DE814860C

DE814860C - Process for the production of lightweight concrete

Info

Publication number: DE814860C
Application number: DEP21977A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Maculan
Original assignee: Baumat A G
Current assignee: Baumat A G
Priority date: 1948-01-31
Filing date: 1948-11-19
Publication date: 1951-09-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton Die bisher angewendeten Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton beruhen einerseits auf dem Prinzip, daß einem erhärtungsfähigen Bindemittel als Zuschlagstoffe leichte Stoffe, wie Bims, Schlacke oder künstliche Gebilde mit unregelmäßiger Oberfläche und ähnliche, beigegeben werden, andererseits, daß durch chemische Prozesse in einem erhärtungsfähigen Mischgut Gasbildungen und hierdurch Hohlraumbildungen veranlaßt werden. Der Nachteil aller der nach diesem Verfahren hergestellten Leichtbetonarten ist der, daß wohl ein leichter, jedoch kein druckfester Beton entsteht, da die Druckfestigkeit von der Verdichtung des Betons abhängt, die aber bei den bisherigen Arten von Leichtbeton nicht oder nur in beschränktem Umfange möglich ist, da hierdurch im ersten Falle auch die Leichtstoffe zusammengedrückt würden, im anderen Falle die eingeschlossenen Gase entweichen, wodurch die angestrebte Gewichtsverminderung teilweise aufgehoben wird. Überdies haben die bisher üblichen Leichtbetons mit Rücksicht auf die geringe Festigkeit der Zuschlagstoffe an sich eine geringe Festigkeit.Process for the production of lightweight concrete The previously used Process for the production of lightweight concrete are based on the one hand on the principle that a hardenable binder as an aggregate lightweight materials such as pumice, Slag or artificial structures with irregular surfaces and the like are added on the other hand, that by chemical processes in a hardenable mix Gas formation and thereby cavitation are caused. Everyone's downside of the types of lightweight concrete produced by this process is that a light, However, no compression-proof concrete is created because the compressive strength is derived from compaction depends on the concrete, but not with the previous types of lightweight concrete or is only possible to a limited extent, since in the first case this also results in the light materials would be compressed, otherwise the enclosed gases escape, whereby the desired weight reduction is partially canceled. Besides have the previously usual lightweight concrete with regard to the low strength the aggregates themselves have a low strength.

Diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß dem Mörtel, bestehend aus einem Bindemittel und dem üblichen feinkörnigen Sandkiesgemenge, als Zuschlagstoffe künstlich hergestellte Hohlkugeln beigemengt werden, welche eine glatte Oberfläche aufweisen und deren Druckfestigkeit mindestens gleich ist derjenigen des sie umgebenden getrockneten Mörtels, wodurch ein voll verdichtbarer und hochgradig druckfester, aber trotzdem leichter Beton herstellbar ist.These disadvantages are thereby exacerbated by the method according to the invention avoided that the mortar, consisting of a binder and the usual fine-grained Sand gravel mix, artificially produced hollow spheres added as additives which have a smooth surface and their compressive strength at least is equal to that of the dried mortar surrounding it, making a full Compactable and highly pressure-resistant, but still lighter concrete can be produced is.

Die Erfindung -umfaßt ferner einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Leichtbeton, der als Zuschlagstoff zum Mörtel, bestehend aus einem Bindemittel und dem üblichen feinkörnigen Sandkiesgemenge, künstlich hergestellte Hohlkugeln enthält, welche eine glatte Oberfläche aufweisen und deren Druckfestigkeit mindestens gleich ist derjenigen des sie umgebenden Mörtels.The invention further comprises one according to the method according to the invention manufactured lightweight concrete, which is used as an additive to the mortar artificially produced from a binding agent and the usual fine-grain sand gravel mix Contains hollow spheres, which have a smooth surface and their compressive strength is at least equal to that of the surrounding mortar.

