Die Wasserbindung an Tonen und ihre Bedeutung fr die Festigkeit des Gieereiformsandes

Grn-, Warm- und NaBfestigkeit von Formsanden sind fr die Qualitt von GuBstcken von entscheidender Bedeutung. Die Festigkeiten werden haupt schlich durch Mineralbestand, Ionenbelegung und Menge des Bindetones
sowie durch Feuchtigkeit und Temperatur des Formsandes bestimmt. Der fr Form stofIe interessante Feuchtigkeitsbereich reicht bis zu einem Ton-Wasser-Verhlt nis von etwa 10: 16. Der wichtigste Wassergehalt, die sogenannte
formgerechte Feuchtigkeit, liegt nahe 10:4. Diese Arbeit ist ein Versuch, die GrBe der Festigkeiten mit einer unterschied lich star ken Wasserbindung an Tonteilchen und adsorbierten Kationen zu erkl ren. Teilchen sollen
sich untereinander auf zwei Arten binden knnen: durch Oberflchenbindung ber Schichtwasser auf Teilchenoberflchen und durch Brckenbindung ber Hydratwasser adsorbierter Kationen. Jene wirkt bei form gerechtem Wassergehalt
am strksten und ist von den adsorbierten Kationen unabhngig; diese aber wirkt bei dreifach formgerechtem Wassergehalt am strksten und wird durch Art und Menge der angelagerten Kationen bestimmt. Es wird angenommen, daB eine
Brckenbindung nur an solchen Teilchen wirk sam werden kann, die durch eine ausreichend ho he Hydratationsenergie ihrer Kationen einen Quellensprung von etwa 20 A auf etwa 40 A Schichtpaket abstand ausfhren knnen. Der
Quellungssprung kann nur durch einwertige, aber nicht durch mehrwertige Kationen ausgelst werden. Die Brckenbindung in einem Ton-Wasser-System ist urn so strker, je grBer die Teilchenzahl ist, die den Quellungssprung
vollzogen hat, je mehr Wasserbrcken an den einzelnen Teilchen wirken und je strker die Bindung der einzelnen Wasserbrcken ist.