DE2801795A1

DE2801795A1 - Bauelemente auf anhydritbasis

Info

Publication number: DE2801795A1
Application number: DE19782801795
Authority: DE
Inventors: Robert Koeppel
Original assignee: Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: Pechiney SA
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1978-01-17
Publication date: 1978-07-20
Also published as: JPS5390332A; SE7800557L; SE426812B; PT67462B; PT67462A; BE862844A; OA05846A; ZA78303B; LU78877A1; GB1593121A; FR2377359B1; IT1091526B; BR7800276A; US4166750A; NL7800629A; IL53824A0; MX149680A; FR2377359A1

Description

j PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90 _Λ _

28Ü1795

- 3 Beschreibun g ;

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen wie Blöcke und Füllungen, die als Bau- bzw. Konstruktionselemente verwendet werden.

Die Blöcke sind homogene nicht bewehrte Betonelemente einer allgemein parallel-epipedischen Form und von solchen Abmessungen, daß sie leicht während ihres Einsetzens handhabbar sind, wobei sie zur Konstruktion von Mauern und Trennwänden dienen. Sie können voll oder hohl sein, d.h. Lufttaschen umschliessen, die dazu dienen, die globale thermische Leitfähigkeit des Gegenstandes zu vermindern.

Die Füllungen sind Gegenstände aus nicht armiertem homogenem Beton von sehr verschiedener Form, jedoch immer aus einem hohlen Element gebildet, das durch innere Trennwände verstärkt und dazu bestimmt ist, die vorgefertigten Träger aus armiertem Beton von Betondecken mit am Bau gegossener Druckplatte zu verbinden. Die Füllungen werden auch als Hohlkörper oder Einschubkörper bezeichnet.

Die Blöcke und Füllungen werden durch Gießen von schwerem oder leichtem körnigem Material gemischt mit Portlandzement und Wasser in üblichen Mengen hergestellt. Jedoch weisen diese Elemente im Verlaufe des Abbindens und Aushärtens einen beträchtlichen Schwund, ferner einen relativ hohen thermischen Leitfähigkeitskoeffizienten und einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung von Blöcken und Füllungen· ohne Schwund, die einen thermi-

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sehen Leitfähigkeits- und Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, der geringer als bei entsprechenden Elementen auf Basis von Portlandzement ist, die durch Gießen von Beton hergestellt werden, der aus schwerem körnigem Material gemischt mit einem Bindemittel und Wasser in üblichen Mengen gebildet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bindemittelanhydrit mit einem oder mehreren Abbindekatalysatoren ist.

Das Gießen der erfindungsgemäßen Massen kann sowohl handwerklich als auch mit automatisch arbeitenden Maschinen großer Leistung durchgeführt werden, die beweglich oder feststehend sind und in denen die Massen unter Vibration in eine Form gefüllt, dann zusammengedrückt und unmittelbar entformt werden.

Die erfindungsgemäßen Massen werden erhalten durch Mischen folgender Substanzen:

1. 1oo Gewichtsteile Anhydrit

2. o,5 bis 5 Gewichtsteile eines oder mehrerer Katalysatoren zum Abbinden des Anhydrits

3. 3oo bis 9oo Gewichtsteile schweres körniges Material

4. 2o bis 75 Gewichtsteile Wasser.

Bei dem Anhydrit handelt es sich um wasserfreies Calciumsulfat, CaSO. der Modifikation II oder ß, das auch als unlösliches Anhydrit bezeichnet wird. Das verwendbare unlösliche Anhydrit kann verschiedenen Ursprungs sein, man kann natürliches Anhydrit oder das als Nebenprodukt bei der Herstellung von Fluorwasserstoffsäure durch Umsetzung von Calciumfluorid mit Schwefelsäure als Nebenprodukt anfallende Anhydrit verwenden. Man kann aber auch das Anhydrit verwenden, das durch Calcinieren von Gips-Nebenprodukten der chemischen Industrie erhalten wird. Insbesondere kann man das Anhydrit verwenden, das durch Brennen eines Phosphogipses erhalten wird, der als Nebenprodukt bei der

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Herstellung von Phosphorsäure auf nassem Wege anfällt. Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Anhydrits ist in der französischen Patentanmeldung 76.oo 678 beschrieben.

