man die  für die Mischung bestimmten blasenstabili  sierenden     Stoffe        bezw.    die sauerstoffabgeben  den     bezw.    die Sauerstoffentwicklung för  dernden Stoffe in ihrer Gesamtmenge am  Schluss' gleichzeitig zufügt. Man kann aber  auch so arbeiten, dass man am Schluss nur  einen Teil der Gesamtmenge zugibt, wäh  rend man den andern Teil schon vorher zu  fügt.  



  Als sauerstoffabgehende     Stoffee    kom  men z. B. in Betracht     Wasserstoffsuperoxyd     und ähnliche Peroxyde, und     a1,9    die Gasent  wicklung fördernde Stoffe z. B. Ca- und     Na-          Hypochlorit,        Schwermetallverbindungen,    wie       Mangansulfat,        Braunstein    und     dergl.     



  Da Zement eine stabilisierende Wirkung  auf     Perverbindungen        ausübt,    wodurch der       Treibprozess    verzögert wird, hat es sich als       zweckmässig    erwiesen,     bei    der Herstellung  von     Leichtbeton    zunächst eine Mischung von  Zement, Wasser,     Hypochlorit    und gegebenen  falls Zuschlagstoffen zu     bereiten    und den  blasenstabilisierenden     Stoff    zum Schluss  gleichzeitig mit dem     Wasserstoffsuperoxyd     zuzusetzen.

   Bei     dieser    Arbeitsweise     ,setzt     das Treiben der Mischung sofort nach ihrer       Bereitung    ein und ist in wesentlich kür  zerer     Zeit,    als es bisher der Fall war, he-    endet.

   Da die beim     Treiben    gebildeten  Blasen bei dieser     Arbeitsweise    ausserordent  lich     stabil    sind, ist es möglich, die Masse in       .den    Mischbehältern     praktisch    zu Ende trei  ben zu     lassen,    und erst darauf in die     Formen     zu vergiessen, während es bisher notwendig  war, den     angesetzten    Teig möglichst rasch  zu verformen und das     Treiben    in den For  men     stattfinden    zu lassen.

   Da beim Treiben  in den Mischbehältern gemäss' der Erfindung  die Verformung nicht sofort vorgenommen  werden     muss@,    können viel grössere Ansätze  als 'bisher gleichzeitig     hergestellt    werden.       Ausserdem    können die Formen, in die die be  reits     getriebene    Mischung eingebracht wird,  ganz ausgefüllt werden, da eine merkliche  Volumenzunahme durch Nachtreiben nicht  eintritt.

   Auf diese     Weise    kann der Material  verlust vermieden werden, der früher un  vermeidlich dadurch     entstand,    dass das Aus  mass des     Nachtreibens    nicht genau voraus  zusehen war und das     Füllen    der Formen so  reichlich     geschehen        russte,    dass die Formen  in der     Regel    einen     Überschuss    an Material  erhielten, der abgestrichen und fortgewor  fen werden     russte.     



  Nach einer andern     Ausführungsform.    der  Erfindung wird nur ein Teil     des        Treib-          mittels,    z. B.     Wasserstoffsuperoxyd,    und der       blasenstabilisierende        Stoff    der Zement  mischung     zuletzt        zugesetzt,    während der       übrige    Teil des Wasserstoffsuperoxyds und  gegebenenfalls auch ein Teil des     Blasenstabi-          lisators    der Mischung von     Zement,

      Wasser  und gegebenenfalls     Zuschlagstoffen    vor dem  Zusatz des die     Zersetzung    von     Was,serstoff-          superoxyd        fördernden        iStoffm;        wie        Ilypo-          chlorit,    einverleibt wird.

