AT379573B

AT379573B - Verfahren zur herstellung einer baustoffmischung

Info

Publication number: AT379573B
Application number: AT149382A
Authority: AT
Inventors: Bruno Ing Watzka
Original assignee: Eternit Werke Hatschek L
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1986-01-27
Also published as: ATA149382A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Baustoffmischung, insbesondere zur Bildung von Bauplatten nach dem Nass verfahren, wobei Flugasche, hydraulische Bindemittel sowie ein anorganische und/oder organische Fasern enthaltendes Fasermaterial miteinander gemischt werden.

Es ist bekannt, in diesem Zusammenhang Zement teilweise durch auf Zementfeinheit aufgemahlene Flugasche zu ersetzen, s. z. B. TIZ-Fachberichte 637-639, DE-OS 3028245 und AT-PS Nr. 254024.

Es ist aber auch ständige Praxis, Portlandzementklinker zusammen mit Flugasche gemeinsam zu Portlandzement zu vermahlen, s. TIZ-Fachberichte 696-700. Auf Seite 698 im Absatz oberhalb von "3. Prüfmethoden" ist dazu angegeben, dass Portlandzement-Klinker mit Gipszusatz auf einen Blaine- - Wert von etwa 2500 cm2/g vorgemahlen und dann mit Flugasche - deren Blaine-Werte in Tafel III auf Seite 697 mit zwischen 1100 und 4300 cm/g angegeben sind - gemeinsam auf einen Blaine-Wert von etwa 3506 cm/g weitervermahlen wird.

Gemäss der DE-AS 1646959 wird ebenfalls Flugasche Zementklinker vor dem Vermahlen als Mahlhilfe zugesetzt, wobei laut Anspruch 2 dieser Druckschrift das Massenverhältnis Klinker/Flugasche 1 : 1 betragen kann, mithin 50% des Zementes durch Flugasche ersetzt sind. Es ist angegeben, dass auch Bindemittelmischungen auf Kalkgrundlage so hergestellt werden können.

Endlich betrifft die DE-OS 2801687 Flugasche enthaltende Bindemittel, bei denen Klinker, Zement oder hoch hydraulischer Kalk als hydraulisches Bindemittel eingesetzt sind sowie die Flugasche auf Zementfeinheit (mindestens Blaine-Wert von 4000 cm2/g) vorgemahlen und dann zusammen mit den weiteren Bestandteilen (Bindemittel) auf Blaine-Werte von 6000 bis 8000 cm2/g weitergemahlen werden. Mit diesem Bindemittel sollen unter anderem Platten als Betonfertigteile hergestellt werden.

Demgegenüber wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, Flugasche eines gewissen Glühverlustbereichs nass zu vermahlen und nach dieser Vermahlung das Bindemittel sowie gegebenenfalls mindestens ein Fasermaterial zuzumischen. Vorzugsweise wird zur Nassmahlung eine Korundscheibenmühle eingesetzt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist demgemäss vor allem dadurch gekennzeichnet, dass eine Flugasche mit einem Glühverlust von 2 bis 25 Masse-%, insbesondere von 7 bis 15, vorzugsweise von etwa 10 Masse-%, nass auf Korngrössen unter 1 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0, 01 bis 0, 02 mm vermahlen und nach der Vermahlung das Bindemittel sowie gegebenenfalls mindestens ein Fasermaterial aus der Gruppe umfassend Zellulosefasern, Glasfasern, Holzspäne, Asbestfasern und Kunststoffasern eingemischt wird, wobei bei Verwendung von Zellulosefasern und/oder Holzspänen diese gegebenenfalls nass aufgeschlossen worden sind.

Die Nassvermahlung der Flugasche ist gegenüber dem Stand der Technik neu und nicht nahegelegt und ergibt überraschenderweise besonders gute Verarbeitungseigenschaften der Mischung und Endeigenschaften der damit hergestellten Platten, insbesondere bei Flugaschen mit hohem Glühverlust, d. h. mit vielen brennbaren Einschlüssen. Möglicherweise ist eine gewisse Flotations- bzw.

