DE819972C - Bauelement aus Festteilen und Bitumen mit geringer Waermeleitfaehigkeit - Google Patents

Description

• Bauelement aus Festteilen und Bitumen mit geringer Wärmeleitfähigkeit Es sind Bauelemente bekannt, die durch Verkleben von mehr oder weniger zerkleinerten Feststoffen mittels Bitumen gebildet sind. Diesen Bauelementen ist es eigen, daß ihre Wärmeleitfähigkeit verhältnismäßig hoch liegt. Sie sind infolgedessen nicht in allen Fällen für den Einsatz im Bausektor geeignet. Der Grund für die verhältnismäßig hohe Wärmeleitfähigkeit ist darin zu suchen, daß selbst bei Verwendung von verhältnismäßig porösem Material das Bitumen während des Kochprozesses in die Poren eindringt, da es bei der Kochtemperatur, die bis 200° C erreichen kann, eine verhältnismäßig geringe Viskosität aufweist. Dadurch dringt das Bitumen in die Poren der Feststoffe ein, verdrängt daraus die Luft und gibt ihnen praktisch die Wärmeleitfähigkeit des Bitumens selbst, die mit o,13 wesentlich höher als die der Luft liegt.
• Die nachstehend beschriebene Erfindung bezweckt die Herstellung einer aus Festteilen und Bitumen bestehenden Masse, die Bauelemente mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit ergibt. Man kann diesen Effekt auf verschiedene Weise erreichen, jedoch immer mit dem Ziele, den Luftinhalt der Poren der Feststoffe auch während des Kochprozesses und nach demselben zu erhalten.
• Es ist, wie festgestellt worden ist, absolut nicht nötig, daß sämtliche Feststoffteilchen, die in der fertigen Masse .eingebettet sind, einen derartigen porösen Charakter tragen, sondern es genügt, wenn ein Teil derselben diese Eigenschaft besitzt, weil während des Kochprozesses eine innige Mischung der verschiedenen Feststoffkomponenten mit dem Bitumen eintritt.
• Erfindungsgemäß kann man das Eindringen des Bitumens in die Feststoffteile dadurch verhindern, daß man Feststoffteile verwendet, die auch bei einer Temperatur bis zu 200° C gegenüber Bitumen eine . derartig hohe Grenzflächenspannung besitzen, daß das Bitumen nur wenig Neigung zu einer Benetzung derselben zeigt. Als Zahlenwerte für die Grenzflächenspannung Gestein-Bitumen kann man die sogenannten Zerfallswerte nach Weber- B e ch 1 e r heranziehem . Je niedriger: der Zerfallswert ist, um so schwerer tritt eine Vereinigung von Mineral und Bitumen ein. So zeigt Kalkstein Zer= fallswerte von 0,5 bis 3, Porphyr solche. von 5, während Hochofenschlackemit dein Wert io oder Basaltgrus mit dem. Wert 25 für den vorgenannten Zweck ungeeignet wäre. Da Kalkstein mit Porenvolumen bis zu 30 Valumprozent auch eines der am meisten porösen Mineralien ist, ist dieser ein sehr geeignetes Zusatzmineral im Sinne der Erfindung. Jedoch ist auch Porphyritsplit nicht ungeeignet, da er immerhin noch eine doppelt so hohe Porosität aufweist wie die meisten anderen Gesteine. Selbstverständlich handelt es sich bei diesen beiden Mineralien nur um Beispiele, die auch .durch andere mit ähnlichen Eigenschaften ersetzt werden können.