Zum Erhalten eines Materials, das" mit optimalen Eigenschaften versehen ist, wird das erfindungsgemäß verwendete Anhydrit gekennzeichnet durch eine Korngrößenverteilung, enthaltend wenigstens 15 Gew.% Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb von 1o μ und wenigstens 2o Gew.% Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb von 2o μ und einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 3o μ. Das verwendbare Anhydrit ist gleichzeitig gekennzeichnet durch eine spezifische Oberfläche nach BLAINE zwischen

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1ooo und 8ooo cm /g, vorzugsweise zwischen 2ooo und 5ooo cm /g.

Die Katalysatoren zum Abbinden des Anhydrits können unter den bekannten Katalysatoren ausgewählt werden, beispielsweise den Sulfaten, Alaunen, Nitraten, Carbonaten, Hydroxiden von Alkali- und Erdalkalimetallen. Zum Erhalten optimaler mechanischer Eigenschaften ist es vorteilhaft, ein binäres katalytisches System zu verwenden, das aus einem Sulfat eines Alkalimetalls wie Kaliumsulfat zusammen mit einem Hydroxid eines Erdalkalimetalls wie Calciumhydroxid oder einem Sulfat eines anderen als Alkalioder Erdalkalimetalls wie Eisen- oder Zinksulfat verwendet wird.

Das schwere körnige Material kann sehr verschiedener Natur sein. Man kann insbesondere alleine oder in Mischung schwere Granulate für Baubeton, grobgemahlene Schlacke, körnige Schlacke usw. verwenden. Die Korngrößenverteilung der Granulate ist wichtig, da sie bei einem gegebenen Anhydritgehalt und einem gegebenen Wassergehalt u.a. die Fließfähigkeit bestimmt, die den Beton befähigt, die Formen mit einer Geschwindigkeit auszufüllen, die den industriellen Erfordernissen genügt, sie bestimmt ferner den Erhalt einer genügenden Festigkeit nach dem Entformen damit die

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frischen Betonwände ohne nennenswerte Deformation erhalten werden, sowie das Erhalten von ausreichenden mechanischen Eigenschaften. Die besten Resultate werden bei einer Korngrößenverteilung zwischen 0 und 15 mm erhalten, in der eine kontinuierliche Verteilung vorliegt.

Es kann vorteilhaft sein, andere Zuschläge in die erfindungsgemäßen Massen zusätzlich zu den bereits genannten und insbesondere Fluidisierungsmittel zum Verringern des Wasseranteils / wasserabweisende Mittel, Pigmente, Farbstoffe usw. einzuarbeiten.

Unter den verwendbaren Verflüssigern sind die wirksamsten Harze mit niedrigem Molekulargewicht, die Sulfongruppen tragen, wie
Polystyrolsulfonate mit niedrigem Molekulargewicht oder Kondensate mit niedrigem Molekulargewicht, die Formolsulfonatgruppen tragen, wie Naphtalen, Phenol, harnstoff oder Melamin.

Unter den verwendbaren wasserabweisenden Mitteln sind die besten die Kalium- oder Natriumsilikonate oder Vinyl- und Acrylpolymere und -copolymere, insbesondere Methylmethacrylat, Methacrylat,
Butylbutylacrylatcopolymere.

Die verwendbaren Pigmente können Metalloxide oder anorganische Pigmente sein.

Es ist vorteilhaft, das Abbinden und Aushärten bei einer Temperatur von etwa 25°C und bei <
wenigstens 65 % vorzunehmen.

ratur von etwa 25°C und bei einer relativen Feuchtigkeit von

Die erhaltenen Bauelemente haben verbesserte mechanische Eigenschaften und weisen keine Schrumpfung während des Abbindens und Aushärtens auf. Sie besitzen einen thermischen Leitfähigkeitsund Ausdehnungskoeffizienten, der geringer als von entsprechenden

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Elementen auf der Basis von Portlandzement ist.

