DE19643367A1 - Hochdämmfähiger konstruktiver Leichtbeton für die monolithische Massivbauweise und Verfahren zur Herstellung der Leichtbetonmischung - Google Patents
Hochdämmfähiger konstruktiver Leichtbeton für die monolithische Massivbauweise und Verfahren zur Herstellung der LeichtbetonmischungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen konstruktiven Leichtbeton hoher Wärme- und
Schalldämmfähigkeit für tragende Betonteile in Form von Steinen, Blöcken oder
großformatigen Platten in Betonbauwerken wie Wohn- und Gewerbebauten sowie ein
Verfahren zur Herstellung dieser Leichtbetonmischung.
Zur Modifizierung betontechnologischer Eigenschaften von Leichtbeton sind verschiedene
Leichtzuschläge gebräuchlich. Sie dienen zur Verringerung der Rohdichte, bewirken damit
aber in der Regel auch erhebliche Einbußen in der Betonfestigkeit. Weit verbreitet sind der
Einsatz von Tuff, Bims, Perlit, Blähschiefer, Blähglimmer, Blähton, Blähglas, Holz, Stroh
usw. . Der Einsatz von Schaumpolystyrol als Zuschlag für einen konstruktiven Baustoff, sog.
ESP-Beton, Styroton® u. a., hat sich trotz der interessanten bautechnischen Eigenschaften
dieses Materials bezüglich seines Dämmvermögens nicht durchgesetzt, da bei technisch
interessanten Polystyrolkonzentrationen die Festigkeit so stark reduziert wird, daß ein Einsatz
lediglich als Füll- oder Dämmstoff möglich ist.
Polystyrolbetone mit Rohdichten von mindestens 350 kg/m3 werden als nichtbrennbare
Baustoffe Klasse A2 nach DIN 4102 eingestuft. Als konstruktive Leichtbetone werden
Polystyrolbetone, wegen ihrer geringen Druckfestigkeit, nicht in entsprechenden DIN-
Vorschriften genannt, lediglich in ÖNORM B 4200 sind Wärmeleitfähigkeiten für
Polystyrolbetone enthalten. Dagegen sind jedoch Dämm- und Leichtputze mit Poly
styrolzusätzen mit der DIN 18550 genormt. Wegen der geringen Kornfestigkeit der
Polystyrolpartikel ist auch eine Aufnahme in DIN 4226 "Zuschläge für Leichtbeton" nicht
möglich. Damit fehlt der in der Bundesdeutschen Gesetzgebung erforderliche Nachweis als
konstruktiver Baustoff. Durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen, beispielsweise durch
Beimischung textiler Fasern, kann in Einzelfällen ein Nachweis der notwendigen Bauteil- oder
Systemsicherheit erreicht werden, so daß eine bauaufsichtliche Zustimmung bzw. die
Zulassung erfolgen kann.
Eine Verschäumung von Polystyrol im Beton ist zwar möglich, fand jedoch keinen Eingang in
die Bauwirtschaft.
Die Einbindung der hydrophoben Polystyrolpartikel in den Zementstein wird durch
Tensideinsatz verbessert. Durch die Herstellung spezieller Polystyrol-Sorten gelang jedoch
auch der totale Verzicht aufderartige Hilfsmittel. So sind Verfahren bekannt, bei denen
spezielle Polystyrolpartikel ohne weitere Vorbehandlung zum Einsatz gelangen und
Leichtbetone mit einem Anteil an Schaumstoffen bis zu 90 Vol.-% herstellbar sind (JP 04 331 749 A1
). Dabei werden Betone mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0.05 bis 0.07 W/mK und
Dichten von 180 bis 250 kg/m3 erreicht (AT-PS 392 962). Wegen ihrer sehr geringen Dichte
neigen die Partikel zum Aufschwimmen in der Betonmischung. Nachteilig ist die nicht leichte
Handhabbarkeit der Materialien sowie die Neigung derartiger Systeme zur Desaggregierung
(Perry, S. H.; Bischoff, P. H.; Yamura, K., Trinity Coll., Univ. Dublin Mag. Concr. Res., 43(154), 1991, 71 bis
6). Ein weiteres Problem bei der technischen Verarbeitung resultiert aus der schlechten
Ableitung der Hydratationswärme speziell bei hohem Polystyrolanteil.