Die Kugelform des Zuschlagstoffes wurde deshalb gewählt, weil die Kugel bei gegebener Oberfläche das größte Volumen besitzt, so daß sich infolge der Verwendung von Hohlkugeln eine maximale Gewichtsersparnis ergibt. Im Gegensatz zu bekannten Vorschlägen, welche zwecks Erzielung einer guten Haftung des Mörtels am Zuschlagstoff eine möglichst unregelmäßige Oberfläche vorsahen, weisen die Hohlkugeln eine, glatte Oberfläche auf, da nach den gemachten Erfahrungen die zwar poröse, aber glatte Oberfläche eine vollkommene Haftung des Mörtels ermöglicht. Außerdem ermöglicht die glatte Oberfläche der Hohlkugeln eine vollständige Umhüllung derselben durch den Mörtel.The spherical shape of the aggregate was chosen because the Ball has the largest volume for a given surface area, so that as a result of the Use of hollow balls results in a maximum weight saving. In contrast to known proposals, which in order to achieve good adhesion of the mortar on The hollow spheres have a surface that is as irregular as possible has a smooth surface, since, according to experience, the porous, but smooth surface allows perfect adhesion of the mortar. aside from that the smooth surface of the hollow spheres enables them to be completely encased through the mortar.

Vorzugsweise bestehen die Hohlkugeln aus gebranntem Lehm, Ton oder sonstigen keramischen Stoffen, die nach dem Brennprozeß eine gewisse Porosität aufweisen.The hollow spheres are preferably made of burnt clay, clay or other ceramic materials that have a certain porosity after the firing process.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: Es werden einem Mörtel, bestehend aus einem Bindemittel, z. B. Zement, Gips, Kalk usw., außer dem üblichen feinkörnigen Sandkiesgemenge Hohlkugeln beigemengt, die z. B. aus gebranntem Lehm oder Ton oder sonstigem Stoff künstlich durch Formen und Brennen so hergestellt werden, daß sie eine glatte Oberfläche aufweisen und daß ihre Druckfestigkeit mindestens so groß ist wie diejenige des sie umgebenden getrockneten Mörtels. Bei der Herstellung dieser Hohlkörper können dem Grundstoff Zusatzstoffe, z. B. Flugasche, Kohle, Holzkohle usw., beigemengt werden, damit beim Brennvorgang eine erhöhte Porosität entsteht. Die Verwendung solcher poröser Hohlkugeln und der erwähnten Bindemittel hat den Vorteil, daß während des Abbindeprozesses Wasser dem Mörtel entzogen wird und dadurch der Erhärtungsvorgang eine Beschleunigung erfährt, was z. B. eine frühzeitige Ausschalung ermöglicht. Im weiteren Verlauf des Erhärtungsvorganges wird dieses entzogene Wasser wieder an das Bindemittel abgegeben und bewirkt eine Festigkeitserhöhung. Es können in die Hohlkugeln Chemikalien eingebracht werden, die beim Mischvorgang infolge der Einwirkung des Wassers Gase abgeben, welche durch die Wände der Hohlkugeln diffundieren und den zwischen den Hohlkugeln befindlichen Beton porös machen. Die Hohlkugeln können je nach der gewünschten Struktur und Festigkeit des Betons von verschiedener Körnung sein.The method according to the invention can be carried out, for example, as follows be: There are a mortar consisting of a binder, z. B. cement, plaster, Lime etc., in addition to the usual fine-grained sand gravel mixture, hollow spheres are added, the z. B. from baked clay or clay or other material artificially by molding and baking are made to have a smooth surface and that their compressive strength is at least as great as that of the surrounding area dried mortar. In the manufacture of these hollow bodies, the base material Additives, e.g. B. fly ash, coal, charcoal, etc., are added so that when The firing process results in increased porosity. The use of such porous hollow spheres and the mentioned binder has the advantage that during the setting process Water is removed from the mortar and thereby the hardening process is accelerated learns what z. B. allows early dismantling. In the further course During the hardening process, this withdrawn water is given back to the binding agent and causes an increase in strength. Chemicals can be introduced into the hollow spheres that give off gases during the mixing process as a result of the action of the water, which diffuse through the walls of the hollow spheres and those located between the hollow spheres Making concrete porous. The hollow spheres can depending on the desired structure and strength of the concrete be of different grain sizes.

Es können auf diese Weise verschiedene Arten von Leichtbeton hergestellt werden, welche verschiedenen Druckfestigkeiten genügen, je nach der Menge der in den Mörtel eingeführten Hohlkugeln.Different types of lightweight concrete can be produced in this way which different compressive strengths are sufficient, depending on the amount of in hollow spheres introduced into the mortar.

