DE1940510C

DE1940510C - Stranggepreßte Formkörper

Info

Publication number: DE1940510C
Application number: DE19691940510
Authority: DE
Inventors: Alois Dr.; Rosenbauer Hans-Günter Dr.; 8223 Trostberg; Antrag auf Nichtnennung Aignesberger
Original assignee: Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke AG, 8223 Trostberg; Hifra Le Locle S.a.r.L., Le Locle NE (Schweiz)
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1972-12-28

Description

Die Erfindung betrifft stranggepreßte Formkörper aus anorganischen Bindemitteln, Füllstoffen und Zusatzmitteln.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von geformten Asbestzement-Produkten bekannt, wonach einem Zementgemisch, bestehend aus 1,0 bis 60% Asbestfasern, 10 bis 85% Zement und 14 bis 50% Wasser zur Gewährleistung seiner Plastizität und Formbeständigkeit während der Formungsprozesse ein Hydromodifizierungsmittel zugesetzt wird (österreichische Patentschrift 256 689). Dem Gemisch können vor dem Formungsprozeß übliche Zuschlagstoffe, wie Sand, hinzugefügt werden. Als Hydromodifizierungsmittel sind organische Substanzen mit einem Molekulargewicht über 400, z. B. Methylcellulose, Äthylenoxidpolymere, Acrylamid-Acrylsäurecopolymere, Polyvinylalkohol u. a. verwendbar.

Aus der deutschen Patenischrift 814 421 ist die Herstellung durch Strangpressen geformter Bauteile aus anhydrithaltigen Massen bekannt, wobei dem Anmachwasser des Anhydrits geringe Mengen hochmolekularer, leimartiger Stoffe, z. B. Celluloseäther, Stärke od. dgl., zugesetzt werden. Diese Stoffe können gegebenenfalls auch schon dem Anhydrit beim Mahlen beigemischt werden.

Die österreichische Patentschrift 205 400 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten und Isoliersteinen aus mittelfein gemahlenem Anhydritbinder, Branntgips und Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe von Füllmitteln, wie Sägespäne, Sägemehl, Häcksel, Schilf, Vermiculit usw.,

wobei die Masse vor dem Strangpressen gemischt und in einer entsprechenden Vorrichtung geknetet werden muß.

Ferner wird in der deutschen Patentschrift 812414 ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, wie Dachziegel od. dgl., beschrieben, bei welchem natürlicher oder synthetischer Anhydrit eventuell nach Zusatz von Füllstoffen mit Wasser angeteigt wird, worauf die Masse auf Strangpressen oder anderen üblichen Arbeitsgeräten verformt wird.

Bei allen genannten Herstellungsverfahren treten' beim Verpressen Schwierigkeiten auf, denen durch geeignete Zusatzmittel oder bestimmte Korngrößen der Ausgangsmaterialien zu begegnen versucht wird. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die Produkte bis zum Erzielen einer ausreichenden Festigkeit 1 bis 2 Wochen gelagert werden müssen. Will man eine hohe Festigkeit schneller erreichen, so müssen die Produkte mit Zement und/oder Kalk als Bindemittel im Autoklav nachbehandelt werden; bei Produkten mit Calciumsulfat als Bindemittel ist auch eine derartige Nachbehandlung nicht möglich. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Zusammensetzung für Formkörper auf Basis von an organischen Bindemitteln sowie Füllstoffen zu ent-

wickeln, welche sowohl gut stranggepreßt werden kann als auch innerhalb kurzer Zeit eine hohe Festigkeit erreicht, ohne daß eine Autoklavbehandlung erforderlich ist.
Zusammensetzungen, welche einen Gehalt an mindestens einem Säuregruppen aufweisenden Aminoplastharz auf Basis eines Amino-s-triazins mit mindestens zwei NH₂-Gruppen als Zusatzmittel aufweisen, erfüUen die geforderten Bedingungen.
Gegenstand der Erfindung ist ein stranggepreßter

Formkörper auf Basis von anorganischen Bindemitteln, Füllstoffen und Aminoplastharzen. Der erfindungsgemäße Formkörper ist gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Sulfonsäuregruppen aufweisenden Aminoplastharz auf Basis eines Amino-s-triazins

mit mindestens zwei NH₂-Gruppen als Zusatzmittel sowie gegebenenfalls weiteren Zusatzmitteln.

Es ist überraschend, daß erfindungsgemäß durch ein einziges Zusatzmittel sowohl eine gute Verpreßbarkeit durch Strangpressen als auch eine hohe Frühfestigkeit der stranggepreßten Formteile erreicht werden kann.

Bereits geringe Zusätze des Säuregruppen enthaltenden Harzes, d. h. 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise sogar nur 0,5 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf eingesetzte Bindemittel, reichen als Zusatzmittel aus, wobei sich die Zahlenangaben auf Festharz beziehen. Als Säuregruppen enthaltende Aminoplastharze auf Basis eines Amino-s-triazins mit mindestens zwei NH₂-Gruppen werden vorzugsweise im Handel erhältliche flüssige und feste Harztypen verwendet. Es handelt sich hierbei um Sulfonsäuregruppen enthaltende Kondensationsprodukte eines Amino-s-triazins mit mindestens zwei NH₂-

Gruppen und Formaldehyd. Die 20%igen wäßrigen Lösungen dieser Harze besitzen Viskositäten von 5 bis 300 cP.