Erforderlich und sinnvoll ist der Einsatz von Polystyrol, das als Wertstoff aus
Recyclingverfahren erhalten wurde, unter Berücksichtigung des Gesetzes zur Förderung der
Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen, der EG-
Abfallverbringungsverordnung sowie der 3. Wärmeschutzverordnung. Hierbei kann die
Sortenreinheit der Altkunststoffe nicht vorausgesetzt werden, so daß auf eine Reinigung und
Oberflächenmodifizierung der Polystyrolpartikel, z. B. durch Tenside, nicht verzichtet werden
kann.
Die bekannten Systeme in der Bauindustrie, die Polystyrol verwenden, sind das "Rastra"-
System, das "Goidinger"-System und das Compound Building System (CBS). Bei den ersten
beiden sind in den Wandteilen mit Rohdichten von 400 kg/m3 (Goidinger-System) bzw. 300 bis
350 kg/m3 (Rastra-System) röhrenförmige Hohlräume enthalten, die beim Betonieren der
Decken mit Schwerbeton aufgefüllt werden. Die Forderungen hinsichtlich der Feuer
beständigkeit (F 180-AB) werden erfüllt, die erhöhten Anforderungen an den baulichen Schall- und
Wärmeschutz werden durch diese Verfahren nur bedingt erfüllt. Das CBS-System
verwendet dünnwandige Stahlblechprofile in Kombination mit Leichtbeton und erreicht
Dichten von etwa 400 kg/m3. Für die Herstellung lamellierter Betontafeln, bestehend aus
Schichten unterschiedlichen Betons, wird ein weiteres Verfahren angegeben. So wird ein
Stahlnetz auf eine Trägerbetonschicht aufgebracht, auf die dann ein Polystyrolschaumstoff
partikel enthaltender Beton aufgetragen wird. Das Stahlnetz ist für eine ausreichende Haftung
beider Schichten unerläßlich (DE 41 19 818 A1, DE 40 40 634 A1).
Alle diese Systeme sind jedoch ungeeignet für die Herstellung monolithischer
Wandbauelemente.
Bekannt sind auch eine Reihe von Baumaterialien, die separate lamellierte Schichten, z. B.
Betonsteine mit einer eingelagerten Polystyrolschicht, enthalten. Da diese
Schaumstoffschichten jedoch die Wasserdampfdiffusion blockieren, beeinflußt ihr Einsatz in
durchgehenden Schichten das Wohnklima immer negativ.
Des weiteren wird als eine mögliche Variante zur Herstellung von Wandbauelementen für die
monolithische Mauerwerksbauweise das Sandwich-Bauelement genannt, das aus einer
tragenden Betonschicht und einer oder mehreren wärmedämmenden Betonschichten besteht.
Derartige Elemente haben keinen Eingang in die Praxis gefunden, da ihre Herstellung und ihr
Einsatz kompliziert und teuer sind.
Eine Reihe von Technologien ist bekannt für eine effektive Vorbehandlung der
Schaumstoffpartikel. Interessant ist die Stabilisierung von Schaumstoffpartikel durch eine
Stützschicht, da hierdurch die Festigkeit des Materials gesteigert wird. Dabei wird zum
Beispiel die Oberfläche der Partikel (2 bis 12 mm Korndurchmesser) mit einem Gemisch aus
Wasserglas und Zement vorbehandelt (AT-PS 392 963). Auch die Härtung von Beton durch
Penetration von Fluorsilikatlösungen ist möglich, wobei (JP 02 184 584 A2) die Penetration,
deren Tiefe in Festbetonmaterialien lediglich 0.5 bis 1 mm beträgt, durch Tensidzusatz
verdoppelt bzw. vervierfacht werden kann.
Die mit Hilfe dieser Methoden zu erreichende Steigerung der Korn- bzw. der Gefügefestigkeit
ist jedoch nicht so ausreichend, daß die Festigkeit des monolithischen Betonbauteiles
entscheidend angehoben wird.