Für Konstruktionsleichtbeton werden die Hohlkugeln in druckfestem Mörtel vollständig eingehüllt oder eingebettet, und der Beton wird mittels Vibration verdichtet. Die Festigkeit des Betons ist sodann gleich jener eines Schwerbetons von derselben Kornzusammensetzung, da die Festigkeit der Hohlkugeln so gewählt werden kann, daß sie so groß ist, wie diejenige des gehärteten Mörtels und daher für die zu erzielende Bruchfestigkeit, wie sie sich aus der Festigkeit des Betongefüges ergibt, ausreichend ist. Die Anwendung dieses Betons ist überall dort möglich, wo bisher Schwerbetons verwendet wurden; derselbe ist jedoch besonders für alle Tragglieder vorteilhaft, die bei Verwendung des bisher üblichen Schwerbetons ein verhältnismäßig großes Eigengewicht gegenüber der durch sie aufzunehmenden Nutzlast aufweisen; also für Brücken-, Stahlbeton-, Skelettkonstruktionen, Hallenkonstruktionen. Ferner ist dieser Beton für Platten vorteilhaft, wo außer der gewünschten Gewichtsverminderung auch eine Wärmeisolierung stattfinden soll, wie etwa für Dach- und Fußbodenplatten. Außerdem ist er für alle Arten von Zementwarenerzeugnissen geeignet, die trotz großer Festigkeit geringes Eigengewicht erhalten sollen.For lightweight construction concrete, the hollow spheres are made of pressure-resistant Mortar is completely encased or embedded, and the concrete is vibrated condensed. The strength of the concrete is then the same as that of heavy concrete of the same grain composition, since the strength of the hollow spheres are selected in this way can that it is as large as that of the hardened mortar and therefore for the The breaking strength to be achieved, as derived from the strength of the concrete structure is sufficient. This concrete can be used anywhere heavy concrete has been used up to now; however, the same is especially true for all support members advantageous, when using the previously common heavy concrete a relatively have a large dead weight compared to the payload to be carried by them; so for bridges, reinforced concrete, skeleton structures, hall structures. Furthermore is this concrete is advantageous for slabs, where besides the desired weight reduction thermal insulation should also take place, such as for roof and floor tiles. It is also suitable for all types of cement products, despite large Strength should have a low weight.

Für Leichtbeton mit geringeren Anforderungen an die Druckfestigkeit werden die Hohlkugeln nur insofern mit Mörtel umgeben, als dies zum Aneinanderkitten der Hohlkugeln erforderlich ist. Es verbleiben dabei auch zwischen den Hohlkugeln noch Hohlräume, welche eine weitere Gewichtsverminderung und Erhöhung der Isolation bewirken. Die Zuführung des zur Verkittung notwendigen Mörtels kann entweder durch vorheriges Mischen der Hohlkugeln mit dünnflüssigem Mörtel erfolgen. oder durch nachträgliches Übergießen der in der Schalung eingefüllten Hohlkugeln mit flüssigem Mörtel. Die Anwendung dieses Leichtbetons ist z. B. für alle Arten von isolierendem Mauerwerk' gegeben, ferner für Dachisolierungen und Fußbodenisolierungen.For lightweight concrete with lower compressive strength requirements the hollow spheres are only surrounded with mortar to the extent that this is necessary for puttying them together the hollow balls is required. It also remains between the hollow spheres nor cavities, which further reduce weight and increase insulation cause. The mortar necessary for cementing can be supplied either by prior mixing of the hollow spheres with thin-bodied mortar. or through Subsequent pouring of liquid over the hollow spheres filled in the formwork Mortar. The application of this lightweight concrete is z. B. for all types of insulating Masonry 'given, also for roof insulation and floor insulation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of lightweight concrete, characterized in that artificially produced hollow spheres are added to the mortar, consisting of a binding agent and the usual fine-grain sand gravel mixture as an aggregate, which have a smooth surface and whose compressive strength is at least equal to that of the hardened mortar surrounding them.

2. Lightweight concrete, produced by the method according to claim i, characterized in that that the hollow spheres are porous.

3. Lightweight concrete according to claim 2, characterized in that that the hollow spheres are made of ceramic material, such as burnt clay or clay.

4. A method for producing a lightweight concrete according to claim 2 or 3, characterized characterized in that chemicals are introduced into the porous hollow spheres, which give off gases during the mixing process as a result of the action of the water.