DE1471150B

DE1471150B - Process for the production of building industry borrowed paving slabs using eruptive rocks

Info

Publication number: DE1471150B
Authority: DE
Inventors: Ferenc Ott Miklos Pecs Locsei BeIa Dr Budapest Czart, (Ungarn) B65b 1 26
Original assignee: Ferumon, Muszakt Kulkereskedelmi Vallalat, Budapest

Description

Belagplatten werden im Baugewerbe nicht nur zu Dekorationszwecken, sondern auch zu Schutzzwecken verwendet. Bei der Herstellung der derzeit gebräuchlichen Fliesen, keramischen Platten, Mettlacher Platten usw. ist man allgemein an Rohstoffe gebunden, die nicht immer in ausreichendem Maße zur Verfugung stehen, da diese Rohstoffe auch für Boden- und Wandbelagplatten verwendet werden. Es fehlten bisher zur Herstellung von äußeren Wandbelagplatten Rohstoffe, die in großen Mengen zur Verfügung stehen, die neben Haltbarkeit auch den an die Qualität und das farbliche Aussehen gestellten Anforderungen entsprechen und die zudem noch billig sind.Covering panels are used in the construction industry not only for decorative purposes, but also for protective purposes used. In the manufacture of the tiles, ceramic plates and Mettlacher plates that are currently in use etc. one is generally bound to raw materials that are not always available in sufficient quantities because these raw materials are also used for floor and wall covering panels. So far the Production of external wall covering panels Raw materials that are available in large quantities, which, in addition to durability, also meet the requirements placed on quality and color appearance and which are also cheap.

Es sind bereits Fußbodenplatten bekannt, die aus plastischen Tonen als Grundsubstanz hergestellt werden. Wenn diese Tone bei zu hoher Temperatur sintern, gibt man Feldspat oder Pegmatit im Gemisch mit feinzerkleinertem Quarzsand hinzu, wodurch auch die Plastizität des Tons etwas vermindert werden soll.Floor panels are already known which are made from plastic clays as the basic substance will. If these clays sinter at too high a temperature, feldspar or pegmatite are mixed in with finely crushed quartz sand, which should also reduce the plasticity of the clay somewhat.

Als Magerungsmittel ist zerkleinerte Schamotte für keramische Platten aus plastischen Tonen bekannt.Crushed chamotte is known as a leaning agent for ceramic plates made from plastic clays.

Weiterhin sind keramische Massen bzw. feuerfeste Baustoffe aus Ton und kieselsäurehaltigen Stoffen bekannt, bei deren Herstellung Soda, Alkali- und Erdalkalisilikate, Chloride und Borate als Flußmittel verwendet werden.Furthermore, ceramic masses or refractory building materials made of clay and silicic acid-containing substances are known, Soda, alkali and alkaline earth silicates, chlorides and borates are used as flux in their production will.

Schließlich ist es bekannt, keramischen Massen Eruptivgesteine als Versatzstoffe zuzusetzen, und zwarFinally, it is known to add igneous rocks as backfill materials to ceramic masses, to be precise

ίο wegen ihres Gehalts an Pigmenten.ίο because of their pigment content.

In allen diesen Fällen soll jedoch ein plastisches Grundmaterial — in der Hauptsache plastische Tone — zur Herstellung von keramischen Formkörpern verwendet werden.In all of these cases, however, a plastic base material should be used - mainly plastic Clays - used to manufacture ceramic moldings.