Eine verbesserte Benetzung der Schaumstoffkörper durch den Zementleim kann durch Einsatz
von Tensiden erreicht werden. Kaliumoleat beispielsweise wird eingesetzt zur Verbesserung
der Adhäsion zwischen Polypropylenoberflächen und dem Zementstein (JP 04 021 556 A2, JP 02 055 254 A2
, JP 60 246 280 A2). Dabei wird die Hydrophilierung der Polypropylenoberfläche
angestrebt.
Bekannt ist auch der Einsatz von Tensiden zur Beeinflussung der Rheologie von Betonsus
pensionen (JP 02 229 7 46 A2, WO 91 03 437 A1, BE 900 762 A2, Degtyareva E. V.; Marakina L. D.; Surov
Yu. N.; Sobol G. N.; Zinsu Zh. Ch. Vestn. Khar'k. Univ. 319, 1988, 75 bis 8, Mlodccki Jaroslaw,
Inst.Tech.Budow.Warsaw Pol. Cem.-Wapno-Gips 5(1986)112, Borisenko V.M.; Guzeev E.A. , NIIZhB USSR
Beton Zhelezobeton (Moscow) 6 (1986) 23). Sekiguchi et al. vergleichen verschiedene Plastifikatoren
(Sekiguchi, Yoshimitsu; Okada, Toshihiro; Ukigai, Toshiyuki Appl. Res. Lab. II, Lion Corp. Japan Am. Concr.
Inst. 119(1989) 157 bis 170) in ihrer Wirkung. Die als Polymere bezeichneten Materialien weisen in
der Regel ebenfalls grenzflächenaktive (tensidische) Eigenschaften auf.
Bekannt ist auch der Einsatz von Tensid/Protein- und Tensid/Zellulose-Systemen in
Betonsuspensionen, zum Beispiel die Herstellung hochstabiler Schäume auf der Basis von
Protein/Tensid-Systemen, z. T. unter Ausbildung sog. "superelastischer" sowie viskoplastischer
Strukturen (Trapeznikov, A.A. Kolloid. Z. USSR, 47(1985)323, Wüstneck R.; Hermel H.; Kretzschmar G.
Colloid Polymer Sci. 262 (1984) 827). Eine besondere Bedeutung kommt in diesem Zusammenhang
fibrillären Strukturen zu, so z. B. dem Kollagen bzw. der Gelatine als denaturiertes Kollagen
(Wüstneck R.; Zastrow L.; Kretzschmar G. Kolloid. Z. USSR 49 (1987)10, Wüstneck R.; Fruhner H. Colloid
Polymer Sci. 259 (1982)1228, Wüstneck R.; Zastrow L.; Kretzschmar G. Kolloid. Z. USSR 47 (1985) 462,
Wüstneck R.; Zastrow L. Kolloid. Z. USSR 49 (1987) 239, Wüstneck R.; Kretzschmar G. Kolloid. Z. USSR 49
(1987) 555, Wüstneck R.; Krotov V.V.; Ziller M. Colloid Polymer Sci. 262 (1984) 67, Wüstneck R. Colloid
Polymer Sci. 262 (1984) 821, Wüstneck R.; Zastrow L. Colloid Polymer Sci. 263 (1985) 778, Wüstneck
R. Müller H.-J. Colloid Polymer Sci. 264 (1986) 97, Wüstneck R.; Wärnheim T. Colloid Polymer Sci. 266
(1988) 926). Der Einsatz derartiger hochstabiler disperser Systeme bei der Verfestigung von
Zementstein und zur Herstellung verschiedener Schaumbetone ist in der Literatur zwar
beschrieben, greift aber auf eine geringe Anzahl von Systemen zurück (JP 63 230 582 A2, DE 38 07 250 A1
, JP 61186 252 A2, WO 86 04 574 A1, CS 230 827 B, Zotova K.V.,Krashemnnikov O.N.; Meos
M.A. ,Yudina K.A. Stroit.Tekh.Mater. Syr'ya Murm.Obl.30-9.Edited by. Krashemnmkov O.N.Akad.Nauk SSSR
Kol'sk.Fil.: Apatity USSR. 1983, Bauduin O.; Mouanda J.; Taha M.; Mathieu D. Phan Tan Luu Roger; Sergent
M.,Lab. Chim. Appl. Ec. Natl. Super. Chim. Montpellier Eur. Polym. J. 23 (1987) 447. Darüberhinaus
weisen Protein/Tensid-Komplexe hoher Grenzflächenaktivität, die bei bestimmten Mi
schungsverhältnissen gebildet werden (Wüstneck R.; Kretzschmar G. Kolloid. Z. USSR 49 (1987) 555,
Wüstneck R.; Zastrow L. Colloid Polymer Sci. 263 (1985) 778), gute Benetzungseigenschaften und eine
hervorragende Schutzkolloidwirkung auf. Wegen ihrer extrem hohen Grenzflächenviskosität
sind diese Schichten auch noch in starken Scherfeldern stabil genug, um eine Koaleszenz zu
verhindern. Bekannt ist, daß mit derartigen Systemen eine Beschleunigung der
Betonverfestigung realisiert werden kann, bei geringer Bildung offener Kapillaren an der
Betonoberfläche (CS 230 827 B).