   Bei     dieser    Arbeits  weise wird die zuerst vor dem     Hypochlorit     zugesetzte     Portion        Wasserstoffsuperoxyd     durch den anwesenden     Zement    zunächst       stabilisiert,    während die zweite, zuletzt zu  gesetzte Portion     Wasseretoffsuperoxyd    so  fort beim     Einmischen    in den Brei sich unter  Sauerstoffentwicklung zu zersetzen     beginnt,     wobei sehr feine     Blasen    gebildet werden, die  nun als Keime für die allmählich einsetzende       Gasentwicklung    aus     derersten,

      sich nur fang-           sam    zersetzenden Portion     -V#'rasserstoffsuper-          oxyd    dienen.  



  Durch Bemessung der mengenmässigen  Anteile der in zwei Etappen zugesetzten  Portionen Wasserstoffsuperoxyd gelingt es,  je nach Wunsch,     :Körper    mit feiner oder  grobblasiger Struktur zu erhalten. Je grösser  die Anteile des zuerst zugesetzten Wasser  stoffsuperoxyds sind, um so grobblasiger  fallen die     Endprodukte    aus.  



  Ein weiteres Mittel zur Beeinflussung  der Porengrösse     besteht,    wie gefunden wurde,  in der bestimmten Auswahl und Mengen  bemessung des blasenstabilisierenden Stoffes.  Hierfür können die Oberflächenspannung  herabsetzende Stoffe verwendet werden, wie  Seife, Leim, Türkisch Rotöl, Teeröle, z. B.  Holz- oder     Steinkohlenteeröl    einer Fraktion  zwischen     100-130,    C, sowie Produkte, die  durch einen     Alkaliauszug    von Holzpech und  nachträglichem Eindampfen erhalten wer  den. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit       Saponin        und/oder,    wie sich überraschender  weise herausgestellt hat, mit Milch erzielt.

    Insbesondere bei Milch wurde eine sehr  deutliche Abhängigkeit der Blasengrösse von  der zugesetzten Milchmenge beobachtet. Mit  Abnahme der Milchmenge nimmt die Blasen  grösse stark zu. Die gleiche     Gesetzmässigkeit     besteht bei dem Zusatz von     Saponin    und an  dern     Blasenstabilisatoren,    wenn auch nicht  in dem     Ausma.ss@        wie    bei Milch. So erhält man  z.

   B. beim Zusatz von 5     cm'        Magermilch    auf  eine Mischung mit     etwa    1 kg Zement und  Sand, also von etwa 0,5 %, eine sehr feine  Blasenstruktur, während bei etwa     0,8-0,2     Milch die     Blasen;    erheblich grösser aus  fallen. Es ist also bei Anwendung von Milch,  z. B. Magermilch, insbesondere bei der Aus  führungsform der Erfindung, bei der das  Wasserstoffsuperoxyd in zwei Etappen der  Zementmischung zugesetzt wird, möglich,  gut reproduzierbare Körper mit     voraus-          bestimmter    Porengrösse herzustellen, was für  die Praxis von erheblicher Bedeutung ist.

    Ein weiterer Vorteil von Milch     undloder        Sä-          ponin    ist,     dass'    sich diese beiden Bestandteile  mit einer     Wasserstoffsuperoxydlösung    gut    mischen lassen.

   Sie werden deshalb zweck  mässig auch gemeinsam in Form einer Lö  sung von     Saponin    in Wasserstoffsuperoxyd  oder einer homogenen Mischung von Milch  und     Wasserstoffsuperoxyd    dem zu treiben  den Brei zugesetzt und in ihm verteilt, wo  bei die Gewähr besteht, dass     überall    dort, wo  es zu einer     Zersetzung    von Wasserstoff  superoxyd und einer     .Sauerstoffentwicklung     kommt, auch eine entsprechende Menge des       Blasenstabilisators    zugegen ist.  



  Die für das Treiben von Zementmischun  gen geschilderten Massnahmen gemäss der  Erfindung     gelten    auch bei der Verwendung  von andern mit Wasser erhärtenden Stoffen,  wie Gips. Da Gips jedoch keine stabilisie  rende Wirkung auf     Perverbindungen    ausübt,  kann ohne Nachteil auch die gesamte Menge       des        Treibmittels,    z. B.

