AT354327B - Verfahren zur herstellung eines leichtbau- stoffes - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbaustoffes, der in Form von Platten, Bausteinen oder andern Formkörpern zur Anwendung gelangt, und zielt darauf ab, mit möglichst geringen Kosten einen Leichtbaustoff mit folgenden Eigenschaften herzustellen : a) Niedriges Raumgewicht bzw. hohe Porigkeit b) Niedrige Schallgeschwindigkeit im Material c) Hohe Wärmeisolierfähigkeit d) Ausreichende Festigkeit. 



   Es wurde gefunden, dass dies dann gelingt, wenn der Baustoff auf der Grundlage einer Mischung von Baugips und billigen cellulosehaltigen Stoffen bzw. Abfallstoffen unter Anwendung bestimmter Mischungsverhältnisse aufgebaut wird und bei seiner Herstellung besondere Massnahmen, die insbesondere in der Einhaltung einer bestimmten Reihenfolge beim Verarbeiten der einzelnen Komponenten bestehen, angewandt werden.

   Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtbaustoffes, welches in seinem Wesen darin besteht, dass 20 bis 80   Gew.-%   Sägespäne, Sägemehl, Torfmull oder Mischungen dieser Stoffe und 80 bis 20   Gew.-%   Baugips sorgfältig trocken miteinander vermischt werden, worauf eine mit Wasser im Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 7, vorzugsweise 1 : 5, verdünnte Kunstharzemulsion in einer solchen Menge zugemischt wird, dass eine Masse entsteht, die sich für die an sich bekannte Formkörperherstellung eignet. 



   Beim Verfahren gemäss der Erfindung können die Sägespäne, das Sägemehl oder der Torfmull jeweils für sich allein oder in beliebigem Verhältnis miteinander vermischt werden. Die in den Kunstharzemulsionen vorliegenden Kunstharze sind solche, die mit Wasser verdünnbare Emulsionen bzw. 



  Dispersionen ergeben. 



   Es ist nachdrücklichst darauf hinzuweisen, dass es erfindungsgemäss nur dann möglich ist, ein Material hoher Qualität zu erhalten, wenn die trockenen Bestandteile des Leichtbaustoffes, nämlich 20 bis 80   Gew.-%   Sägespäne, Sägemehl, Torfmull oder deren Mischungen und 80 bis 20   Gew.-%   Baugips, vor dem Zusatz von Flüssigkeit besonders sorgfältig zu einer völlig homogenen Mischung verarbeitet werden und erst dann die mit Wasser verdünnte Kunstharzemulsion zugesetzt wird. Durch diese Emulsion wird das für die Abbindung des Gipses erforderliche Wasser eingebracht und gleichzeitig durch das Kunstharz ein Ausblühen des Gipses verhindert und eine wasserabweisende Wirkung erzielt.

   Die anschliessende Verarbeitung zu Platten oder andern Formkörpern erfolgt in einfachster Weise,   u. zw.   ohne Verschäumen, entweder in loser Form oder durch Formgebung in Formen, worauf dann die erhaltenen Platten bzw. 



  Formkörper oder Formlinge etwa 14 Tage aushärten und trocknen gelassen werden. 



   Es ist hier festzuhalten, dass bereits Sichtflächenelemente aus nicht-hydraulischen Baustoff-Bindemitteln bekannt sind, die auf die Weise erhalten werden, dass Nadelholzborke, Spiegelrinde, Nadelholzschalspäne oder Mischungen dieser Stoffe in variabler Struktur und Siebgrösse mit Gips oder Anhydrit und Wasser vermischt und in eine Giessform eingebracht werden (DD-PS Nr. 78724). Dabei können dem als Bindemittel dienenden Gips oder Anhydrit farbgebende Stoffe oder festigkeitssteigernde Zusätze, insbesondere sauer reagierende Kunstharze, zugesetzt werden.

   Im Gegensatz zum Verfahren gemäss der Erfindung erfolgt demnach bei diesem Verfahren nicht ein trockenes Vermischen der Grundstoffe, und dadurch ist es nicht möglich, eine allen bautechnischen Ansprüchen gerecht werdende Qualität zu erreichen,   u. zw.   selbst dann nicht, wenn Kunstharze als festigkeitssteigernde Zusätze verwendet werden. 



  Im wesentlichen das gleiche gilt für ein Verfahren zur Herstellung einer Leichtbauplatte, bestehend aus Gips mit einem Zusatz von Füllstoffen, bei welchem einem Teil von in Wasser dünn angerührtem Gips, der bei einer anomal hohen Brenntemperatur von bis zu 2200C erbrannt worden ist, etwa 10 bis 30 Gew. 



  - Teile von Harz enthaltendem Füllstoff, insbesondere Nadelholzsägemehl, gegebenenfalls mit Torfmull, zugemischt werden und diese Mischung dann in Plattenformen vergossen wird (DE-PS Nr. 811289). 