Aufschlusswirkung an der Achse an diesen vorteilhaften Wirkungen beteiligt.

Vorteilhaft werden beim erfindungsgemässen Verfahren, bezogen auf die Trockenmasse der Mischung, 10 bis 50 Masse-%, insbesondere etwa 30 Masse-%, Flugasche sowie 40 bis 87 Masse-%, vorzugsweise etwa 58 Masse-%, hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, eingesetzt.

Weiterhin werden günstig, bezogen auf die Trockenmasse der Mischung, 3 bis 20 Masse-% Zellstoffasern/Sägespänegemisch und/oder bis je 5 Masse-% Glasfasern eingesetzt.

Werden Holzspäne eingesetzt, so beträgt erfindungsgemäss deren grösste Ausdehnung pro Dimension unter 4 mm, vorzugsweise zwischen 0, 2 und 2 mm.

Bei Verwendung von Zellulosefasern und/oder Holzspänen können diese gegebenenfalls nass aufgeschlossen werden. Dies bewirkt einerseits eine bessere Verteilung der einzelnen Fasern in der Mischung, anderseits behalten sie beim Nassaufschluss weitgehend ihre Form, so dass bessere Zementretention sowie bessere mechanische Eigenschaften im fertigen Produkt erzielt werden.

Erfindungsgemäss kann weiterhin ein Zellstoff/Sägespänegemisch eingesetzt werden, das gesondert aufgeschlossen worden ist. Dies hat den Vorteil, dass nicht durch das und während des Mischen (s) mit Bindemittel und Flugasche aufgeschlossen wird, sondern entsprechend seiner Zusammensetzung spezifisch (z. B. chemisch) aufgeschlossener Zellstoff bzw. Sägespäne eingesetzt werden können, was z. B. die Einmischzeit verkürzt.

Diese Variante empfiehlt sich z. B. beim Zusatz von Glasfasern, die ausgesprochen mischempfindlich sind, da sie leicht brechen.

Beim Einsatz eines nicht gesondert aufgeschlossenen Zellstoffasern/Holzspänegemisches zusammen mit Glasfasern werden die Glasfasern vorteilhaft erst nach Ablauf eines Teils der Einmischzeit = Aufschlusszeit zugesetzt, um ebenfalls ein Brechen der Glasfasern zu vermeiden.

Der Herstellungsaufwand lässt z. B. bei Asbestzementplatten stark reduzieren, wenn, bezogen auf die Trockengewichte, bis zu 60 Gew.-% des Zements üblicher Asbestzementprodukte durch Flugasche mit hohem Glühverlust, insbesondere von 7 bis 15% Glühverlust, ersetzt wird. Hiebei wird kein nennenswerter Festigkeitsabfall beobachtet.

Beim erfindungsgemässen Verfahren kann die vorteilhaft aus einer Kohlenstaubverfeuerung von Stein- bzw. Braunkohle stammende Flugasche mit mindestens Deponiefeuchte bzw. -nässe, beispielsweise mit einem Feuchtigkeitsgehalt von rund 30%, zweckmässigerweise jedoch mit zusätzlich beigegebenem Wasser, u. zw. bis etwa 130 Gew.-%, bezogen auf das Aschengewicht, z. B. nach Sieben auf einem 2 mm Sieb, nass vermahlen werden, worauf das Bindemittel und die weiteren Mischungsbestandteile, insbesondere Zellulose- bzw. Zellstoffasern und bzw. oder Glasfasern und bzw. oder beim Sägen von Holz entstandene Späne und bzw. oder Asbestfasern und bzw. oder Kunst- stoffasern und bzw. oder Gemische hievon, beispielsweise während eines kurzzeitigen, z.

B. 10 min
EMI2.1
ze, Produkte, insbesondere Platten mit einem laminaren Aufbau, hergestellt werden. Der laminare Aufbau sichert Erzeugnisse besonders hoher Qualität. Zur Verminderung der Feuchtigkeitsdehnung können ausserdem erfindungsgemäss die laminaren Produkte, insbesondere Platten, am Schlusse mit oder ohne Zusatz von Quarzmehl autoklaviert werden. Ferner kann es günstig sein, ein vorhandenes bzw. zugegebenes Zellstoffaser-Holzsägespänegemisch nach bzw. unter gesonderter Wasserzugabe in einen zusätzlichen kurzzeitigen, z. B. 10 min dauernden, Mischvorgang aufzuschliessen.