   Wasserstoffsuperoxyd,  vor dem Zusatz des seine     Zersetzung    fördern  den Stoffes, wie     Mangansulfat,        Hypochlorit          usw.,        zugesetzt        werden.        Wesentlich    ist ledig  lich, dass der Blasenstabilisator zum Schluss  gleichzeitig oder gemeinsam mit einem der  an der Sauerstoffentwicklung -beteiligten  Stoffe, das heisst also     -.entweder        mit    dem  die Zersetzung fördernden Stoff, wie     Hypo-          chlorit    oder einem Zersetzungskatalysator,  wie     Verbindungen    von Mangan, Eisen,  Nickel,

   Kobalt,     Katalasen    usw., der zu trei  benden Mischung zugegeben wird.         Beispiel   <I>1:</I>  375 cm' einer     Chlorkalkaufschwemmung,     wobei 100 g Chlorkalk (zirka<B>31%</B>     aktives     Chlor) in 150 cm' Wasser aufgeschlämmt  sind, werden mit 2220     .cm3    Wasser und 800 g  Sand (kleiner als 1 mm) und 3200 g Zement  gut durchgemischt. Dazu werden 90     cm'     einer Flüssigkeit, bestehend aus 50 cm'  40%igem     Wasserstoffsuperoxyd    und 4 cm'  Milch, und 1,5 g     Saponin    gegeben.

   Unter  gutem Durchmischen setzt sofort die Gas  entwicklung ein, worauf die ursprüngliche       Paste    auf ein     Vielf        aches,    ihres Volumens: an  wächst. Wird ein derartiger Schaum sofort       ausgegossen,    so     tritt    in der Formeine ganz  ,leichte Volumenvermehrung ein, lässt man      dagegen diesen Schaum eine Viertelstunde  und darüber stehen, so tritt keine Volumen  veränderung mehr ein, so dass     Formkörper     erhalten werden, die genau der     vorgeschrie-          henen    Form entsprechen. Auf diese Weise       werden    Körper erhalten von absolut gleich  mässig poriger Struktur.  



  <I>Beispiel 2:</I>  Zu einem Betonbrei, bestehend aus  2200 cm' Wasser und 3200 g Zement und       800    g Feinsand, werden 5 cm' einer 40     %        igen          Wasserstoffsuperoxydlösung,    die 4,5 %     Sapo-          nin    enthält, zugegeben und das Ganze gut  homogenisiert.

   Hierauf wird eine     Aufschläm-          mung    von 375 cm' einer     Chlorkalklösung          (entsprechend        Beispiel    1) und als letztes  45 cm' einer     40%igen    Wasserstoffsuperoxyd  lösung, die 4,5     %        Saponin    enthält, eingerührt  und das Ganze gut durchgemischt.  



       Beispiel   <I>3:</I>  Zu einem Betonbrei, bestehend aus  210 cm' Wasser, 730 g Sand von einer Fein  heit von 0-3 mm und 312 g Zement, wer  den 2 cm' 40%iges Wasserstoffsuperoxyd  und 25 cm' einer     Chlorkalkaufschlämmung     gegeben (bestehend aus 400 g     30-31%     aktiven Chlor enthaltendem Chlorkalk und  600 cm' Wasser) und gut homogenisiert.  Hierauf     werden    weitere 1,5 cm" 40 %     iges     Wasserstoffsuperoxyd zusammen mit 5 cm'  Milch gemeinsam zugegeben und das Ganze  gut durchgemischt. Beim Mischen nach der  Zugabe der letzten Komponente     setzt    die  Gasentwicklung ein unter starkem Anwach  sen des Volumens. Dieser Ansatz wird sofort  in Formen vergossen.  