Es wurde jedoch gefunden, daß feingemahlene Eruptivgesteine ein plastisches Bindevermögen besitzen, wenn sie mit Soda oder ähnlichen Na₂O-haltigen Verbindungen, skelettbildendem Material in bestimmten Mengenbereichen und Wasser zu einer formbaren Masse verarbeitet werden, so daß es nicht notwendig ist, plastische Tone als Grundmaterial für die Herstellung von Belagplatten zu verwenden. Die Verwendung des feingemahlenen Eruptivgesteins ermöglicht eine bessere Kontrolle der Herstellungsbedingungen und liefert Belagplatten mit einer ausgezeichneten Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit.However, it has been found that finely ground igneous rocks have a plastic binding capacity when they _{are processed into a malleable mass with soda or similar Na 2} O-containing compounds, skeletal material in certain amounts and water, so that it is not necessary to use plastic clays as To use basic material for the production of covering panels. The use of the finely ground igneous rock enables better control of the manufacturing conditions and provides paving slabs with excellent weather and chemical resistance.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von baugewerblichen Belagplatten unter Verwendung von Eruptivgesteinen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 5 bis 50 Gewichtsprozent Feldspat, Zeolith oder andere Eruptivgesteine mit einer Feinheit unter 100 μ als Bindemittel, 45 bis 90 Gewichtsprozent grobkörniges skelettbildendes Material über 0,5 mm | in Form von Schamotte, Porzellangrieß, Basalt, Granit oder Sand, 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Soda oder ähnlich Na₂O-haltige Verbindungen, wobei davon 5 bis 10 Gewichtsprozent Ton sein können, und gegebenenfalls farbgebende Oxide unter Zusatz von Wasser gemischt, durch Pressen verformt und bei einer Temperatur von 950 bis 1200°C gebrannt werden.The subject matter of the invention is a method for the production of constructional covering slabs using igneous rocks, which is characterized in that 5 to 50 percent by weight of feldspar, zeolite or other igneous rocks with a fineness of less than 100 μ as a binding agent, 45 to 90 percent by weight of coarse-grained skeletal material above 0 , 5 mm | in the form of chamotte, porcelain meal, basalt, granite or sand, 0.5 to 20 percent by weight of soda or similar Na ₂ O-containing compounds, 5 to 10 percent by weight of which can be clay, and optionally colored oxides mixed with the addition of water Presses are deformed and fired at a temperature of 950 to 1200 ° C.

Man brennt so lange, bis man (in Abhängigkeit vom gewünschten Verwendungszweck) eine Porosität von 0 bis 14% erhält, worauf man das gebrannte Material stufenweise abkühlt.Burn until there is a porosity (depending on the intended use) from 0 to 14% is obtained, after which the fired material is gradually cooled.

Als Bindemittel können natürliche Eruptivgesteine, wie Dazit (Quarzandesit), Dazittuff, Rhyolit, Rhyolittuff, Perlit, Klinoptilolit usw., verwendet werden, deren Feldspatanteil sich aus einem Natron- und Kalifeldspatgemisch zusammensetzt, die einen hohen Siliciumdioxidgehalt besitzen und die weniger als 20 %, jedoch mehr als 8% Aluminiumoxid enthalten. Außerdem enthalten diese Gesteine noch etwa 1 bis 3% Eisen- und Erdalkalioxid. Vorzugsweise liegt die Korngröße des Bindemittels überwiegend unter 60 μ (10 bis 20% können aber auch eine Korngröße von über 60 μ besitzen). Dem Bindemittel werden zwecks Herabsetzung seines Schmelzpunktes als Zusatzstoff 0,5 bis 20% Soda oder ein ähnliches alkalihaltiges Material, wie Wasserglas, Pottasche, Calcium- oder Natriumsilicofluorid, zugesetzt. Als Zusatzstoff verwendet man innerhalb der obigen Mengengrenzen auch Ton, Dolomit, hauptsächlich hohe, erdalkalioxid- und alkalioxidhaltige, natürliche oder künstliche Materialien. Vorteilhaft kann auch Natriumchlorid verwendet werden.Natural igneous rocks such as dazite (quartz andesite), dazite tuff, rhyolite, rhyolite tuff, Perlite, clinoptilolite, etc., can be used, the feldspar content of which is made up of a mixture of soda and potassium feldspar which have a high silica content and which are less than 20%, but contain more than 8% aluminum oxide. In addition, these rocks contain about 1 to 3% iron and alkaline earth oxide. The grain size of the binder is preferably predominantly below 60 μ (However, 10 to 20% can also have a grain size of over 60 μ). The binder will be used in order to Reduction of its melting point as an additive 0.5 to 20% soda or a similar alkali-containing one Material such as water glass, potash, calcium or sodium silicofluoride, added. Used as an additive within the above quantitative limits, clay, dolomite, mainly high, alkaline earth oxide and natural or artificial materials containing alkali. Sodium chloride can also be advantageous be used.