   Ferner ergeben sich die gleichen Nachteile auch bei der Herstellung anderer Leichtbaumaterialien. 



  Beispielsweise kann hier ein Verfahren zur Herstellung einer feuersichere und wasserbeständigen Bauplatte erwähnt werden, bei dem 60 Raumteile Sägemehl mit einer Lösung von Imprägnierungsmitteln genügend angefeuchtet, gut vermischt und 24 h lang stehengelassen werden, worauf dem imprägnierten Sägemehl zuerst Wasser und dann eine Mischung von 30   Raumteilen   Gips, 10 Raumteilen Schamottemehl und 10 Raumteilen Kalksteinmehl zugesetzt werden (AT-PS   Nr. 162400).   Demgegenüber hat das erfindungsgemässe Verfahren auch noch den weiteren Vorteil, dass ohne Wartezeit eine sofort für die Weiterverarbeitung geeignete Masse erhalten wird.

   Bei einem andern Verfahren der dargelegten Art werden 

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 Leichtsteine auf die Weise gewonnen, dass Sägespäne mit einer heissen Lösung von Aluminiumsulfat in Wasser   durchtränkt,   dann getrocknet und mit Kalkmilch und einer Mischung von Gips und Leimwasser zu einer Paste verarbeitet werden, aus der dann die Leichtsteine geformt werden (DE-PS Nr. 173037). Diese Herstellungsweise ist umständlich und langwierig und daher zu aufwendig. 



   Es ist weiterhin auch schon ein Zusatz für Formengipse, einschliesslich von Modellgipsen, vorgeschlagen worden, der aus Polymerisaten von Vinylacetaten, Schutzkolloiden und Emulgatoren besteht (DE-OS 1671279). Die erhaltenen Massen dienen zur Herstellung von Gipsformen und sind, da sie keine Materialien auf der Grundlage von Cellulose erhalten, in keiner Weise für eine Anfertigung von Leichtbaustoffen mit insbesondere wärmedämmenden Eigenschaften geeignet und mit den erfindungsgemäss erhaltenen Erzeugnissen hinsichtlich der Zusammensetzung nicht vergleichbar.

   Eine solche Vergleichsmöglichkeit ist infolge des Fehlens von Stoffen auf der Grundlage von Cellulose, wie Sägespäne oder Torfmull, auch bei andern vorbeschriebenen Leichtbauelementen auf Kalziumsulfatbasis nicht gegeben, die einschichtig sind und aus Porengips, Porenanhydrit, Schaumgips oder Schaumanhydrit mit einem Zusatz von Polyvinylacetat zur Bindemittelmasse aus Poren- oder Schaumbindemittel aufgebaut sind (DD-PS 58457). Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass in porösen Bauelementen dieser Art die Porosität durch Verschäumen bewirkt werden muss. Ein Verschäumen ist aber insofern nachteilig, als dabei leicht Inhomogenitäten auftreten können.

   Die Gefahr des Auftretens von Inhomogenitäten besteht auch bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten, bei welchem für Leichtstoffe, wie expandierten Perlit, Vermikulit, Bimsstein oder Sägespäne, als Bindemittel Gips oder Anhydrit verwendet wird und in die Mischung auch kleine Mengen eines oberflächenaktiven Stoffes und eines in Wasser löslichen oder dispergierbaren Polymers, wie Polyvinylalkohol, Polyäthylenoxyd oder ein Celluloseäther, eingebracht 
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    1. 414. 274).0, 2 Gew.-Teilen   Natriumdodecylsulfat vermischt, und anschliessend wird die trockene Mischung mit 81   Gew.-Teilen   Wasser verrührt. Diese Masse enthält demnach auch noch einen wesentlich höheren Anteil an Gips als die erfindungsgemäss erhaltenen Erzeugnisse. 



   Ein wesentlich höheres Mengenverhältnis von Gips zu den cellulosehaltigen Materialien liegt auch bei einer Verputzmasse zum verputzen von Decken- und Wandinnenflächen vor, die aus einem trockenen, mit 
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 infolge seines hohen Sandanteiles nur für Verputzmassen und kann nicht zu hochwertigen Leichtbaustoffen mit hoher Wärmedämmung und Festigkeit verarbeitet werden. Im wesentlichen das gleiche gitl auch für einen Putzmörtel, der zur Beseitigung der bei Verwendung von gewöhnlichem Gips als Putzmörtel auftretenden erheblichen Nachteile zusammen mit dem Gips chemisch reines, getrocknetes Holzmehl und zur Verbesserung der Härte Borax enthält (FR-PS Nr. 1. 461. 892), wobei   z.

