DE3221463A1 - Verfahren zur herstellung eines leichtbaustoffes - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) . DIPL.-I NG. W. EITLE . DR. RER. NAT. K.HOFFMAN N · DIPL.-ING.W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MO NCHEN 81 . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

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Josef Längle, Bad Kleinkirchheim, Kärnten

Österreich j

Verfahren zur Herstellung eines Leichtbaustoffes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ein Leichtbaustoffes aus cellulosehaltigen Materialien, hydraulis Bindemitteln und Kunstharzemulsionen.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung
in der AT-PS 354- 527 beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines Leichtbaustoffes dar. Dieses bekannte Verfahren besteht darin, daß 20 bis 80 Gew.~% Sägespäne, Sägemehl, Torfmull ode. Mischungen dieser Stoffe und 80 bis 20 Gew.~% Baugips sorgfäl· trocken miteinander vermischt werden, worauf eine mit Wasser : Verhältnis 1:3 bis 1:7j vorzugsweise 1:5, verdünnte Kunstharzemulsion in einer solchen Menge zugemischt wird, daß eine Masj entsteht, die sich für die an sich bekannte Formkörperherstel· lung eignet· Die Grundidee bei diesem bekannten Verfahren besteht darin, mit möglichst geringen Kosten einen Leichtbaustoj herstellen zu können, der in Form von Platten oder sonstigen Formkörpern folgende Eigenschaften aufweist:

a) Niedriges Raumgewicht bzw. hohe Porigkeit

b) Niedrige Schallgeschwindigkeit im Material

c) Hohe Wänneisolierfähigkeit

d) Ausreichende Festigkeit.

Mit Hilfe dieses Verfahrens gelingt es, einen Leichtbaustoff zu erzeugen, der die angeführten Eigenschaften aufweist und auch den von der Baustoffindustrie gestellten Bedingungen entspricht. Dennoch aber erschien es wünschenswert, die Qualität dieses Leichtbaustoffes noch weiter zu verbessern. Der Grund für Versuche in dieser Richtung war insbesondere darin gelegen, daß seit der Anmeldung der in der AT-PS 354 327 beschriebenen Erfindung die Kosten für jede Form von Energie, und insbesondere für Wärmeenergie, enorm gestiegen sind. Jede Verbesserung der Wärmeisolierfähigkeit (K-Wert) eines Materials muß daher von hohem Interesse sein.

Es wurde nun gefunden, daß man sowohl eine höhere Kaltdruck- und Biegedruckfestigkeit sowie eine schnellere Aushärtung, als auch eine verbesserte Wärmedämmung erreichen kann, wenn man das aus der AT-PS 35^ 527 bekannte Verfahren durch Anwendung folgender Maßnahmen abändert:

1) Der Baugips wird teilweise oder ganz durch Zement ersetzt. Als besonders günstig hat sich dabei ein Gemisch von 40 bis 60 Gew.-% Baugips und 60 bis 40 Gew.-% Zement, vorzugsweise Portlandzement, erwiesen. Der Zement kann fallweise auch in Form von Tonerdezement verwendet werden. Vorzugsweise sollen mindestens 20 Gew.-% Zement, bezogen auf die gesamte trockene Mischung einschließlich der cellulosehaltigen Stoffe, vorhanden sein·

2) Den cellulosehaltigen Stoffen (Sägemehl, Sägespäne, Torfmull oder deren Gemische) werden 5 bis 50 Gew.-% Flugasche (Flugasche ist eine staubförmige, leichte, graue bis schwarze Asche, die bei Kohlen- bzw. Kohlenstaubfeuerung als Flugstaub anfällt; ihre Korngröße beträgt höchstens etwa 0,125 mm), gekörntes Glas oder Glasabfälle, z.B. in Form von zerkleinertem Altglas oder Bruchglas

sowie Blähglas (hohle Glaskugeln von etwa 1 bis 2 mm Durchmesse die als Abfall beim Glasblasen anfallen), oder deren Mischungen zugesetzt.