Der Einsatz von Protein/Tensid-Systemen unter den Gesichtspunkten einer Schutzkolloid
wirkung, der Benetzung und insbesondere in Kombination mit einer Modifizierung der
Rheologie der Betonmischung ist bisher nicht beschrieben worden.
Ferner finden filmbildende Fluortenside zur Vorbehandlung von Bewehrungs-Glasfasern und
zur Erhöhung ihrer Alkaliresistenz (DD 29 66 72 AS) Verwendung. Zur Verbesserung der
Benetzung von Glasoberflächen durch den Zementleim wird der Einsatz von Aminoxiden und
quarternären Ammoniumsalzen vorgeschlagen (DD 290 175 AS).
Alle die genannten Maßnahmen verbessern zwar die Einbindung eines Zuschlagsstoffes in die
Zementmatrix, beziehen sich jedoch auf die Verbesserung des Verbundes eines einzelnen
Zuschlags bzw. verschiedener Zuschläge, die sich grenzflächenenergetisch nicht grundsätzlich
voneinander unterscheiden. Bei gleichzeitigem Einsatz von Zuschlägen unterschiedlicher
oberflächenenergetischer Beschaffenheit, wie hydrophobes Polystyrolrecycling-Produkt- und
hydrophiler Blähtonpartikel, ist die Verbesserung des Kontaktes beider Materialien mit dem
Zementstein durch Tensidzusatz bisher nicht zufriedenstellend gelöst. Zu berücksichtigen ist
dabei auch, daß gerade das kostengünstige Polystyrolrecycling-Produkt bezüglich seiner
Hydrophobie sehr inhomogen ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines konstruktiven Leichtbetons hoher Wärme- und
Schalldämmfähigkeit für die monolithische Massivbauweise, der die Forderungen der 3.
Wärmeschutzverordnung (Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz bei Gebäuden, Januar
1995, 3. Wärmeschutzverordnung) erfüllt, wobei ein guter Verbund zwischen dem Zementleim und
hydrophoben als auch hydrophilen Zuschlagstoffen gesichert werden soll, sowie eines
Verfahrens zur Herstellung der Leichtbetonmischung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kombination von mineralischem
Zuschlag und von einem Zuschlag auf organischer Basis als Leichtzuschlag mit Zementleim
unter Zusatz grenzflächenaktiver Stoffe. Als mineralischer Leichtzuschlag kann Tuff, Bims,
Perlit bzw. Blähperlit, Blähschiefer, Blähglimmer, Blähton oder Blähglas und als organischer
Leichtzuschlag können Schaumstoffpartikel organischer Hochpolymere eingesetzt werden. Der
mineralische Zuschlag liegt mit einem Korndurchmesser von 4 bis 64 mm, vorzugsweise 8 bis
32 mm, und der Leichtzuschlag mit einem Korndurchmesser von 1 bis 4 mm, vorzugsweise 2
bis 4 mm vor. Der Anteil an dem Zuschlag auf organischer Basis beträgt 30 bis 70 Vol.-% des
Gasamtzuschlages. Vorzugsweise wird als mineralischer Zuschlag Blähton und als
Leichtzuschlag Polystyrolschaumstoff eingesetzt. Zur Verbesserung des Verbundes zwischen
Leichtzuschlag und dem Zementstein wird ein grenzflächenaktiver Stoff, bzw. eine
Kombination von grenzflächenaktiven Stoffen zugesetzt. Durch die erfinderische Maßnahme
werden die großen grenzflächenenergetischen Unterschiede beider Komponenten des
Leichtzuschlags überwunden. Als grenzflächenaktive Stoffe werden Tenside oder
Tensidmischungen, Mischungen von Tensiden mit Cotensiden, Mischungen von Tensiden mit
Proteinen oder Proteinabbauprodukten im Bereich des HLB-Wertes (Griffin, W.C. J. soc. Cosmet.