Beispiel 1

Durch Mischen von 1oo Teilen Anhydrit mit einer BLAINE-Ober-

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fläche von 5ooo cm /g erhalten durch Calcinieren eines Phosphogipses, einem Gewichtsteil Kaliumsulfat, einem Gewichtsteil Zinksulfat mit 7 Molekülen Kristallwasser, 2oo Gewichtsteilen Silikatsand, 0/6 mm, 2oo Gewichtsteilen Silikatsand 3/8 mm und 34 Gewichtsteilen wird ein Beton hergestellt. Dieser Beton wird in einer automatischen feststehenden Maschine eingesetzt, die mit Formen zum Herstellen von Blöcken versehen ist. Das Füllen der Formen wird durch Vibration in einfacher Weise vorgenommen. Nach Zusammendrücken und Entformen besitzen die frischen Blöcke eine ausreichende Festigkeit und werden zu einem Lagerplatz befördert, wo die Temperatur etwa 25 C und die relative Luftfeuchtigkeit etwa 66 % beträgt. Die Blöcke sind einen Tag nach ihrem Gießen handhabbar. Die mechanischen Eigenschaften des verwendeten Betons werden nach der Norm NF-15-451 (Proben 4 χ 4 χ 16 cm) bestimmt. Man erhält nach 28 Tagen eine Zugbiegefestigkeit von 45 bar und eine Druckfestigkeit von 253 bar.

Beispiel 2

Man verfährt entsprechend Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß man einen Beton aus 1oo Gewichtsteilen Anhydrit der gleichen Qualität wie in Beispiel 1, einem Gewichtsteil Kaliumsulfat, einem Gewichtsteil Zinksulfat mit 7 Molekülen Kristallwasser, 15o Gewichtsteilen Sand 0/5 mm, 6o Gewichtsteilen Sand 3/8 mm, 9o Gewichtsteilen Kies 5/15 mm und 3o Gewichtsteilen Wasser verwendet. Das Füllen der Form erfolgt unter Vibration ohne weiteres. Nach Zusammendrücken und Entformen der frischen Blöcke erhält man eine ausreichende Festigkeit. Die mechanischen Eigenschaften nach 28 Tagen betragen bezüglich der Zugbiegefestigkeit 52 bar und bezüglich der Druckfestigkeit 348 bar.

/ S 8 09829/0971 '

Claims

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

S KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 2o. Dezember 1977 144

Produits Chimiques ügine Kuhlmann,

boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris (Frankreich)

Bauelemente auf Anhydritbasis

Patentansprüche

Π.; Verfahren zur Herstellung von Blöcken und Füllungen für Bauarbeiten durch Gießen eines Betons, der aus einem schweren körnigen Material gemischt mit einem Bindemittel und Wasser in üblicher Menge hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Calciumsulfat, CaSO₄, der Modifikation II oder ß, d.h. unlösliches Anhydrit, zusammen mit einem oder mehreren Katalysatoren zum Abbinden des Anhydrits verwendet wird, wobei das Calciumsulfat eine Korngrößenverteilung enthaltend wenigstens 15 Gew.% Teilchen mit einem Durchmesser unterhalb von 1o μ und wenigstens 2o Gew.% Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb von 2o μ und einem mittleren Durchmesser zwischen 5 und 3o μ aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton aus I00 Gew.-Teilen Anhydrit, o,5 bis 5 Gew.-Teile eines oder mehrerer Katalysatoren zum Abbinden des Anhydrits, 3oo bis 9oo Gew.-Teilen des schweren körnigen Materials und 2o bis 75 Gew.-Teilen Wasser gebildet wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren zum Abbinden des Anhydrits ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus den Sulfaten, Alaunen, Nitraten, Carbonaten und Hydroxiden von Alkali- und Erdalkalimetallen gebildet wird.'
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen unter Vibrieren erfolgt, wonach ein Zusammendrücken und unmittelbares Entformen erfolgt.
5. Produkte, erhalten nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

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