DE611106C - Waermebestaendiger und chemisch widerstandsfaehiger Moertel - Google Patents

Description

• Wärmebeständiger und chemisch widerstandsfähiger Mörtel Bei Trockentrommeln, Calcinieran lagen und ähnlichen Anlagen der chemischen Industrie besteht das Bedürfnis nach einem, wärmebeständigen Mörtel, der bei den verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, denen die verarbeiteten chemischen Substanzen ausgesetzt werden dürfen, fest und hart genug wird und gleichzeitig durch den chemischen Angriff dieser Substanzen. nicht zerstört wird und auch genügende mechanische Festigkeit besitzt.
• Die üblichen feuerfesten Mörtel genügen diesen Bedingungen nicht, da sie, vielfach von gleicher oder ähnlicher Zusammensetzung wie das Steinmaterial. selbst, zwar in ihrem thermischen Verhalten den Steinen gut angepaßt sind, aber sich erst bei Temperaturen vom weit über iooo° C durch die Sinterung des in ,ihnen befindlichen Tones verfestigen und überdies auch nach Erhärtung von den verschiedensten Chemikalien noch angegriffen werden. Man bat versucht, eine Sinterung bei niederen Temperaturen zu bewirken, indem man diesen feuerfesten Mörteln Flußmittel zusetzt; z. B. sind Versätze aus Quarzft mit i o % Soda, 15 % Eisenerz und i o % Dextrin oder aufs Chromerzpulver mit 71/2 % Natriumsilicat vorgeschlagen worden. Solche Mörtel sind unter der Bezeichnung Retortenkitt, Mufffekitt u. dgl. allgemein bekannt. Aber auch zur Erhärtung dieser Mörtel sind immerhin Tempieraturen von über 8oo° ierforderlich, die häufig in den @ob@engenannten chemischen Ofen nicht erreicht werden.
• -Man hat deshalb zu dem Hilfsmittel gegriffen, die chemischen Öfen mit Wasserglaskitten bzw. mörteln zu vermauern, d. h. mit Mischungen von gemahlenem Quarz und ähnlichen Stoffeen zeit Wasserglaslösung. Derartige Wassierglasmörtel haben sich jedoch selten bewährt. Zwar saugen manche Steine infolge ihrer Porosität genügend Feuchtigkeit aus dem Mörtel an, so daß es zu einer gewissen Erhärtung kommt; jedoch treten dann schon bei vorsichtigem Anheizen, spätestens aber bei Erreichung höherer Temperaturen, Risse und Sprünge auf, die bis zur Zerstörung und zum Undichtwerden des ganzen Mauerwerkes führten. Kamen -dann zu derartigen Rißbildungen usw. noch starke Angriffe durch die verarbeiteten Chemikalien oder durch aggressive Ofengase, so. wurden die Ofenanlagen sehr bald unbrauchbar.
• Der Hauptgrund für dieses Versagern. ist, daß der Quarzoder Quarzsand, der als Haupt. b,estandteil des Mörtels meist verwendet wird, aber fauch andere gebräuchliche Füllsteffe eine ganz andere Wärmeausdehnung und überhaupt sein völlig ianderes thermisches Verhalten als die vermauerten Stemie selbst haben, die .oft sehr dicht,, fast steinzeugartig sein müssen. Dazu kommt, daß gerade bei den dichten und wenig porösen: Steinen, die für solche Zwecke bevorzugt werden, der wasserglashaltige Mörtel nur äußerst schwer erhärtet. Der Mörtel erscheint dann zwar bberfiächlich einigermaßen fest, bleibt aber im Innern der Fugen noch völlig weich und breiig. Die Folge des mangelhaften Abbindens und namentlich der verschiedenartigen thermischen Ausdehnung von Mörtel und Steinen ist dann selbst bei vorsichtigem Anheizen alsbald eine Zerstörung des Maueriverks.
• Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Unzuträglichkeiten dadurch, daß sie als Füllstoffe für die Wasserglasmörtel Substanzen auswählt, deren Wärmeausdehnung nach der Verarbeitung mit Wasserglas annähernd gleich der Wärmedehnung des verarbeiteten Steinmaterials ist, -wobei der Mörtel durch die Verwendung gebräuchlicher Zusatzstoffe, durch die Auswahl der Füllstoffe oder von Teilen davon oder durch die Verwendung von besonders Ideselsäurereichem Wasserglas oder durch gleichzeitige Anwendung mehrerer dieser Maßnahmen die Eigenschaft erhält, auch unter Luftabschluß vollständig zu erhärten. Bei den Füllstoffen kann es sich sowohl um Mischungen von Substanzen gleicher Wärmeausdehnung wie auch solcher verschiedener Wärmeausdehnung handeln, durch deren Zusammenwirken der gesamte Mörtel annähernd die gleiche Wärmeausdehnung wie das Steinmaterial erhält. Der Mörtel sintert bei ziemlich niedrigem Temperaturen; er behält seine Festigkeitauch bei verhältnismäßig hoher Temperatur und ist gegen chemische Angriffe recht widerstandsfähig.