Als skelettbildendes Material kann ein solcher Stoff verwendet werden, dessen Korngröße über 0,5 mm liegt und dessen Schmelzpunkt mindestens gleich oderSuch a substance can be used as a skeleton-forming material, the grain size of which is over 0.5 mm and whose melting point is at least equal to or

höher als der Schmelzpunkt des feingemahlenen Bindemittels ist. Das skelettbildende Material kann also auch ein grobes Mahlgut sein, dessen Qualität mit derjenigen des Bindemittels übereinstimmt. Zu diesem Zweck verwendet man ein Schamottemahlgut, Porzellangrieß, Porzellanscherben, Basalt, Granitmahlgut, Quarzsand oder deren Gemische. Das skelettbildende Material ist zweckmäßig ein Mahlgut mit einer Korngröße von 0,5 mm oder darüber, mit gleichmäßiger oder unterschiedlicher Korngrößenverteilung. Wird als skelettbildendes Material in großer Menge Siliciumdioxid, d. h. quarzhaitiges Material, verwendet, so soll zweckmäßig dessen Umwandlung in Cristobalit bzw. Tridymit unterstützt werden. Zu diesem Zwecke setzt man dem Ansatz einen Mineralisator, z. B. Flußspat, Aluminiumfluorid, Natriumfluorid usw., sowie Metallpulver, deren Schmelzpunkt über der üblichen Brenntemperatur liegt, oder deren Gemische zu, und zwar in Mengen von weniger als 3 %.higher than the melting point of the finely ground binder. So the skeletal material can also be a coarse grist, the quality of which corresponds to that of the binder. To this Purpose one uses a fireclay grist, porcelain meal, porcelain shards, basalt, granite grist, Quartz sand or their mixtures. The skeleton-forming material is expediently a grist with a grain size of 0.5 mm or more, with an even or different grain size distribution. Will a large amount of silica as a skeleton-forming material; H. quartz-containing material, used, in this way its conversion into cristobalite or tridymite should expediently be supported. For this purpose if the approach is a mineralizer, z. B. fluorspar, aluminum fluoride, sodium fluoride, etc., as well Metal powder with a melting point above the usual firing temperature, or mixtures thereof, and although in amounts of less than 3%.

Zum Anfärben der Belagplatten werden dem Bindemittel farbabgebende Oxide in einer Menge von weniger als 5%, bezogen auf das Gewicht des Ansatzes, zugesetzt. Die Oxide können mit dem Bindemittel und mit dem gegebenenfalls verwendeten Zusatz zur Herabsetzung des Schmelzpunktes gemeinsam vermählen werden. Als farbabgebende Oxide können Kobaltoxide, Chromoxide, Kupferoxid, Manganoxid usw. verwendet werden, mit denen blaue, gelbe, grüne und schwarze Schattierungen erzielbar sind. Es können auch mehrfarbige und gemusterte Ausführungen erhalten werden.To color the covering plates, the binder contains color-releasing oxides in an amount of less than 5%, based on the weight of the batch, added. The oxides can with the binder and together with any additive used to lower the melting point to be married. Cobalt oxides, chromium oxides, copper oxide, manganese oxide can be used as color-releasing oxides etc., with which shades of blue, yellow, green and black can be achieved. It can multi-colored and patterned designs can also be obtained.

