DE603867C - Verfahren zur Herstellung von Betonmassen von hohem elektrischem Isolierwiderstand - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Betonmassen von hohem elektrischem Isolierwiderstand Das Verfahren zur Herstellung von Betonmassen von hohem elektrischem Isolierwiderstand gehört zu derjenigen Art, bei welcher Zement und kieselsäurehaltige Stoffe Verwendung finden. Es ist bekannt, daß eine möglichst geringe Korngröße der kieselsäurehaltigen Stoffe, welche bis zur Beschaffenheit eines feiest gemahlenen Mehles, z. B. aus Kieselgur, gehen kann, für die Festigkeit des Betons eine wesentliche Rolle spielt und anderseits, daß der Widerstand gegen hochgespannte elektrische Ströme am größten ist bei dem höchsten Gehalt des Betons ,an Magerungsstoffen bzw. kieselsäurehaltigen Anteilen. Ferner ist festgestellt worden, daß. bei möglichst geringer Menge von Anmachewasser der festeste Beton entsteht. In bezug ,auf die Isolierung des Betons gegen Wasser und Elektrizität wurde bereits der Vorschlag gemacht, als. Überzug für solche Betonmassen bitumenhaltige Stoffe zu verwenden.
• Versuche haben gezeigt, daß, wenn man aus -den genannten Bestandteilen, nämlich r. Zement, 2. Wasser, 3, kieselsäurehaltigen Mehlen und ¢. bituminösen Stoffen, Betonmassen herstellt, es möglich wird, mittels der Bestandteile t, 2, 3 zwar mechanisch vollkommen feste Formlinge herzustellen, die aber mehr oder weniger wasseranziehend sind und schon aus diesem Grunde eines nennenswerten elektrischen Widerstandes entbehren, während Betonmassen aus den Bestandteilen i, 2, q. umgekehrt sich durch hohe Isolierfähigkeit auszeichnen, dagegen nur eine geringe mechanische Festigkeit biesitzen. Für Betonblöcke zur Abstützung von Stromentnahmeschienen elektrischer Eisenbahnen ist aber gleichzeitig eine hohe mechanische Druckfestigkeit als auch Widerstandsfähigkeit gegen Zugbeanspruchung, verbunden mixt vollkommener Isolierfähigkeit gegen hochgespannte Ströme von mindestens r 5oo Volt erforderlich. Die bisher bekannten Verfahren ließen die Herstellung .solcher Blöcke nicht zu, da der elektrische Widerstand bei frischem Beton höchstens 6ooo Ohm für cm/,cm2 erreicht und selbst nach denn Aus: trocknen nur einer Spannung von etwa 15 Volt standhielt. -Durch die vorliegende Erfindung können dagegen Blocke und ähnliches hergestellt werden, deren :elektrische Isolierfähigkeit bei sonst gleicher oder besserer Druckfestigkeit bis auf tausende Megohms gesteigert ist, und zwar selbst dann, wenn die Blöcke einer längeren Lagerung in Wasser ausgesetzt worden sind. Der Erfindungszweck läßt sich erreichen, wenn man als Zement Tönerdezement verwendet und außer -dem kieselsäurehaltigen Stoff, wie körniger Steinmasse oder zerkleinet-tem kieselhaltigen Gestein, noch Kieselsäure von unfühlbarem Gefüge zusetzt und das Ganze nur mit der zum Abbinden gerade @erforderlichen Menge Wasser verrührt, welches bituminöse Stoffe oder Schwefelblumen in dispergiertem Zustande enthält, wonach das Gemisch nach dem vollständigen Abbinden auf etwa 140' erhitzt wird rund zum Schluß die fertige Masse vorzugsweisse zwecks Verstopfung der Poren von außen mit oder ohne Druck mit einer oder mehreren Schichten überzogen wird, die entweder aus derselben Mischung wie die dem Tonerdezement zugesetzte oder aus Natriumresinat, Kunstharz oder ähnliche Isoliermittel enthaltenden Stoffen bestehen.
• In bezug auf die Zementgattung zeichnet sich der Tonerdezement im Gegensatz zu dem sandfreien Portlandzement durch wesentlichen Gehalt an Kieselsäure aus. Der Zusatz von kieselsäurehaltigen Stoffen wird hauptsächlich vom Standpunkte ihrer Kornbeschaffenheit bemessen, wobei das Hauptgewicht auf die möglichste Reinheit gelegt wird. Der geringe Wasserzusatz hat den Zweck, lediglich eine derart beschränkte Wassermenge zur Verfügung zu haben, daß das Durchrühren der Bestandteile unter Abbinden gerade noch ermöglicht wird, ohne daß das Gemisch allzu dünnflüssig wird, damit das Abbindewasser bei der nachträglichen Wärmebehandlung keine schädlichen Dampfblasen -und demnach Porenbildung in der Betonmasse entstehen lasse. Die zähflüssige Masse wird in die Form durch starkes Vibrieren, Stampfen, Drücken -usw.eingebracht. Die Formen können sofort geöffnet und die Formlinge getrocknet werden. Die geringe Temperatur von etwa iq.o bis i 5o' C hat keineswegs das. Schmelzen bzw. Leichtflüssigwerden von Bitumen, sondern nur vollständiges. Entwässern durch langsame Verdampfung zum Zweck. Die Wärmebehandlung wird in einem Heizschrank oder einem Autoklav bewerkstelligt, wobei, wenn man einen Autoklav benutzt, das oberflächliche Auftragen von Schichten durch Imprägnieren mit entsprechend verdünnter Flüssigkeit unter Druck ersetzt werden kann.
• Beispielsweise sind die verwendeten Mengenverhältnisse die folgenden:

  Tonerdezement.................................... 3oo bis 400 kg

  Unfühlbare Kieselsäure . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 1o kg

  Kieselhaltige körnige Steinmasse oder zerkleinertes kiesel-

  haltiges Gestein....... ............. ....... .. .... 500 - 6oo 1

  Kieselsäurereicher Sand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7oo - 6oo 1

  Wasser (je nach der Jähreszeit wechselnde Menge) mit

  bituminösen Stoffen (Stearinpech, Asphalt, Petroleum-

  rückständen o. dgl. in dispeigiertem Zustande) .... 25o kg

  für z cbm des fertigen Erzeugnisses.

  Es bat sich gezeigt, daß die so hergestellten Isolierblöcke, welche beispielsweise als Stützen für die Stromentnahmeschienen der Eisenbahnen von i 50o Volt Spannung dienen, selbst Spannungen von 5o ooo Volt in ganz ausgetrocknetem und 40 000 Volt nach mehrstündigem Tränken mit Wasser widerstehen. Ähnliche Isolatoren kleineren Umfangs für Betriebsspannungen von 65o Volt liefern nasch .einer Wasserlagerung von 6 Stunden einen Isolierwiderstand, der größer als 16 ooo Megohm ist, was einem spezifischen Isolationswiderstand von mehr als 3oo Millionen Ohm cm,!cm2 entspricht.
• Die Erfindung eignet sich für die Herstellung von Isolierstoffen für Fernsprechleitungen und Starkstromleiter für die Kraftübertragung, beispielsweise als Stützen für die Stromleiter der elektrischen Bahnen, Ständer, Tragarme, Trennwände, Schalttafeln für Kraftstromerzeuger oder -,empfänger, isolierte Bassins und ähnliches.

Claims (1)

1. 7, A'CENTANSPRÜCIIE: i. Verfahren zur Herstellung von Betonmassen von hohem elektrischem Isolierwiderstand, bei welchem Zement und kieselsäurehaltige Stoffe Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet; da.ß man Tonerdezement verwendet und daß man außer dem kieselsäurehaltigen Stoff, wie körniger Steinmasse oder zerkleinertem kieselhalfgem Gestein, noch Kieselsäure von unfühlbarem Gefüge zusetzt und das Ganze nur mit der zum Abbinden gerade erforderlichen Menge Wasser verrührt, welches bituminöse Stoffe oder Schwefelblumen in dispergiertem Zustande enthält, wonach das Gemisch nach dem vollständigen Abbinden auf etwa 140' erhitzt wird ,und zum Schluß die fertige Masse vorzugsweise zwecks Verstopfung der Poren von außen mit oder ohne Druck mit einer oder mehreren Schichten überzogen wird, die entweder aus derselben Mischung wie die dem Tonerdezement zugesetzte oder aus Natriumresinat, Kunstharz :oder ähnliche Isoliermittel enthaltenden Stoffen bestehen. a. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch: r., -gekennzeichnet durch folgende Mengenverhältnisse: Tonerdezement..................... ............... 30o bis 400 kg Unfühlbare Kieselsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 1o kg Kieselhaltige körnige Steinmasse oder zerkleinertes kiesel- haltiges Gestein.................... .... .... ..... 500 - 6oo 1 Kieselsäurereicber Sand ............................. 7cro - 6oo 1 Wasser (je nach der Jahreszeit wechselnde Menge) mit bituminösen Stoffen (Stearinpech, Asphalt, Petroleum- rückständen o. dgl. in dispergiertem Zustande) ..... 250 kg für z cbm des fertigen Erzeugnisses.