       Beispiel   <I>4:</I>  0,8 Liter Wasser werden mit 50 cm' Na  triumhypochloritl.auge (11 %     aktives    Chlor)  und 870 g handelsüblichem Gips innig ge  mischt, bis eine homogene Paste entsteht. In       diese        Paste    werden 6 cm' 40 %     iges    Wasser  stoffsuperoxyd, das 0,3 g     Saponin    gelöst  enthält, eingerührt. Es tritt augenblicklich  eine Schaumbildung ein unter     Bildung    sehr    kleiner stabiler     Bläschen.    Wird ein derarti  ger Schaum in Formen gegossen, so erhält  man Körper von einem scheinbar spezifischen  Gewicht von 0,28.  



  <I>Beispiel 5:</I>  Zu einem Gipsbrei,     beetehend    aus 800 cm'  Wasser und 870 g Gips, werden 6     ein:'     einer 40%igen     Wasserstoffsuperoxydlösung     hinzugefügt. Zu dieser Mischung wird eine  Aufschlämmung von 5 g Braunstein in 5 cm'  einer     wässrigen    4%igen     Saponinlösung    hin  zugegeben und das     Ganez    gut homogenisiert,  bis die Gasentwicklung praktisch beendet  ist. Man erhält einen sehr stabilen Schaum.       Bei    der Verformung können die Formen  vollständig     ausgefüllt    werden und zeigen  keinerlei Volumenvergrösserung.  



       Beispiel   <I>6:</I>  m einen Brei,     bestehend    aus 800     ein'     Wasser und 870 g Gips, wird unter dauern  dem Rühren 6 cm' 40 %     ige        Wasserstoff-          superoxydlöeung    gegeben.

   Hierauf wird  1,8 cm' einer Lösung von 2 g kristallisier  tem     Manga.nsulfat    in 60 cm' Wasser und  10 cm' Milch eingerührt und danach     unter          gutem    Rühren 1,7 cm'     konzentrierte        Ammo-          niaklösung    zugeführt.     Die    gut     homogeni-          sierte        Paste    wird in Formen gegossen,  worauf die     Gasentwicklung    unter Volumen  zunahme     einsetzt.    Man erhält einen Körper,  der eine ausserordentlich feinblasige Struktur  aufweist.  



       Beispiel   <I>7:</I>  Es wird     derselbe    Ansatz wie in     Beispiel     6 hergestellt, jedoch unter     Verwendung    von  5 cm' Milch. Man erhält einen festen,  schaumartigen Körper von grobblasiger  Struktur.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung fester, poröser Formkörper durch Treiben und Verformung einer mit Wasser erhärtende Stoffe enthal tenden Mischung unter Mithilfe von aus mindestens einer chemischen 'Verbindung mittels eines die Gasentwicklung fördernden Stoffes entbundenem gasförmigem Sauerstoff und mindestens einem blasenstabilisierenden Stoff, dadurch gekennzeichnet,

   dass man bei der Bereitung der Mischung durch Zusam menfügen der einzelnen Komponenten am Schluss mindestens einen Teil des blasen -stabilisierenden Stoffes gleichzeitig mit min destens einem Teil des sauerstoffabgebenden oder des die Sauerstoffentwicklung fördern den Stoffes zugibt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss als mit Wasser erhärtender Stoff Zement und als sauer stoffentwickelnde chemische Verbindung eine Perverbindung verwendet wird, wobei der Blasenstabilisator zum Schluss gleich zeitig mit der Perverbindung der Mischung zugesetzt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass, als mit Wasser erhärtender Stoff Zement verwendet wird, wobei nur ein Teil der sauerstoffent wickelnden Verbindung und ein Teil des blasenstabilisierenden Stoffes der Zement mischung zum Schluss zugesetzt wird, während der übrige Teil der sauerstoffent wickelnden Verbindung und auch ein Teil des Blasenstabilisators vor dem Zusatz des die Zersetzung der Verbindung fördernden, Stoffes der Mischung einverleibt wird. ä. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Blasenstabili- satssr Milch verwendet wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass. als Blasenstabili sator Saponin verwendet wird.