Das skelettbildende Material und das Bindemittel sowie die gegebenenfalls verwendeten Zusätze und farbabgebenden Oxide und Mineralisatoren werden unter Zusatz von so viel (3 bis 15%) Wasser miteinander vermischt, daß ein Pressen möglich ist. Der zusammengemischte Ansatz wird durch Pressen auf die gewünschte Plattengröße geformt. Die Plattenabmessungen können innerhalb weiter Grenzen, z. B. von 10 · 10 cm bis 40 · 40 cm gewählt werden. Die Plattenstärke kann zwischen 0,5 und 3 cm liegen, aber auch größer sein. Aus dem Material können auch verschiedene Formstücke durch Pressen hergestellt werden. Die Platten oder Formstücke werden in einem Tunnelofen hintereinander ohne Form auf eine waagerechte Platte mit glatter oder geriffelter, rauher Oberfläche gelegt, die vorher mit einem höherschmelzenden Material, das das Zusammenbacken mit der Unterlage verhindert, z. B. mit einem Quarzmehl mit hohem Siliciumgehalt oder mit Bauxit, Tonerde-Mahlgut oder Flugasche- oder Quarzerdemahlgut usw., bestreut wurde, und anschließend stufenweise auf eine Temperatur von 950 bis 1200⁰C aufgeheizt, auf dieser Temperatur gehalten und schließlich stufenweise abkühlen gelassen. Die Brenndauer hängt von den Abmessungen der Platten ab. Die gepreßten Platten können mit geriffelter oder rauher Rückseite hergestellt werden, wodurch eine dauerhafte Befestigung an der Tragfläche gesichert wird. Das Belagplattenmaterial kann in den verschiedensten Farben sogar mit einer fluoreszierender Oberflächenausbildung von spiegelglatter bis zur rauher Qualität hergestellt werden. Das Material ist nach dem Brennen frostbeständig, wetterfest, säurefest und lichtecht und kann sowohl als Frontverkleidung als auch als Bodenbelag und Innenwandverkleidungselement verwendet werden. Es kann nach Bedarf gereinigt und mit Wasser oder Chemikalien abgewaschen werden.The skeleton-forming material and the binding agent and any additives and color-releasing oxides and mineralizers used are mixed with one another with the addition of so much (3 to 15%) water that pressing is possible. The mixed batch is formed by pressing to the desired plate size. The plate dimensions can be varied within wide limits, e.g. B. from 10 x 10 cm to 40 x 40 cm can be chosen. The plate thickness can be between 0.5 and 3 cm, but it can also be larger. Various shaped pieces can also be produced from the material by pressing. The plates or shaped pieces are placed in a tunnel oven one behind the other without a shape on a horizontal plate with a smooth or corrugated, rough surface, which is previously coated with a higher melting material that prevents caking with the base, e.g. B. with a quartz flour with a high silicon content or with bauxite, alumina grist or fly ash or quartz earth grind, etc., was sprinkled, and then gradually ^{heated to a temperature of 950 to 1200 0} C, held at this temperature and finally allowed to cool gradually. The burning time depends on the dimensions of the plates. The pressed panels can be made with a corrugated or rough back, which ensures permanent attachment to the wing. The covering plate material can be produced in a wide variety of colors, even with a fluorescent surface design, from mirror-smooth to rough quality. After firing, the material is frost-resistant, weatherproof, acid-proof and lightfast and can be used as front cladding as well as flooring and interior wall cladding element. It can be cleaned as needed and washed off with water or chemicals.

Die angegebenen Rohstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Platten stehen in großen Mengen zur Verfügung. Die Anwendung des Verfahrens innerhalb weiter Grenzen ist durch die Feldspatbasis des Grundstoffes möglich und sichert vorteilhafte Viskositätsverhältnisse. The specified raw materials for the production of the panels according to the invention are available in large quantities to disposal. The application of the method within wide limits is made possible by the feldspar basis of the Base material possible and ensures advantageous viscosity ratios.

Die bevorzugten Bereiche für die SiO₂-haltigenThe preferred ranges for those containing _{SiO 2}

Grundstoffe im Material sind 50 bis 85% bzw. 7 bis 20% für die Al₂O₃-haltigen Grundstoffe. Der bevorzugte Anteil der Bindemittel liegt etwa im Bereich von 9 bis 30%.Basic materials in the material are 50 to 85% or 7 to 20% for the Al ₂ O ₃ -containing basic materials. The preferred proportion of the binders is approximately in the range from 9 to 30%.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated in more detail by the examples below.