Zweckmässigerweise werden dann gegebenenfalls verwendete Glasfasern erst nach Ablauf eines Teiles der 10minütigen Mischzeit, beispielsweise nach 8 min Mischzeit, zugegeben.

Mit Vorteil wird eine Vorrichtung eingesetzt, bei der eine Rundsieb- bzw. Langsiebmaschine Verwendung findet, und wobei das nasse Gemisch als verhältnismässig dünnes Vlies bzw. dünne Schicht auf ein umlaufendes Filz- bzw. Förderband aufgetragen und einer Formatwalze zur Bildung laminarer Produkte zugeleitet wird. Wie an sich bekannt, wird dabei vorteilhaft mindestens eine Siebtrommel in mindestens einem Behälter drehbar angeordnet, in dem eine Suspension aus Flugasche mit hohem Glühverlust, Zement und Fasern, insbesondere Asbestfasern bzw. Kunststofffasern und gegebenenfalls Füllstoffen bzw. Zuschlägen vorhanden ist, und am Weg des die daraus aufgenommene Schicht bzw. das Vlies transportierenden Filzes, Siebes bzw. Förderbandes zur Formatwalze Entwässerungseinrichtungen angeordnet sind.

Die Vermahlung lässt sich im Hinblick auf die vorhandene Feuchtigkeit und auf die verlangte geringe Korngrösse besonders günstig gestalten, wenn dafür eine Korundscheibenmühle vorgesehen ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich auch zur Herstellung von Bauplatten, in denen die Asbestfasern teilweise oder ganz durch andere, insbesondere organische, Fasern, beispielsweise Polyacrylnitrilfasern ersetzt werden. Zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften der fertigen Platte werden hier Sägespäne zugesetzt. Zur Verminderung der Feuchtigkeitsdilatation können die Platten autoklavbehandelt werden, wobei sich wegen des hohen Si Oz-Anteiles der Asche ein Quarzmehlzusatz erübrigt. Die Platten sind praktisch unbrennbar.

Herstellungsbeispiel : Es werden Bauplatten folgender Zusammensetzung hergestellt :
EMI2.2

<tb>
<tb> 350, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> E-Zement <SEP> PZ <SEP> 275 <SEP> 58, <SEP> 24% <SEP>
<tb> 185, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> Asche <SEP> 30, <SEP> 78% <SEP>
<tb> 63, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> Zellstoff-Holzsägespänegemisch <SEP> 10, <SEP> 48% <SEP>
<tb> 3, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> Glasfaser-Holzspänegemisch <SEP> (1 <SEP> : <SEP> 2) <SEP> 0, <SEP> 50% <SEP>
<tb> 601, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> 100, <SEP> 00% <SEP>
<tb>

Angegeben sind Trockengewichte, wobei das Zellstoff-Holzsägespänegemisch ohne Aluminiumsulfatanteil gerechnet ist. Mit Aluminiumsulfat sind es 69,30 kg.

Die Flugasche wurde mittels eines 2 mm-Siebes gesiebt, der Durchgang durch das Sieb mit etwa 130% Wasser im Turbomischer aufgerührt, in einer Korundscheibenmühle aufgemahlen und in Behälter gefüllt. Ein Zellstoff-Holzsägespänegemisch für Spezialplatten SZS 5 N (300 kg Zellstoff Frantschach 40 SR + 80 kg Holz-Sägespäne 0, 2 mm) wurde mit 2800 l Wasser in einem Turbomischer 10 min aufgeschlossen, dann in einen Schnellmischer gegeben, worauf die Flugasche und der Zement eingetragen und im folgenden 10 min gemischt wurden. Die Glasfasern wurden erst nach 8 min Mischzeit zugegeben. Zum Mischen wurde eine normale Kanalradpumpe verwendet. Zum Fördern des Materials zur Maschine wurde eine Hölscher-Pumpe eingesetzt. Eine 0, 2%ige Hercofloclösung wurde mit 1 l/min zudosiert.

