AT403278B - Umweltfreundliches bindemittel und daraus hergestellte baustoffe - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Bindemittel für Anwendungen In der Baustoffindustrie sowie die daraus hergestellten Baustoffe. Es kann dabei für geformte (z B   Holzspanplatten, Holzwolle- und Holzspanleicht-   bauplatten) oder ungeformte Baustoffe (z. B. Estnchmischungen zur Herstellung von   Estnchen),   deren Formgebung erst auf der Baustelle erfolgt, eingesetzt werden. Es handelt sich um ein nicht hydraulisches Bindemittel, das vorwiegend für Anwendungsfälle Im Innenausbau gedacht ist, also für nicht der Witterung ausgesetzte Bauteile. 



   Gemäss dem Stand der Technik wird heute u. a   Magnesiabinder,   auch   Sore ! zement genannt,   für die obgenannten Zwecke eingesetzt. Dieses Bindemittel entsteht aus kaustisch gebrannter Magnesia2 (auch kaustisch gebrannter Magnesit oder Magnesiakauster genannt. Hauptkomponente MgO), wenn diese in geeigneter Weise mit einer Magnesiumsulfat- oder Magneslumchlondlösung versetzt wird. Der kaustische Brand erfolgt bel geringerer Temperatur als ein Sinterbrand und ist für die ausreichende   Reaktionsfahigkeit   bedeutend. Der Bindungsmechanismus wird durch die Entstehung von Verbindungen wie   z.     B. MgC ! 2-5Mg-     (OH) 2'8H20, MgC ! 2-3Mg (OH) 2-8H2O, MgCI2-2MgC03. 8H20   erklärt.

   Heute wird vorwiegend der sulfatsche Magnesiabinder eingesetzt, da die Chlondbindung zur Korrosion   z. B.   von Befestigungselementen aus Eisen oder Stahl führt. Bel der Baustoffherstellung werden Mischungen des Bindemittels mit Füll- und Zuschlagstoffen, insbesondere Holzspänen und Holzwolle, sowie bei Estrichmischungen auch mineralischen Füllstoffen, hergestellt. 



   Holzwolleleichtbauplatten mit sulfatischer Sorelzementbindung gelten heute als   kompostterbar.   Das ist eine wesentliche Eigenschaft, da die Baustoffentsorgung aus   Umweitgründen   bedeutend ist. Allerdings erschwert die Sulfatbindung die thermische Entsorgung (Rauchgasentschwefelung erforderlich) der ansonsten zur Energiegewinnung gut nutzbaren   Holzwolleleichtbauplatte,   und auch die Kompostierung kann sich durch den Sulfateintrag bei der vielfach gegebenen Bodenübersäuerung negativ auswirken. Günstig wäre eine Bindung, die sowohl thermisch als auch durch Kompostierung völlig   schadstofffrel   entsorgt werden kann.

   Bei Magnesiaestrichen haben die heute bekannten Bindungsmechanismen ebenfalls Nachteile : Die Zustellung auf Betondecken erfordert Massnahmen, die das Eindringen der Lösung in den Beton verhindern. 



  Die   Chlondlösung   fördert die Korrosion der Bewehrung, die Sulfatlösung kann zum bekannten   Sulfattrelben   des Betons führen. Auch hier ist also ein Bindesystem ohne schädliche Auswirkungen erforderlich. 



   Diese gemäss dem Stand der Technik nicht gelöste Aufgabe ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine Erhärtung eines kaustisch gebrannte Magnesia enthaltenden Bindemittels erreicht werden kann, wenn eine Lösung bestimmter organischer Salze In geeigneter Menge und Konzentration beigefügt wird. Dabei haben sich   z. B. Magnesiumsalze   der Carbonsäuren (insbesondere Magnesiumacetat Mg (CH3COO) 2) oder der   Hydroxicarbonsäuren   (Fruchtsäuren,   z. B.   Zitronensäure) als geeignet erwiesen. Dadurch ist ein Produkt herstellbar, das bei Ensorgung sowohl durch Verbrennung als auch Kompostierung letztlich in Wasser und Kohlendioxid übergeht, also keine Schadstoffe verursacht.

   Die Anwendung von Salzen schwacher, also nicht vollständig dissoziierender Säuren, verursacht in bei Produktion und Kompostierung vorteilhafter Weise einen basischen pH-Wert auch ohne Überschuss freier Magnesia. Die bei der Herstellung von Estrichen mit dieser Bindemittelkombination verwendeten basischen organischen Salzlösungen verursachen keine Schädigung darunterliegender Betondecken. Bei der Baustoffherstellung ist das Erstarrungsverhalten des Bindemittels von Bedeutung. Dieses kann bei dem erfindungsgemässen Bindemittel insbesondere bei der Herstellung von Holzspanplatten, Holzwolle- und Holzspanleichtbauplatten zusätzlich zu den üblichen Parametern   (z.