   B.   eine Masse aus 40 kg normalem Gips, 4 kg besonders feinem Gips, 50 g Borax und 18   l   dehydratisiertem, chemisch-reinem Holzmehl mit einer wässerigen Lösung von Leim vermischt wird. 



   Zum Stand der Technik gehört auch ein Verfahren zur Herstellung von Reliefs, Plastiken u. dgl. aus einer holzartigen, knetbaren Masse, bei dem zerkleinerte Holzbestandteile, z. B. Sägemehl oder Holzstoff, nach Zufügen von Zusatzstoffen mittels eines organischen, chemisch inaktiven Mittels gebunden werden und die leicht formbar gewordene Masse nach Formgebung erhärten gelassen wird (CH-PS Nr. 171,   963).   



  Eine solche Massnahme kann   z. B.   aus 3 bis 4 Teilen Gips, 3 bis 4 Teilen Sägemehl und 1 Teil Kleister zusammengesetzt sein. Massen dieser Art können den heutigen Ansprüchen, die bezüglich Wärmedämmung und Festigkeit an Leichtbauplatten gestellt werden, nicht genügen. 



   Schliesslich ist hier auch noch ein Verfahren zur Herstellung eines sich auf einer tragenden Unterlage abstützenden Belags, insbesondere Bodenbelags, zu erwähnen, bei dem eine Mörtelmasse aus einer wässerigen Suspension eines Kalziumsulfat-Bindemittels, insbesondere eines Anhydrit-Bindemittels, auf die Unterlagen ausgegossen wird, unter Bildung einer horizontalen Oberfläche auseinanderfliesst und in diesem Zustand zur Erstarrung gebracht wird (DE-OS 2227636). Dieses Verfahren besteht in seinem Wesen darin, dass der Suspension ein fester Kunststoff, vorzugsweise in Form einer Dispersion, einverleibt wird, der 

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   z. B.   ein Copolymerisat aus Vinylacetat und Äthylen sein kann.

   Bei diesem Verfahren können beispielsweise 1695 kg synthetischer Anhydrit, 25, 5 kg Kaliumsulfat, 11 kg sulfit-oder sulfonsäuremodifiziertes Harz auf der Basis eines Amino-s-triazins und 1, 75 kg   Naphthalinsulfosäure-Formaldehyd-Kondensat   trocken vermischt und mit 430 kg Wasser zu einer gut fliessfähigen Masse verarbeitet werden, der dann noch 50 kg einer wässerigen Dispersion eines Copolymerisats aus Vinylacetat und Äthylen zugesetzt werden. Auch diese Masse ist mit den Leichtbaustoffen gemäss der Erfindung infolge des Fehlens eines cellulosehaltigen Materials, wie Sägespäne, nicht vergleichbar. 



   Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. 



     Beispiel l :   40   Gew.-%   Sägespäne, 0 bis 4 mm, und 60   Gew.-%   Baugips wurden sorgfältigst trocken miteinander vermischt und dazu eine mit Wasser im Verhältnis 1 : 5 verdünnte Kunstharzemulsion (wie   z. B. Kettenkleber)   in einer solchen Menge zugemischt, dass eine plastische Masse entstand. Daraus wurden einerseits Zylinder von 50 mm Durchmesser und 50 mm Höhe, anderseits Stäbe eines quadratischen Querschnittes von 40 mm und einer Länge von 160 mm hergestellt. Nach 14-tägigem Trocknen ergaben sich folgende   Prüfwerte :   
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    0, 58 ; 0, 60 ; 0, 57 ; 0, 58 ; 0, 61Beispiel 2 :   Die Mischung bestand aus 70   Gew.-%   Baugips, 30 Gew.-% Torfmull und Kunstharzemulsion (wie   z. B.

   Kettenkleber)   gleicher Verdünnung wie in Beispei 1. Es wurden die gleichen Prüfkörper hergestellt, die nach 14-tägigem Trocknen die nachstehenden Prüfwerte zeigten : 
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    0, 49 ; 0, 50 ; 0, 48 ; 0, 47 ; 0, 48Schallgeschwindigkeit : 1150 ; 1060 ; 1020 ; 1137 ;   1156 m/sec
Es ergibt sich somit, dass es mit Hilfe der Erfindung gelingt, einen neuen Leichtbaustoff herzustellen, der bei guter Festigkeit eine besonders hohe Fähigkeit zur Schall- und Wärmeisolierung und damit zur Energieeinsparung hat und für den viele Anwendungsmöglichkeiten in der Bautechnik gegeben sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : EMI3.3 Baugips sorgfältig trocken miteinander vermischt werden, worauf eine mit Wasser im Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 7 vorzugsweise 1 : 5, verdünnte Kunstharzemulsion (wie z. B. Kettenkleber) in einer solchen Menge zugemischt wird, dass eine Masse entsteht, die sich für die an sich bekannte Formkörperherstellung eignet.