Chem. 5(1954)249) von 7 bis 18, vorzugsweise von 9 bis 15, verwendet.
Mittels des Zusatzes der erfindungsgemäßen Mischung grenzflächenaktiver Stoffe wird auch
eine sichere Benetzung nicht sortenreiner Kunststoffpartikel aus Recycling-Produkten erreicht.
Die Betonbauteile des erfindungsgemäßen konstruktiven Leichtbetons entsprechen der
Forderung der 3. Wärmeschutzverordnung. Es wurden Wärmeleitfähigkeiten kleiner
0.3 W/mK für Betonblöcke der Druckfestigkeitsklassen 2 bis 6 erreicht.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Leichtbetonmischung erfolgt durch trockenes
Vermischen des mineralischen Zuschlages mit dem Zuschlag auf organischer Basis in einer
Mischmaschine, danach wird ein Teil des Anmachwassers mit den erfindungsgemäßen
grenzflächenaktiven Stoffen zugesetzt und schließlich erfolgt die Zugabe des Zementes und des
restlichen Wassers. Die Verdichtung des so angesetzten Leichtbetons erfolgt durch eine
Rüttelbehandlung. Gegebenenfalls kann auch Sand in einer Körnung 0 bis 2 mm den trockenen
Zuschlägen beigemischt werden.
Anschließend wird der Leichtbeton zu tragfähigen Betonsteinen, Betonblöcken oder
großformatigen Betonplatten geformt, die in Betonbauwerken wie Wohn- und
Gewerbegebäuden Verwendung finden.
Bei der Anwendung der Erfindung werden folgende Vorteile gegenüber dem bekannten ESP-
Beton erreicht:
- - eine erhöhte Druckfestigkeit der Betonteile bei geringer Rohdichte,
- - eine gleichzeitige und sichere Einbindung von mineralischen Zuschlagsstoffen und gleichzeitig Schaumstoffpartikeln in den Zementverbund durch Überwindung der unterschiedlichen oberflächenenergetischen Beschaffenheit der Partikeloberflächen,
- - eine Verbesserung der Ableitung der Hydratationswärme trotz hohem Anteil an organischem Zuschlag,
- - sichere Verarbeitung durch Verhinderung einer Entmischung und
- - feste Einbindung von Schaumstoffpartikeln aus Recycling-Produkten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Hydrophobie.
Die Vorteile sind ursächlich bedingt durch die Eigenschaften des Zementsteines, der Zuschläge
und der erfindungsgemäß hervorgerufenen Haftung zwischen Zementstein und Zuschlägen.
In Tabelle 1 sind 8 erfindungsgemäße Rezepturen zusammengestellt. Es wurde Zement CEM I
42,5 R verwendet, der Wasser/Zement-Wert beträgt in allen Fällen 0,5. Die angegebene
Druckfestigkeit ist der Mittelwert aus den Einzelergebnissen von 6 Prüfkörpern (15×15×15
cm) und wurde nach 28 Tagen gemessen. Die Lagerung der Prüfkörper erfolgte bei 20 °C in
gesättigter Wasserdampfatmosphäre.
Verwendete grenzflächenaktive Zusätze:
I : 1 g/l C12C14-Fettalkoholethoxylat mit 8 EO;
II : 1 g/l C12C14-Fettalkoholethoxylat mit 8 EO + 0,1 g/l Butanol;
III : 1 g/l alkalisch aufgeschlossene Gelatine + 0,03 g/l Natrium-dodecylbenzol sulfonat;
IV : 3 g/l alkalisch aufgeschlossene Gelatine + 0,03 g/l Natrium-dodecylbenzol sulfonat.