• Es ist aber auch möglich, Feststoffe zu verwenden, deren Grenzflächensparmung gegen- Bitumen an und für sich ein Eindringen des Bitumens in die Poren ermöglicht. In diesem Falle muß man das Eindringen des Bitumens in die Poren mechanisch verhindern. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man vor dem Kochprozeß und vor Einbringen der Feststoffteile in das Bitumen diese mit der Lösung eines Salzes tränkt und anschließend trocknet. Das Salz muß bei Temperatureinfluß dissoziationsfähig sein. Vorzugsweise wird man ein Salz verwenden, das bei einer Temperatur zu dissozieren beginnt, bei der die Viskosität des Bitumens bereits so gering ist, daß ein Eindringen desselben in die Poren des Gesteins zu fürchten ist. Liegt die Kochtemperatur des Bitumens verhältnismäßig niedrig, z. B. 15o°, so wird man Ammoniumcarbonat verwenden, während man bei hoher Kochtemperatur, z. B. 200°, auf ein schwerer dissoziierbares Salz, z. B. Ammoniumsulfat, übergehen wird. Während des Kochprozesses dissoziiert das Salz, und es entsteht ein Gas, das die Poren ausfüllt und so das Eindringen des Bitumens verhindert, vor allem, da etwa aus den Poren entweichendes Gas immer wieder durch erneute Dissoziation nachgeliefert wird.
• Neben der Kochtemperatur spielt natürlich auch die Qualität des Bitumens und damit seine Temperatur- und Viskositätskurve eine Rolle für die Wahl des Salzes. Man wird bei einem sehr dünnflüssigen Bitumen ein verhältnismäßig schwer dissoziierbares Salz verwenden, damit das entstehende Gas wohl den Eintritt des Bitumens in die Poren verhindern kann, es aber nicht durch das verhältnismäßig dünnflüssige Bitumen an die Oberfläche der Kocherfüllung treten und dort zur Schaumbildung führen kann.
• Eine andere Möglichkeit der Verhinderung des Eindringens von Bitumen in die Poren besteht darin, daß man die Teilchen vor dem Eintragen in das erhitzte Bitumen so behandelt, daß durch die Temperatureinwirkung die Poren zuschmelzen. Hand in Hand mit dem Zuschmelzen muß eine Zersetzung dieses schmelzenden Mittels in der Richtung gehen, daß ein bei der Kochtemperatur noch fester Körper entsteht. Es wird hierbei besonders an eine -Behandlung mit organischen Salzen gedacht, die bei der Kochtemperatur oder kurz darunter zunächst schmelzen und dann verkohlen. Beispielsweise seien als solche Stoffe Kunststoffsuspensionen, wie Polyvinylchloride, Polyvinylacetate, Polystyrole usw., genannt.
• Schließlich kann man die Feststoffteilchen auch vorher mit einem Überzug versehen, der die Poren von.'dem Bitumen abschließt und bei der Kochtemperatur noch nicht zerstört wird. Dies ist z. B. dadurch möglich, daß man die Teilchen vorher mit Zernentmilc'h besprüht und sie einem Brennprozeß unterwirft. Die gleiche Behandlung kann man durch Besprühen mit einer verhältnismäßig niedrig schmelzenden keramischen Glasurmasse vornehmen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit geringer Wärmeleitfähigkeit, bestehend aus Feststoffteilen und Bitumen, dadurch gekennzeichnet, daß entweder poröse Feststoffteile mit großer Grenzflächenspannung verwendet werden, oder daß bei Verwendung von porösen Feststoffteilen mit geringer Grenzflächenspannung der Eintritt des Bitumens in die Poren während des Kochprozesses durch künstliche Hindernisse verwehrt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteile vor dem Zusammenbringen mit dem Bitumen mit einer Salzlösung getränkt und dann getrocknet worden sind, wobei als Salz eine thermisch dissoziierbare Verbindung gewählt wird, dessen Dissoziationstemperatur so mit der Kochtemperatur korrespondiert, daß einerseits der Gasdruck genügt, um das Eindringen des Bitumens in die Poren zu verhindern, und andererseits gering genug ist, um das Gas nicht durch die Bitumenmasse an die Oberfläche zu treiben.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der Feststoffteile verschlossen werden, und zwar entweder vor dem Zusammenbringen mit dem Bitumen durch Aufbringen und Aufbrennen einer keramischen Glasur, einer Zementhülle o. ä., oder daß die Feststoffteile mit einem Stoff überzogen sind, der während des Kochprozesses die Poren verschließt. Angezogene Druckschriften: H ü t t e , Taschenbuch der Stoffkunde, Verlag W. Ernst u. Sohn, Berlin 1937, S. 492, Tafel 22. J. d'A n s und E. L o x, Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Verlag Springer, Berlin-Göppingen-Heidelberg, 1949, S. 1342.