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Verfahren zur Herstellung von Leichtbaukörpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaukörpern aus Blähtongranulat und beigemischtem Bindemittel durch Sintern.
Bereits bekannt sind Leichtbaukörper aus Blähton und Zement bzw. Beton, welche indessen wegen des als Bindemittel dienenden Betons verhältnismässig schwer sind, so dass die Vorteile des
Blähtons, welche in geringem Gewicht bei grosser Isolierwirkung und guter Druckfestigkeit liegen, verlorengehen.
Ein weiterer Nachteil derartiger Leichtbaukörper liegt in der verhältnismässig niedrigen Temperaturbeständigkeit des Betons, welcher eine Anwendung der Leichtbaukörper als isolierende
Elemente bei feuergefährdeten Bauwerken verbietet.
Es sind auch Leichtkörper dieser Art mit einem als Bindemittel dienenden Spezialzement bzw.
- beton bekannt, welcher zwar einen höheren Schmelzpunkt besitzt, jedoch gegenüber andern Bauelementen, insbesondere Armierungs-oder Baustahl, chemisch aggressiv wirkt und darüber hinaus noch sehr teuer ist. Ferner ist das Gewicht derartiger Leichtbaukörper auch nicht geringer als bei
Verwendung normalen Zements bzw. Betons als Bindemittel.
Es sind ferner Leichtbaukörper aus Blähtongranulat und beigemischtem organischem Kunststoff-Bindemittel bekannt, welche gegenüber den vorangehend erwähnten Leichtbaukörpern zwar verhältnismässig leicht sind, aber anderseits bei fehlender Feuerbeständigkeit bzw. anhaftender Feuergefährlichkeit eine verminderte Festigkeit bei verhältnismässig hohen Herstellungskosten aufweisen.
Weiters bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung leichter und poröser Baukörper, welche in der Hauptsache aus Bimsstein, Schlacke, Hochofenschaumschlacke, Lava, Gasbeton oder Kieselgur bestehen.
Diese Körper besitzen wohl den Vorteil des geringen Gewichtes, haben aber den Nachteil, dass ihre Druckfestigkeit ebenfalls gering ist.
Zweck der Erfindung ist somit die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Leichtbaukörpern, welche bei geringem Gewicht eine gute Isolierwirkung, ausreichende Druckfestigkeit, chemisch neutrale Eigenschaften und Feuerbeständigkeit aufweisen und darüber hinaus zu günstigem Preis herstellbar sind.
Erreicht wird dies im wesentlichen dadurch, dass als Bindemittel ein anorganisches Silikat verwendet wird, welches einen um so viel niedrigeren Schmelzpunkt als das Blähtongranulat aufweist, dass sein Sintertemperaturbereich etwa 50 bis 1000C niedriger als bei Blähtongranulat liegt, welcher Temperaturbereich nötigenfalls durch Zusatz eines mit dem Bindemittel im flüssigen Zustand mischbaren Zuschlags eingestellt wird, und dass das Bindemittel in Pulver-, Granulat-oder plastischer Form nach Beimischung zu dem Bähtongranulat bei einer unterhalb des Schmelzpunktes des Blähtongranulats liegenden Temperatur zusammengesintert wird.
Ein derart hergestellter Leichtbaukörper kann bei ausreichender Druckfestigkeit mit verhältnismässig geringem Gewicht gefertigt werden, weil das Silikat-Bindemittel die Zwischenräume zwischen den Blähtongranulatteilen nur teilweise auszufüllen braucht. Durch entsprechende Änderung
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des prozentualen Gewichtsanteiles des Silikat-Bindemittels gegenüber dem Blähtongranulat sowie durch unterschiedlich starke Verdichtung des Gemisches lassen sich die herzustellenden Leichtbaukörper bezüglich ihrer Eigenschaften unterschiedlichen Anforderungen anpassen.
Die erfindungsgemäss hergestellten Leichtbaukörper. können beispielsweise in Form von
Isolierplatten, Isolierkörpern, insbesondere Rohrschalen zum Abdecken von heisse oder kalte
Flüssigkeiten führenden Rohren, Bauelementen für Bauwerke, insbesondere Steinen oder
Grossblockelementen, ausgeführt sein. Ein besonderes Anwendungsgebiet ergibt sich bei Verwendung als
Dämmplatten in der Doppelhaut von Schiffen an Stelle der bisher verwendeten Glaswolle, welche sich in unerwünschter Weise mit der Zeit nach unten absetzt und ausserdem Schwitzwasser nach unten abfliessen lässt, während eine erfindungsgemäss hergestellte Dämmplatte wegen ihrer Kapillarwirkung
Wasser innerhalb der in dem Blähton vorhandenen Poren zu halten vermag.