I : 1 g/l C12C14-Fettalkoholethoxylat mit 8 EO;
II : 1 g/l C12C14-Fettalkoholethoxylat mit 8 EO + 0,1 g/l Butanol;
III : 1 g/l alkalisch aufgeschlossene Gelatine + 0,03 g/l Natrium-dodecylbenzol sulfonat;
IV : 3 g/l alkalisch aufgeschlossene Gelatine + 0,03 g/l Natrium-dodecylbenzol sulfonat.
Der grenzflächenaktive Zusatz wurde einem Teil des Anmachwassers zugesetzt, mit dem das
Polystyrol/Blähtongemisch im Mischer vorbehandelt wurde. Dann erfolgte die Zementzugabe
und der Zusatz des restlichen Wassers. Eine Verdichtung erfolgte durch Rütteln.
Die Mischungen 2,3,4,5,7 und 8 lassen eine Einordnung als konstruktiver Leichtbeton zu.
Claims (11)
1. Hochdämmfähiger konstruktiver Leichtbeton für die monolithische Massivbauweise in Form
von Steinen, Blöcken oder großformatigen Platten, gekennzeichnet durch Verwendung
einer mit Zementleim unter Zusatz grenzflächenaktiver Stoffe gebundenen Kombination aus
mineralischem Zuschlag und einem Zuschlag auf organischer Basis, wobei der Anteil an dem
organischem Zuschlag 30-70 Vol.-% des Gesamtzuschlages beträgt.
2. Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Zuschlag ein
Tuff, Bims, Perlit bzw. Blähperlit, Blähschiefer, Blähglimmer, Blähton oder Blähglas ist und
der Zuschlag auf organischer Basis aus Schaumstoffpartikeln eines organischen
Hochpolymers besteht.
3. Leichtbeton nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korndurchmesser des
mineralischen Zuschlags 4 bis 64 mm und des mineralischen Zuschlags auf organischer Basis
1 bis 4 mm beträgt.
4. Leichtbeton nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Korndurchmesser des
mineralischen Zuschlags 8 bis 32 mm und des Zuschlags auf organischer Basis 2 bis 4 mm
beträgt.
5. Leichtbeton nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Zuschlag
Blähton ist und der Zuschlag auf organischer Basis aus Polystyrolschaumstoffartikel
besteht.
6. Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktive Stoffe
Tenside oder Tensidmischungen im Bereich des HLB-Wertes von 7 bis 18 verwendet
werden.
7. Leichtbeton nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktive
Stoffe Tenside oder Tensidmischungen im Bereich des HLB-Wertes von 9 bis 15 verwendet
werden.
8. Leichtbeton nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktive
Stoffe eine Mischung aus Tensid mit Proteinen oder Proteinabbauprodukten verwendet
wird.
9. Leichtbeton nach Anspruch 1 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als
grenzflächenaktive Stoffe eine Mischung aus einem anionischen Tensid und Gelatine
verwendet wird.
10. Leichtbeton nach Anspruch 1,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß als grenzflächenaktive
Stoffe eine Mischung aus einem Tensid und einem Cotensid verwendet wird.