B e i s ρ i e 1 1B e i s ρ i e 1 1

10 % feingemahlenes Dazittuff (Bindemittel)
0,5% Kobaltoxid (Farbstoff)
4 °/o Natriumcarbonat (Zusatzstoff)
10% hellfarbig brennbarer Ton (Zusatzstoff)
(zur Sicherung der Festigkeit10% finely ground Dazittuff (binding agent)
0.5% cobalt oxide (dye)
4 ° / o sodium carbonate (additive)
10% light-colored combustible clay (additive)
(to ensure strength

im Rohzustand)in the raw state)

75,5%Dazittuffgrieß, Korngröße 0,5 bis 3,0 mm (skelettbildendes Material)75.5% Dazittuff semolina, grain size 0.5 to 3.0 mm (skeletal material)

Der Rohstoff wird mit Wasser gemischt und zu Platten gepreßt, die wie folgt aufgeheizt werden: Aufheizen auf 1100⁰C während 5 Stunden; hierauf 3 bis 5 Stunden bei dieser Temperatur halten; schließlich Abkühlung über mindestens 10 Stunden. Die Platten haben eine Stärke von 15 mm.The raw material is mixed with water and pressed to form sheets, which are heated as follows: heating to 1100 ^° C. for 5 hours; then hold at this temperature for 3 to 5 hours; finally cooling for at least 10 hours. The panels are 15 mm thick.

Die scheinbare Porosität der Platten beträgt etwa Ibis 2%.The apparent porosity of the plates is about Ibis 2%.

Die auf diese Weise hergestellten Belagplatten haben eine gleichmäßige blaue Farbe, sind glänzend und besitzen eine hohe Bruchfestigkeit.The tiles produced in this way have a uniform blue color, are glossy and possess high breaking strength.

Example 2

15% feingemahlenes Dazittuff (Bindemittel)15% finely ground Dazittuff (binding agent)

1 % Eisenoxid (Farbstoff)1% iron oxide (dye)

4% Natronwasserglas (Zusatzstoff)
70% weißer Quarzsand, Korngröße 0,5 bis 1,5 mm4% soda water glass (additive)
70% white quartz sand, grain size 0.5 to 1.5 mm

(skelettbildendes Material)
10% Ton (wie im Beispiel 3)(skeletal material)
10% clay (as in example 3)

Vorbereitung und Brennen wie im Beispiel 1. Die auf diese Weise hergestellten Belagplatten haben eine rote Farbe, eine glatte Oberfläche und sind etwas rauh. Die scheinbare Porosität beträgt etwa 9 %.Preparation and firing as in Example 1. The facing plates produced in this way have a red color, a smooth surface and are somewhat rough. The apparent porosity is about 9%.

B e i s ρ i e 1 3B e i s ρ i e 1 3

15% Dazittuff15% Dazittuff

5% Ton mit einem Glühverlust von 16,6% und folgender Zusammensetzung (Zusatzstoff):
54,3% SiO₂
4,8% Fe₂O₃
8,8% Al₂O₃
10,5% CaO
2,4% MgO5% clay with a loss on ignition of 16.6% and the following composition (additive):
54.3% SiO ₂
4.8% Fe ₂ O ₃
8.8% Al ₂ O ₃
10.5% CaO
2.4% MgO

5 °/o Natriumcarbonat (Zusatzstoff)
0,3% Cr₂O₃ (Farbstoff)
74,7 °/o Schamottemahlgut, Grieß mit einer Korngröße von 1 mm (skelettbildendes Material)5 ° / o sodium carbonate (additive)
0.3% Cr ₂ O ₃ (dye)
74.7 ° / o fireclay grist, semolina with a grain size of 1 mm (skeletal material)

Das Formen und Brennen wird wie in den Beispielen 1 und 2 durchgeführt. Die erhaltenen Belagplatten haben eine hohe Verschleißfestigkeit und eine grüne bis gelblichgrüne Farbe sowie eine scheinbare Poro-The molding and firing are carried out as in Examples 1 and 2. The paving slabs obtained have a high wear resistance and a green to yellowish green color as well as an apparent porosity

sität von etwa 6⁰J₀. Sie haben eine hohe Biegungsfestigkeit, die diejenige der nach den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Platten bedeutend übersteigt. Sie können infolge ihrer Säurebeständigkeit ungefärbt zur Auskleidung von Beiz- und Gärbebehältern verwendet werden.sity of about 6 ⁰ J ₀ . They have a high flexural strength which significantly exceeds that of the plates obtained according to Examples 1 and 2. Due to their acid resistance, they can be used undyed to line pickling and fermentation tanks.