• Ist in dieser Weise durch die Auswahl der Füllstoffe das -,#Värmeausdelmungsverhalten des Mörtels dem der zu vermauernden Steine angepaßt worden, so «wird durch an sich bekannte Maßnahmen eine völlige Erhärtung des Mörtels auch unter Luftabschluß bewirkt. E5 werden beispielsweise Kieselsäure und Silicate zugemischt, die mit dem Alkali des Wasserglases besonders leicht unter Bildung gut erhärtender Massen reagieren, oder es werden von vornherein derartige Füllstoffe ausgewählt. Es können aber auch andere bekannte Stoffe zugesetzt werden, die selbst zu erhärten vermögen oder die den Erhärtungsv organg durch Störung des chemischen Gleichgewichtes im Wasserglas beschleunigen, also z. B. Silicium, Siliciumlegierungen, Gemische oder Legierungen von Leichtmetallen, saure Salze, Ammoniumsalze und Salze von Ammoniumbasen. Ebenso können zum Anmachen des Mörtels in bekannter Weise Wasserglaslösungen verwendet werden, in denen das molekulare Verhältnis Si O. : R2' O größer als 3,5: i ist.
• Auch kann man Wassergläser zum Anmachen benutzen, die nicht in der üblichen Weise als Lösung, sondern in Form von festem, in kaltem Wasser leicht löslichem Wasserglaspulver beigegeben werden. Diese festen Wassergläser lösen sich beim Anmachen des Mörtels auf und bewirken eine ebenso gute Verbindung der Füllstoffe nie die handelsüblichen Wasserglaslösungen. Die festen Wassergläser haben im allgemeinen einen höheren Schmelzpunkt als die in den handelsüblichen Wasserglaslösungen enthaltenen und sind darum besonders für solche Mörtel geeignet, die etwas höheren Temperaturen standhalten sollen.
• Zum Zwecke der Sinterung bei höheren Temperaturen setzt man dem Mörtel gegebenenfalls noch geeignete Flußmittel, «wie Feldspat, Schwerspat usw., zu. Ausführungsbeispiele Die Ausmauerungssteine dehnen sich bis 6oo° um etwa o,20/0 aus, «während sich beispielsweise Quarzsand bis zu dieser Temperatur um etwa i 0,'o ausdehnt. Es wurden darum Mischungen angesetzt, in denen entweder zu dem Quarz mit starker Ausdehnung Quarzglas mit sehr geringer Ausdehnung gegeben wurde, oder es «wurden Bestandteile von mittlerer Wärmeausdehnung zusammengemischt: a) 5o Teile gepulvertes amorphes Quarzglas, q.o Teile Wasserglatfkittmehl. (Quarzmehl mit Zusätzen, die den Kitt selbsterhärtend machen), b) 7o Teile feinst gemahlener, säurefester Bruch, 2o Teile Glaspulver, io Teile Schwerspat-Die Wärmeausdehnungen der erfindungsgemäß erzeugten Mörtel und zum Vergleich diejenigen der Ausmauerungssteine und eines gewöhnlichen quarzhaltigen Mörtels sind folgende: Die Mischung a ist mit handelsüblicher Wasserglaslösung anzumachen.; die Mischung b wird mit einer Wasserglaslösung angesetzt, deren molekulares Verhältnis von Si 02:R2 O größer ist als 3,5:1. Für hohe Temperaturbereiche (über 6oo°) wird zur Verarbeitung der Mischung a statt einer Wasserglaslösung ,ein leicht lösliches, fein gepulvertes, festes Wasserglas verarbeitet; die Menge beträgt etwa 5% der trockenen Mischung.
• Zum Vergleich wurden auch Mörtel aus Quarzmehl und Wassierglaslöstng allein angesetzt und zum Vermauern benutzt. Während die erfindungsgemäß hergestellten Mörtel bereits nach kurzer Zeit abzubinden begannen und nach 2q. Stunden völlig erhärtet waren, waren die Mörtel :aus Quarzitmehl und Wasserglas allein auch nach mehreren Wochen noch nicht völlig abgebunden.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Mörtel bewährten sich auch beim Anheizen des fertigen Mauerwerkes sehr gut; sie wurden steinhart und zeigten keinerlei Risse. Mörtel aus ,Quarzpulver und Wasserglaslösung dagegen waren schon nach dem ersten Anheizen stark gerissen, selbst dann, wenn außerdem noch durch besondere Zusätze oder durch entsprechende Auswahl. des Wasserglases der Mörtel selbsterhärtend gemacht worden ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:-i . Wärmebiestägdig er und chemisch widerstandsfähiger Mörtel aus Füllstoffen ,oder Gemischen von Füllstoffen mit Wasserglaslösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Füllstoffe nach ihrer Verarbeitung mit Wasserglas annähernd die gleiche Wärmeausdehnung besitzen wie das zu vermauernde Steinmaterial, und daß der Mörtel durch Verwendung ,gebräuchlicher Zusatzstoffe, durch die Auswahl der Füllstoffe oder seines Teiles davon oder durch Verwendung von Wasserglas, dessen Molekularverhältnis von Si 02: R
2. 2 O höher liegt als 3,5: i, oder durch gleichzeitige Anwendung mehrerer dieser Maßnahmen die Eigenschaft erhält, auch unter Luflabschluß vollständig zu .erhärten. z. Mörtel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das als Bindemittel benutzte Wasserglas die Form feines in kaltem Wassier leicht löslichen Pulvers besitzt.
3. 3. Mörtel nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß ier bekannte Sinterungs- und Flußmitroel enthält.