Bei Verwendung von Tonschlämme als Silikat-Bindemittel, was sich als besonders günstig erwiesen hat, wird z. B. die Sintertemperatur der Tonschlämme durch Zusatz eines Zuschlages auf
10500C eingestellt, während die Temperatur, bei der das Blähtongranulat zu schmelzen beginnt, bei 1100 C liegt. Die beiden Komponenten werden dann kurz unterhalb der Schmelztemperatur des Blähtons zusammengebacken, wobei sich ein stabiler Zusammenhalt ergibt.
Um nötigenfalls den Schmelzpunkt des Silikat-Bindemittels gegenüber dem Blähtongranulat auf den gewünschten Wert einstellen zu können, wird dem Silikat-Bindemittel ein Zuschlag beigemischt, welcher in flüssigem bzw. feinkörnigem Zustand mit dem Bindemittel mischbar ist und den Sinterpunkt des Bindetons beeinflusst.
Verwendet man als Bindeton genau den gleichen Rohstoff, aus dem der Blähton hergestellt ist, so wird durch Zusatz eines Flussmittels das Sinterintervall des Bindetons herabgesetzt ; dies kann z. B. mittels Wasserglas (Natrium-oder Kalium-Silikat) erfolgen. Bei Verwendung von Tonschlämme als Silikat-Bindemittel hat sich ein Zuschlag von Alkali als besonders günstig erwiesen, wobei der Schmelzpunkt der Tonschlämme reduziert wird.
Nachstehend ist die Erfindung mit den ihr als erfindungswesentlich zugehörigen Einzelheiten an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert und beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 einen quaderförmigen Leichtbaukörper aus Blähton in perspektivischer Darstellung mit einem stirnseitigen Teil-Querschnitt, an dem das Blähtongranulat sowie das Silikat-Bindemittel sichtbar sind und Fig. 2 in stark vergrössertem Massstab einen Teil-Querschnitt durch den Leichtbaukörper.
Blähtongranulat--l--und als Bindemittel dienende Tonschlämme--2--sind, wie gut aus Fig. 2 zu erkennen, miteinander so vermischt worden, dass sich ein im wesentlichen kompakter Körper bildet. Unter Blähtongranulat versteht man bekanntermassen einen Werkstoff, der aus Ton hergestellt wird, indem dieser Ton zunächst angetrocknet und anschliessend intensiver erhitzt wird, so dass ein Blähen eintritt, wobei gleichzeitig oder nach diesem Blähen sich eine feste, dichte Glashaut um den
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dem erfindungsgemäss herstellbaren Leichtbaukörper unterschiedliche Eigenschaften geben bzw. diese in einem verhältnismässig sehr weiten Bereich variieren. Nimmt man z.
B. einen hohen Anteil von Blähtongranulat--l--und backt dieses auch dicht zusammen, so verbleibt für den Anteil des Bindemittels--2--verhältnismässig wenig Raum und der auf diese Weise hergestellte Leichtbaukörper hat nur ein geringes Gewicht, da das Blähtongranulat--l--leichter als das Bindemittel ist.
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man eine Granulat-Mischung, deren Korngrösse gemäss der Fullerkurve gemischt ist. Dann füllen die Granulatkörper --1-- sehr wcitgehend den zur Verfügung stehenden Raum aus, da zur Füllung der Zwischenräume zwischen grösseren Granulatteilen noch die passenden Mengen entsprechend grosser kleinerer Granulatteile vorhanden sind, ähnlich, wie man es bei der"dichtesten Kugelpackung"kennt.
Wenn man dann das Bindemittel in Weiterbildung der Erfindung noch etwas knapp mischt bzw. keine besonderen Massnahmen dafür trifft, dass das Bindemittel auch sämtliche Hohlräume ausfüllt, können gut kleine Lufteinschlüsse verbleiben, die die Isolierwirkung noch erhöhen Wenn man dagegen einen verhältnismässig grossen Anteil von Bindemittel verwendet, so dass z. B. die einzelnen Granulatkörper - la-vollständig oder weitgehend vom Bindemittel eingeschlossen sind, wie es z. B. im oberen Teil der Fig. 2 dargestellt ist, so erhält man eine gute Festigkeit beim Leichtbaukörper bei noch ausreichender Isolierwirkung.
Man kann das Bindemittel, z. B. dic Tonschlämmc --2--. mit mehr oder weniger grosser Trockcnschwindung ausstatten, wobei zum Einstellen der Trockenschwindung bekannte Zusatzmittel,
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