Dabei ist es ebenso wie beim Verfahren gemäß der AT-PS 354 sehr wichtig, die Bestandteile zuerst trocken sorgfältig miteic zu vermischen und dann erst die Anmachflüssigkeit, nämlich eine Wasser im "Verhältnis 1:3 bis 1:7» vorzugsweise 1:5» verdünnte E harzemulsion in einer solchen Menge zuzumischen, daß eine für c Formkörperherstellung geeignete Masse entsteht. Es kommen nur £ Kunstharzemulsionen in Betracht, die mit Wasser verdünnbare Επη nen bzw. Dispersionen ergeben. Als Beispiele können Harnstoff-] dehyd- und Phenol-Formaldehyd-Harze sowie Polyacrylate, Polyvii acetate und Polyvinylchloride erwähnt werden.

Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstelli eines Leichtbaustoffes aus cellulosehaltigen Materialien, hydri lischen Bindemitteln und Kunstharζemulsion en, das in seinem Wei darin besteht, daß

a) 95 bis 4-0 Gew.-% Sägespäne, Sägemehl, Torfmull oder de: Mischungen mit 5 bis 60 Gew.-% Flugasche, gekörntem Glas, Glas fällen oder deren Mischungen vermischt werden, dann 20 bis 80 ' % dieses Gemisches und

b) 80 bis 20 Gew.-% Baugips und/oder Zement, vorzugsweise Portlandzement, wobei zweckmäßig mindestens 20 Gew.-% Zement,
bezogen auf die gesamte trockene .Mischung vorliegen, in trocke: Zustand sorgfältig miteinander vermischt werden, und hierauf

c) der erhaltenen Mischung eine mit Wasser im Verhältnis 1:3 bis 1:7» vorzugsweise 1:5» verdünnte Kunstharzemulsion in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß eine für die Herstellu

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von Formkörpern geeignete Masse gebildet wird.

Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn die Mischung a) aus 60 bis 40 Gew.-% Sägespänen, Sägemehl, Torfmull oder deren Mischungen und 40 bis 60 Gew.-% Flugasche, gekörntem Glas, Glasabfällen oder deren Mischungen aufgebaut wird. Vorzugsweise wird der Mischung a) eine Mischung von 40 bis 60 Gew.-% Baugips und 60 bis 40 Gew.-% Zement zugesetzt.

Die beim Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Mischung aus cellulosehaltigen Materialien, hydraulischen Bindemitteln und Kunstharz emul s ionen kann je nach Wunsch und entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck durch Änderung der Mengenverhältnisse an den einzelnen Komponenten und des Wassergehaltes der Kunstharzemulsion dünnflüssig oder dickflüssig ausgebildet werden. Die Mischungen können je nach Konsistenz als Gieß-, Spritz-, Mörtel-, Stampf-, Rüttel-, Vibriermassen verwendet oder durch Verpressen in Preßformen oder von Hand verformt und dann an der Luft trocknen und aushärten gelassen werden, wobei das Kunstharz wasserunlöslich wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht insbesondere durch bloßes Eingießen in Formen die Herstellung von praktisch beliebig großen Fertigteilen jeder gewünschten Form, z.B. mit Ecken, Rundungen, Ausnehmungen und/oder mit darin eingebetteten Armierungen oder Leitungen etwa für Strom, V/asser oder eine Heizung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend durch einige Beispiele näher erläutert. Der Einfachheit wegen sind dabei nur die Mischungen selbst angegeben. In allen Fällen wurden aber die Feststoffe zuerst trocken sorgfältigst miteinander vermischt, und dann erst wurde die verdünnte Kunstharz emulsion in

einer solchen Menge zugesetzt, daß eine für die Herstellung ν Formkörper:! geeignete Masse entstand.

Beispiel 1:

a) Gemisch aus 50 Gew.-% Sägespänen und 50 Gew.-% Flugasche.

b) Gemisch aus 40 Gew.-% Portlandzement und 60 Gew.-% Baugips

40 Gew.-% der Mischung a) und 60 Gew.-% der Mischung b) ι den miteinander vermischt und dann mit einer im Verhältnis Λ\\ mit Wasser verdünnten Kunstharzemulsion angemischt.

Beispiel 2: Es wurde in gleicher V/eise wie in Beispiel 1 vorge gangen, jedoch mit dem Unterschied, daß die Mischung a) aus 70 Gew.-% Sägespänen und 30 Gew.-^o Flugasche bestand.

Beispiel 3:

a) Gemisch aus 50 Gew.-% Sägespänen und 50 Gew.-% Flugasche.

b) Gemisch aus 50 Gew.-% Portlandzement und 50 Gew.-% Baugips.