Im Rahmen der Erfindung sind außer den angeführten Beispielen zahlreiche weitere Ausführungsformen möglich. Bei Verwendung der angegebenen Grundstoffe können die neben dem skelettbildendem Material und den Bindemitteln angeführten Komponenten alternativ oder auch kombiniert verwendet werden.In addition to the examples given, numerous other embodiments are within the scope of the invention possible. When using the specified basic materials, in addition to the skeleton-forming material and the components listed for the binders are used alternatively or in combination will.

Bei Verwendung der in den Ausführungsbeispielen angegebenen Materialien oder von Materialien mit anderer Zusammensetzung kann man auch so vorgehen, daß das Gesteinspulver unter Zugabe von schmelzpunkterniedrigenden Materialien in Schamotteformen gebracht wird, die vorher mit einem das Zusammenbacken verhindernden, bei höherer Temperatur schmelzenden Material bestreut wurden. In diesen Fällen wird das Brennen unter stufenweisem Erhitzen auf 1200⁰C bis zum Schmelzen durchgeführt, worauf der Formkörper auf dieser Temperatur, gehalten und schließlich stufenweise abgekühlt wird.When using the materials specified in the exemplary embodiments or materials with a different composition, one can also proceed in such a way that the rock powder is brought into fireclay molds with the addition of materials that lower the melting point, which have previously been sprinkled with a material that prevents caking and melts at a higher temperature. In these cases, the firing is carried out with gradual heating to 1200 ^° C. until it melts, whereupon the shaped body is held at this temperature and finally gradually cooled.

Das erhaltene Produkt ist eine Belagplatte mit marmorartigem, kristallinem Gefüge mit ausgezeichneten Eigenschaften. Die Platten können nach Wunsch auch in farbiger Ausführung, durch Zusatz von pulverförmigen Farbstoffen hergestellt werden.The product obtained is a tile with a marble-like, crystalline structure with excellent properties. The plates can also be made as desired in colored versions, can be produced by adding powdery dyes.

Zu den angeführten Vorteilen der Erfindung und den vorteilhaften Eigenschaften der hergestellten Produkte ist noch zu bemerken, daß die Platten auch ohne Schleifen und Polieren ein gefälliges Aussehen haben.To the cited advantages of the invention and the advantageous properties of the products produced it should also be noted that the plates have a pleasing appearance even without sanding and polishing.

Claims

Patent claims:

1. A process for the production of commercial building covering slabs using igneous rocks, characterized in that 5 to 50 percent by weight of feldspar, zeolite or other igneous rocks with a fineness of less than 100 μ as a binder, 45 to 90 percent by weight of coarse-grained skeletal material over 0.5 mm in shape of chamotte, porcelain grit, basalt, granite or sand, 0.5 to 20 percent by weight of soda or similar Na ₂ O-containing compounds, 5 to 10 percent by weight of which can be clay, and optionally colored oxides mixed with the addition of water, shaped by pressing and fired at a temperature of 950 to 1200 ^{° C.}

2. The method according to claim 1, characterized in that a finely ground binder is used Rock mixture containing soda or potassium feldspar, such as dazite, dazite tuff, rhyolite, rhyolite tuff, perlite, Clinoptilolite, heulandite, is used, which contains 45 to 75% silicon dioxide, more than 10% aluminum oxide, Contains less than 10% iron and alkaline earth oxide as well as structural water.

3. The method according to claim 1, characterized in that when using quartz sand as Skeleton-forming material containing fluoride substances, expediently calcium fluoride, aluminum fluoride or mixtures thereof in amounts of 1 to 3%, based on the weight of the batch, as a mineralizer be used.

4. The method according to claim 1, characterized in that the color-releasing oxides cobalt oxide, Chromium oxide, iron oxide, copper oxide or manganese oxide can be used.

5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that the color-releasing oxides Grind together with the finely powdered binding agent and the skeleton-forming material or in a mixture with the binder before burning out dry or wet on the pressed Form piece to be sprinkled.