11. Verfahren zur Herstellung der Leichtbetonmischung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) der mineralische Zuschlag und der Zuschlag auf organischer Basis in einer Mischmaschine trocken gemischt werden, wobei gegebenenfalls Feinsand zugesetzt werden kann,
- b) die Trockenmischung mit einem Teil des Anmachwassers, welches den Zusatz an grenzflächenaktiven Stoffen enthält, versetzt wird,
- c) die Zugabe des Zements und des restlichen Wassers erfolgt,
- d) die Leichtbetonmischung durch Rütteln verdichtet wird
- e) und anschließend der Leichtbeton geformt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19643367A DE19643367A1 (de) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Hochdämmfähiger konstruktiver Leichtbeton für die monolithische Massivbauweise und Verfahren zur Herstellung der Leichtbetonmischung |
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| DE19643367A1 true DE19643367A1 (de) | 1998-04-16 |
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| DE19643367A Withdrawn DE19643367A1 (de) | 1996-10-09 | 1996-10-09 | Hochdämmfähiger konstruktiver Leichtbeton für die monolithische Massivbauweise und Verfahren zur Herstellung der Leichtbetonmischung |
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| DE (1) | DE19643367A1 (de) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032889A1 (de) * | 1998-11-27 | 2000-06-08 | Walter Bau-Aktiengesellschaft | Verfahren zum herstellen eines wenigstens zweischichtigen aussenwandelements und dadurch hergestelltes aussenwandelement |
| DE10028508A1 (de) * | 2000-06-08 | 2001-12-13 | Veit Dennert Kg Baustoffbetr | Leichtbeton zur Herstellung von Mauersteinen, Wandelementen oder dergleichen |
| WO2002083590A3 (en) * | 2001-04-18 | 2003-01-03 | Univ Cardiff | Cementitious mixtures |
| EP1659152A1 (de) * | 2004-11-18 | 2006-05-24 | TecEnergy Enterprises Limited | Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| WO2006037144A3 (de) * | 2004-10-07 | 2006-06-29 | Technopor Handels Gmbh | Leichtbeton |
| WO2008139180A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Ceramic Gas Products Ltd | Method of forming an article |
| RU2422411C1 (ru) * | 2010-05-17 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона |
| EP2197809A4 (de) * | 2007-09-10 | 2011-08-17 | Thuan H Bui | Leichter baubeton mit verschiedenen holzeigenschaften |
| CN102206065A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-10-05 | 嘉兴学院 | 泡沫玻璃保温砌块 |
| GB2480807A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-07 | John Parry | A low density construction material |
| CN103641416A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-19 | 肖新颖 | 一种保温建筑材料 |
| CN112500078A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-03-16 | 王宝龙 | A级无机浆料渗透性防火保温材料及其制备方法和应用 |
-
1996
- 1996-10-09 DE DE19643367A patent/DE19643367A1/de not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032889A1 (de) * | 1998-11-27 | 2000-06-08 | Walter Bau-Aktiengesellschaft | Verfahren zum herstellen eines wenigstens zweischichtigen aussenwandelements und dadurch hergestelltes aussenwandelement |
| DE10028508A1 (de) * | 2000-06-08 | 2001-12-13 | Veit Dennert Kg Baustoffbetr | Leichtbeton zur Herstellung von Mauersteinen, Wandelementen oder dergleichen |
| WO2002083590A3 (en) * | 2001-04-18 | 2003-01-03 | Univ Cardiff | Cementitious mixtures |
| GB2391010A (en) * | 2001-04-18 | 2004-01-28 | Univ Cardiff | Cementitious mixtures |
| GB2391010B (en) * | 2001-04-18 | 2005-07-13 | Univ Cardiff | Cementitious mixtures and a method of production thereof |
| WO2006037144A3 (de) * | 2004-10-07 | 2006-06-29 | Technopor Handels Gmbh | Leichtbeton |
| EP1659152A1 (de) * | 2004-11-18 | 2006-05-24 | TecEnergy Enterprises Limited | Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
| GB2463186A (en) * | 2007-05-11 | 2010-03-10 | Ceramic Gas Products Ltd | Method of forming an article |
| WO2008139180A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Ceramic Gas Products Ltd | Method of forming an article |
| GB2463186B (en) * | 2007-05-11 | 2013-02-20 | Ceramic Gas Products Ltd | Method of forming an article |
| EP2197809A4 (de) * | 2007-09-10 | 2011-08-17 | Thuan H Bui | Leichter baubeton mit verschiedenen holzeigenschaften |
| RU2422411C1 (ru) * | 2010-05-17 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона |
| GB2480807A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-07 | John Parry | A low density construction material |
| CN102206065A (zh) * | 2011-04-15 | 2011-10-05 | 嘉兴学院 | 泡沫玻璃保温砌块 |
| CN103641416A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-03-19 | 肖新颖 | 一种保温建筑材料 |
| CN103641416B (zh) * | 2013-12-19 | 2016-08-31 | 肖新颖 | 一种保温建筑材料 |
| CN112500078A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-03-16 | 王宝龙 | A级无机浆料渗透性防火保温材料及其制备方法和应用 |
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