Für die Herstellung des Leichtbaustoffes dienten 60 Gew.-der Mischung a) und 40 Gew.-% der Mischung b) und eine im Verhältnis 1:4 mit Wasser verdünnte Kunstharzemulsion.

Beispiel 4:

a) Gemisch aus 50 Gew.-% Sägemehl und 50 Gew. -% Glaskörnung 0-20 mm.

b) Gemisch aus 90 Gew.-^ Portlandzement und 10 Gew.-% Baugips.

30 Gew.-% der Mischung a) und 70 Gew.-% der Mischung b) w den mit einer im Verhältnis 1:5 verdünnten Kunstharzemulsion ν arbeitet.

Die nach den angeführten Beispielen hergestellten Leicht-

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baustoffe wurden zu Formkörpern verarbeitet und diese den üblichen Prüfungen unterworfen. Dabei ergab es sich, daß die Prüf werte in jeder Hinsicht den von der Baustoffindustrie geforderten Bedingungen entsprachen. Die Prüfwerte waren:

Kaltdruckfestigkeit 3,2 bis 18,9 N²

Raumgewicht 1,00 bis 0,60 g/cm

K-Werte unter 0,'+O

Beispiel 5: Zur Herstellung einer Gießmasse für die Erzeugung großformatiger Fertigteile für die Bauindustrie wurden folgende Komponenten verwendet:

a) Hischung von 352 kg Sägespänen (54 Gew.-%) und 3OC kg Flugasche (46 Gew.-%)

b) Mischung von 362 kg Portlandzement (90 Gew.->^Ao) und 40 kg Baugips (10 Gew.-%).

Die 652 kg der Mischung a) (etwa 62 Gew.-%) und die 402 kg (etwa 38 Gew.-%) der Mischung b) wurden trocken sorgfältig miteinander vermischt und dann mit Anmachflüssigkeit versetzt. Als Anmachflüssigkeit diente eine Mischung von 5^- kg einer Kunstharzemulsion (Kunstharzgehalt etwa 20 Gew.-/O, die mit 271 kg Wasser, also praktisch im Verhältnis 1 : 5, verdünnt worden war. Alle diece Komponenten wurden gründlich durchgemischt und dann wurde die erhaltene Hasse zu Fertigteilen vergossen. Diese Fertigteile hatten nach einer Abbindezeit von 28 Tagen folgende Prüfwerte:

Kaltdruckfestigkeit 13,8 N/mm

Raumgewicht · 0,876

K-Wert O,39

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Ein Material von ähnlicher Qualität kann erhalten werd wenn statt der erwälinten Hi£3chung von 362 kg Portlandzement · 4-0 kg Baugips Portlandzement allein in einer Menge von 402 k^ verwendet wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche :

   y. Verfahren zur Herstellung eines Leichtbaustoffes aus cellulosehaltigen Materialien, hydraulischen Bindemitteln und Kunstharzemulsionen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) 95 bis 40 Gew.-% Sägespäne, Sägemehl, Torfmull oder d Mischungen mit 5 bis 60 Gew.-% Flugasche, gekörntem Glas, GIa fällen oder deren Mischungen vermischt werden, dann 20 bis 80 Gew.-% dieses Gemisches und

   b) 80 bis 20 Gew.-% Baugips und/oder Zement, vorzugsweis Portlandzement, wobei zweckmäßig mindestens 20 Gew.-% Zement, bezogen auf die gesamte trockene Mischung, vorliegen, in troc Zustand sorgfältig miteinander vermischt werden, und hierauf

   c) der erhaltenen Mischung eine mit Wasser im Verhältnis 1:3 bis 1:7? vorzugsweise 1:5» verdünnte Kunstharzemulsion ir einer solchen Menge zugesetzt wird, daß eine für die Herstell von Formkörpern geeignete Masse gebildet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, di die Mischung a) aus 60 bis 40 Gew.-% Sägespänen, Sägemehl, Tc muli oder deren Mischungen und 40 bis 60 Gew.-% Flugasche, ge körntem Glas, Glasabfällen oder deren Mischungen aufgebaut w:
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeicl daß eine Mischung von 40 bis 60 Gew.-% Baugips und 60 bis 40 Gew.-% Zement verwendet wird.