Zusätzlich können noch geringe Mengen eines anionenaktiven Tensids, d. h. 0,01 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf eingesetzte Bindemittel, für bestimmte Bindemittelmischungen zweckmäßig als Zusatzmittel verwendet werden. Hierdurch wird die Verpreßbarkeit noch verbessert, ohne daß die Festigkeitswerte wesentlich beeinträchtigt werden. Für den Zusatz geeignete anionenaktive Tenside sind die handelsüblichen Produkte, z.B. Natriumsalze von Alkylarylsulfonsäuren oder Natriumsalze eines sulfonierten Fettsäurekondsnsationsproduktes.

Als Bindemittel kommen Klinker (gesintertes Rohgut für die Zementherstellung) und Zemente, Calciumsulfat, Magnesitbinder und Kalk in Betracht.

Als Füllstoffe können die üblicherweise bei Formteilen auf Basis der obenerwähnten Bindemittel verwendeten Substanzen eingesetzt werden, z. B. Gesteinsmehl, Sand (Korngröße maximal 15 mm), Vermiculit, Perlit, Puzzolane, organische Fasermaterialien, wie Cellulose, sowie anorganische Fasermaterialien, wie Asbest, Steinwolle u. a.

Bei der Verpressung von Anhydritmischungen wird zweckmäßig als bekannter Anreger Kaliumsulfat in geringen Mengen eingesetzt.

Unter stranggepreßten Fonnteilerv im Sinne der Erfindung werden z. B. Fertigteile, wie Platten, Rohre, Straßen- und Wegebauteile, Fensterrahmen, Fensterbänke, Balken, Einfassungen von Schwimmbecken, feuerbeständige Formkörper, Abstandhalter, Trägerdecken und Profile verschiedenster Art verstanden.

Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Formkörper ist eine besonders gute Frühfestigkeit, die beispielsweise bei anhydritgebundenen Formkörpern ίο die Erhärtungsdauer wesentlich verkürzt, bei zementgebundenen Formkörpern eine Nachbehandlung im Autoklav überflüssig macht

Ein weiterer Vorteil ist die gute Verpreßbarkeit der beschriebenen Mischungen, welche unter anderem einen niedrigen Stromverbrauch zur Folge hat.

Beispiel 1

24 Gewichtsteile Sand (Korngröße maximal 5 mm), 2,4 Gewichtsteile Gesteinsmehl und 8 Gewichtsteile Portlandzement 275 werden in einem Zwangsmischer trocken vorgemischt, dann setzt man Wasser und unten angegebene Zusatzmittel zu und mischt weiter (s. Tabelle 1).

Der Mörtel wird durch eine 4 χ 4-cm-Düse strang-

gepreßt. 2 Tage nach der Herstellung werden die gepreßten Stränge geschnitten und die Biegezug- und Druckfestigkeit bestimmt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 1.

Tabelle 1

	Zusalzmittcl Typ	Methylcellulose	Menge Gewichtsteile	Wasser Gewichtsteile	Biegezug-	Druck-	kp/cm²
Beispiel		Polyacrylamid			fcsligkcil nach 2 Tagen	349
		Carboxymethylcellulose		3,4	kp/cm²	329
la	20%ige Aminoplastharzlösung mit einer	1,0	7,6	80	304
IaI	Viskosität von 10 cP	0,8	7,8	75	272
Ia2	20%ige Aminoplastharzlösung mit einer	0,8	16,3	71 '
Ia3	Viskosität von 300 cP			62	434
Ib	98% einer 20%igen Aminoplastharzlösung	0,4	2,55
	mit einer Viskosität von 10 cP			92	381
Ic	+ 2% Tensid¹)	0,4	2,8
	50% einer 20%igen Aminoplastharzlösung			87
Id	mit einer Viskosität von 300 cP				373
	+ 49% einer 20%igen Aminoplastharz	0,4	2,53
	lösung mit einer Viskosität von 10 cP			87
Ie	+ 1% Tensid¹)

				442
	0,4	2,5
		84

') Na-SaIz von Alkyl-arylsulfonsäuren.

Als Aminoplastharz wurde in diesem und in den folgenden Beispielen ein Säuregruppen enthaltendes Aminos-triazinharz verwendet.

Beispiel 2

Trocken werden in einem Zwangsmischer 24 Gewichtsteile Sand (Korngröße maximal 5 mm), 2,4 Gewichtsteile Gesteinsmehl und 8,4 Gewichtsteile Anhydritbinder (vorgemischt aus 8 Gewichtsteilen Anhydrit AB 200 [DIN 4208], 0,32 Gewichtsteilen Portlandzement 275, 0,08 Gewichtsteilen Kaliumsulfat) gemischt, Wasser und Zusatzmittel (s. Tabelle 2) werden anschließend zugefügt und so lange gemischt, bis sich ein homogener Mörtel ergibt. Der Anhydritmörtel wird durch eine 4 χ 4-cm-Düse stranggepreßt. 4 Tage nach der Herstellung werden die gepreßten Stränge geschnitten. Biegezug- und Druckfestigkeit werden bestimmt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 2.