   B.   Konzentration der Lösung, Mahlfeinheit der kaustisch gebrannten Magnesia) durch eine weitere Massnahme beeinflusst werden : Ein freier   Säureanteil   der genannten Salzlösung beschleunigt das Erstarren. Dies kann zumindest teilweise durch die Wärmeentwicklung bei der exothermen Salzbildung mit der Magnesia verursacht sein. Als Grenzfall können auch die verdünnten Säuren selbst anstelle der Salzlösungen angewendet werden, wobei dann besondere Sicherheitsvorkehrungen zur Durchführung des stark exothermen Reaktionsmischprozesses erforderlich sein können. Die in hohem Ausmass   mögliche   Beschleunigung des Erstarrungsverhaltens ist   z.

   B.   für die Herstellung von   Holzwolleleichtbauplatten   sehr günstig, da auf diesem Weg nach sehr kurzer Verdichtungszeit eine ausreichende Manipulationsfestigkeit gegeben ist und so eine Steigerung der Durchsatzleistung der Produktionsanlage möglich wird. Für die feste Bindemittelkomponente kann ausser kaustisch gebrannter Magnesia auch kaustisch gebrannter Dolomit verwendet werden, und zwar alleine oder auch im Gemisch mit Magnesia. Vorzugsweise handelt es sich dabei um   tellentsäuerten Dolomit,   der noch einen karbonatisch gebundenen   Kalziumanteil enthält.   Auch die flüssige Bindemittelkomponente kann Kaliumsalze der obge-   1 W. Scholz, Baustoffkenntnis, Werner-Verlag,   13.

   Auflage Düsseldorf 1995   2 ÖNORM   B 3453"Kaustisch gebrannter   Magnesit"   

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 nannten Säuren enthalten, alleine oder Im Gemisch mit   Magnes ! umsa ! zen.   im folgenden wird ein Beispiel für das erfindungsgemässe Produkt genannt Aus kaustisch gebrannter Magnesia (hergestellt aus   natürlichem     osenreichem Spatmagnestt) wtrd   durch Einmischen In Essigsäure   eine 22, 5%ige Magneslumacetatlösung hergestellt. Die Herstellung erfolgte   ohne Säureüberschuss. Es tritt dabei eine Erwärmung der Lösung ein, die bis zum Sieden führen kann. Nach Kühlen der Lösung auf 20   C   wird ein   B ! ndemitte ! ie ! m   aus 300g Magnesiakauster und 169g Lösung durch intensives Vermischen hergestellt.

   Dieser Bindemittelleim wird hinsichtlich seiner Normensteife und des Erstarrungsverhaltens entsprechend den bei Zementen üblichen Untersuchungsmethoden geprüft3. Es ergeben sich ein Erstarrungsbeginn von 23 Minuten und ein Erstarrungsende von 52 Minuten. Für die Baustoftherstellung wird das Verhältnis von Lösung zu Magnesiakauster meist höher   gewählt,   um in Abhängigkeit von Art und Menge der Zuschläge bzw. Füllstoffe die für die Verarbeitung erforderliche Konsistenz zu erhalten. Es werden   z. B.   
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 verwendet. Farbpigmente werden In der Regel zugesetzt.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Umweltfreundliches Bindemittel und daraus hergestellte Baustoffe, wobei das Bindemittel im nicht erhärteten Zustand aus zumindest zwei Mischungskomponenten besteht, von denen die eine kaustisch gebrannte Magnesia und/oder kaustisch gebrannter Dolomit ist, und die zweite eine flüssige Kompo- nente, sowie daraus unter Zusatz von Füll-und Zuschlagstoffen, insbesondere Holzspänen und Holzwolle sowie bel Estrichmischungen auch mineralischen Füllstoffen, hergestellte Holzspanplatten, Holzwolle- und Holzspanleichtbauplatten und Estrich, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Komponente des Bindemittels a) eine wässrige Lösung organischer Salze von Magnesium und/oder Kalzium, insbesondere von Salzen der Carbonsäuren und der Hydroxycarbonsäuren, ist oder b) eine Lösung wie unter a) genannt,

   die einen freien Anteil einer der unter a) genannten Säuren enthält, ist oder c) eine der unter a) genannten Säuren in verdünnter Form ist
2. 2. Bindemittel sowie daraus hergestellte Baustoffe gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Komponente eine Magnesiumacetatlösung mit einem Gehalt von 8 bis 32 Gew. % Magnesiumacetat, vozugsweise 13 bis 27 Gew. % Magnesiumacetat ist. und die Menge der flüssigen Komponente nach der gewünschten Konsistenz der nicht erhärteten Baustoffmischung gewählt wird.

   3. Bindemittel sowie daraus hergestellte Baustoffe gemäss einem oder mehrerer der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bel der festen Komponente ausschliesslich um kaustisch gebrannte Magnesia handelt.

   4. Bindemittel sowie daraus hergestellte Baustoffe gemäss einem oder mehrerer der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der festen Komponente ausschliesslich um kaustisch gebrannten Dolomit handelt, vorzugsweise um teilentsäuerten Dolomit, der noch einen Anteil an nicht entsäuertem Kalziumkarbonat CaC03 enthält.
3. 3 Prüfbuch für Zement ; herausgegeben vom Österreichischen Normungsinstitut In Zusammenarbeit mit der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie, ON V 254, März 1994