Zur Plattenbildung wurde eine Maschine verwendet, die normale Siebe und einen groben Filz, jedoch kein Faserrichtgerät besass. Wenn nötig, wird ein Entschäumer eingesetzt. Die Wassertemperatur betrug nicht unter 20 C. Die Dicke des erzeugten Vlieses betrug zwischen 1 und 1, 2 mm. Auf der Formatwalze wurden Platten mit den Abmessungen 2540 x 1230 x 10 mm mit einer Auflaufstärke von 14 mm gebildet, die wegen des Aufbaues aus mehreren Vlies-Lagen und demzufolge mehreren Lamellen eine hohe Qualität besassen.

Die noch weichen Platten wurden von der Formatwalze abgenommen, geschnitten und 30 min lang auf 15 N/mm2 mit drei Pressblechpaketen gepresst.

Zur weiteren Behandlung wurden dann fünf Platten bei Raumklima ausgehärtet. Der Rest wurde bei 180 C autoklaviert. Der Autoklav wurde vorher gespült ; beim Abblasen wurden 110 C zirka 4 h lang gehalten.

Je zehn autoklavierte Proben und nicht autoklavierte Proben wurden wassersatt und luft-
EMI3.1

Folgende Kennwerte wurden erhalten :
Biegefestigkeit 18 N/mm2
Dichte 1, 25 kg/dm3
Feuchtigkeitsdilatation 1, 5 mm/m (autoklaviert)
Die Dichte und die Wasseraufnahme aller lufttrockenen Proben war befriedigend. Ausserdem ergab die Messung der Feuchtigkeitsdehnung an je drei autoklavierten und nicht autoklavierten Prüfkörpern ausreichende Werte. Alle Werte können somit trotz Ersatzes beachtlicher Zementmengen durch die Flugasche mit hohem Glühverlust somit mit denen der bekannten Zement-, insbesondere Asbestzementprodukte weitgehend Schritt halten.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Baustoffmischung, insbesondere zur Bildung von Bauplatten nach dem Nassverfahren, wobei Flugasche, hydraulische Bindemittel sowie ein anorganische und/oder organische Fasern enthaltendes Fasermaterial miteinander gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flugasche mit einem Gelühverlust von 2 bis 25 Masse-%, insbesondere von 7 bis 15, vorzugsweise von etwa 10 Masse-% nass auf Korngrössen unter 1 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0, 01 bis 0, 02 mm vermahlen und nach der Vermahlung das Bindemittel sowie gegebenenfalls mindestens ein Fasermaterial aus der Gruppe umfassend Zellulosefasern, Glasfasern, Holzspäne, Asbestfasern und Kunststoffasern eingemischt wird,

wobei bei Verwendung von Zellulosefasern und/oder Holzspänen diese gegebenenfalls nass aufgeschlossen worden sind.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermahlung in einer Korundscheibenmühle durchgeführt wird. <Desc/Clms Page number 4>

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Holzspäne eingesetzt werden, deren grösste Ausdehnung pro Dimension unter 4 mm, vorzugsweise zwischen 0, 2 und 2 mm liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zellstoff/Sägespänegemisch eingesetzt wird, das vor dem Einmischen gesondert aufgeschlossen worden ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz eines nicht aufgeschlossenen Zellstoffasern/Holzspänegemisches Glasfasern erst nach Ablauf eines Teils der Einmischzeit zugesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Trockenmasse der Mischung, 10 bis 50 Masse-%, insbesondere etwa 30 Masse-%, Flugasche sowie 40 bis 87 Masse-%, vorzugsweise etwa 58 Masse-%, hydraulisches Bindemittel, insbesondere Zement, eingesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Trockenmasse der Mischung, 3 bis 20 Masse-% Zellstoffasern/Sägespänegemisch und/oder bis je 5 Masse-% Glasfasern eingesetzt werden.