Tabelle Beispiel

Zusatztuittel Typ

Menge
Gewichtsteile

Wasser
Gewichtsteile

Biegezug- Druck

festigkeit nach 4 Tagen
kp/cnr kp/cm²

2a

2b 20%ige Aminoplastharzlösung mit einer

Viskosität von 10 cP . 2c 98% einer 20%igen Aminoplastharzlösung

mit einer Viskosität von 10 cP

+ 2% Tensid¹)

')=s. Fußnote von Tabelle 1.

0,4
0,4

3,55
2,42

2,37

30
57

42,5

JlO

310

258

Beispiel 3

Folgende Mischung wurde in einem Zwangsmischer hergestellt:

58 Gewichisteile Portlandzement 375, 12 Gewichtsteile Asbestgemisch aus Typen 5,6,7

nach Quebec-Standard-Test, 20 Gewichtsteile Wasser,
1 Gewichtsteil Zusatzmittel A bzw. B.

Zusat/mittel A besteht aus

99,9 Gewichtsteilen 20%ige Aminoplastharzlösung mit einer Viskosität von 10 cP und 0,1 Gewichtsteil Tensid¹)

Zusatzmittel B besteht aus

49,95 Gewichtsteilen 20%ige Aminoplastharzlösung mit einer Viskosität von 10 cP,

50,0 Gewichtsteilen 20%ige Aminoplastharzlösung mit einer Viskosität von 300 cP und 0,05 Gewichtsteilen Tensid¹).

Nach intensivem Vermischen wurde das Gemisch durch eine 1,7 χ 1,7-cm-Düse stranggepreßt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 3.

Tabelle 3

	Zusatz mittel	nach	Festigkeiten	in kp/cm²	Druck
Bei spiel		Biegezug	!Tag		festigkeit
		festigkeit	Druck	nach 3 Tagen	289
	A	52	festigkeit	Biegcz.'g-	291
3a	B	64	165	festigkcit
3b		220	83
	89

Ähnlich gute Ergebnisse erzielt man auch zusammen mit feingemahlenem Quarzsand.

Ohne Zusatzmittel A bzw. B läßt sich die angegebene Nischung nicht strangpressen.

Beispiel 4

In einem Zwangsmischer werden 24 Gewichtsteile Sand (Korngröße maximal 5 mm), 2,4 Gewichtsteile Gesteinsmehl und 8,4 Gewichtsteile Anhydritbinder (bestehend aus 8 Gewichtsteilen Anhydrit AB 200 [DIN 4208], 0,32 Gewichtsteilen Calciumhydroxid und 0,08 Gewichtsteilen Kaliumsulfat) trocken gemischt; 2,42 Gewichtsteile Wasser und 0,4 Gewichtsteile Melment® L 10¹) werden anschließend zugefügt. Das Mischen wird so lange fortgesetzt, bis sich ein homogener Mörtel ergibt. Dieser Anhydritmörtel wird durch eine 4x4-cm-Düse stranggepreßt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 4.

Tabelle 4

40	Ohne Aminoplastharz	Festigkeiten	nach 4 Tagen
	Mit 0,4 Gewichtsteilen 20%ige Aminoplastharz- ⁵⁰ lösung mit einer Viskosität von 10 cP	Biegczug- festigkcil kp/cm²	Druck festigkeit kp/cm²
28	102
50	285

= s. Fußnote zu Tabelle 1.

= s. Fußnote zu Tabelle

Claims

Patentansprüche!:

1. Stranggepreßter Formkörper auf Basis von anorganischen Bindemitteln, Füllstoffen und Aminoplastharzen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Sulfonsäuregruppen aufweisenden Aminoplastharz auf Basis eines Aminos-triazins mit mindestens zwei NH₂-Gruppen als Zusatzmittel sowie gegebenenfalls weiteren Zusatzmitteln.

2. Stranggepreßter Formkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gewichtsprozent, des Aminoplastharzes gerechnet als Feststoff, bezogen auf eingesetzte Bindemittel.

3. Stranggepreßter Formkörper nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,01 bis 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 Gewichtsprozent, eines anionenaktiven Tensids, bezogen auf eingesetzte Bindemittel, als weiteres Zusatzmittel.

4. Stranggepreßter Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein oder mehrere Bindemittel aus der Gruppe Klinker und Zemente, Calciumsulfat, Sorel-Zement und Kalk enthält.

5. Stranggepreßter Formkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein oder mehrere Füllstoffe aus der Gruppe Gesteinsmehl, Sand, organische und anorganische Fasermaterialien enthält.

6. Stranggepreßter Formkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als Aminoplastharz ein Sulfonsäuregruppen enthaltendes Kondensationsprodukt eines Aminos-triazins mit mindestens zwei NH₂-Gruppen und Formaldehyd, welches in 20gewichtsprozentiger wäßriger Lösung eine Viskosität zwischen 3 und 500 cP aufweist, enthält.