Baustoff und Verfahren zu seiner Herstellung Baustoffe, hergestellt aus kaustischer Ma gnesia (Magnesiumoxyd), Magnesiumchlorid und organischen oder anorganischen Füllstof fen sind bekannt. Zur Herstellung eines der artigen Baustoffes verrührt man kaustische Magnesia mit einem Füllstoff, der meist aus Säge- oder Korkmehl besteht. Diesem Säge- oder Korkmehl können Steinmehl zur Strek- kung sowie Farbstoffe, insbesondere Ocker, zugesetzt werden.
Das Ganze verarbeitet man dann mit einer Magnesiumchlorid'lösung von 20 bis 2:5 Be zu einer mörtelartigen Masse, die man zu Platten presst oder vergiesst. Die Er härtung erfolgt in 16 bis 20 Stunden; und es ergibt sich ein Erzeugnis von grosser Härte und Druckfestigkeit.
Der Herstellungspreis dieses Baustoffes wird entscheidend von dem Anteil an kausti- seher Magnesia bestimmt, das durch Erhitzen von Magnesit auf höchstens 800 erhalten wird. Grundsätzlich ist hierbei als Füllmittel auch ein anorganisches Füllmittel, beispiels weise Sand, verwendbar, besonders wenn die ser Sand als Sandmehl Verwendung findet. Ilierdureh erhöht sich aber der notwendige Anteil von Magnesiumoxyd, wodurch die Her stellungskosten beträchtlich gesteigert werden. Gleichzeitig sinken die Dammwerte des Bau stoffes.
Aus diesen Gründen, also zur Erreichung einer genügenden Dammfestigkeit und gleich zeitig eines ausreichend niedrigen Preises, wird als Füllstoff im a'l'lgemeinen Holz- oder Korkmehl, also ein organisches Füllmittel, benutzt. Durch Verwendung von derartigen organischen Füllstoffen wird auch die Ver arbeitungsfähigkeit des Baustoffes verbessert, was insbesondere für seine Oberfläche von Bedeutung ist. Man erreicht auf diese Weise eine genügende Dammfähigkeit, insbesondere für Wärme, wenn auch die Schalldämmung dieses Baustoffes sehr gering und praktisch gleich Null ist, gleichgültig, welche Füllstoffe verwendet werden.
Bei Verwendung von organischen Füll stoffen, also insbesondere Holzmehl oder Kork mehl, ergeben sich Schwierigkeiten, die vor allem in der Wasseraufnahmefähigkeit dieser organischen Füllstoffe begründet sind. Der so hergestellte Baustoff neigt zu Rissen und Formveränderungen, selbst nach längerer Ver lagerungszeit, was gerade bei Fussbodenplatten einen erheblichen Nachteil darstellt. Hiermit hängt zusammen, dass dieser Baustoff auch gegen elektrische Ströme wenig isolationsfest ist. Um diese Nachteile nicht zu gross werden zu lassen, ist man gezwungen, den Anteil an organischen Füllstoffen zu begrenzen, was wiederum dazu führt, dass - von der völlig ungenügenden Schalldämmung abgesehen auch die Wärmedämmung zu wünschen übrig lässt.
Die Erfindung bezweckt die Behebung dieser Nachteile. Der erfindungsgemässe Bau- Stoff enthält ein erhärtetes Umsetzungspro dukt aus kaustischer Magnesia, Magnesium chlorid und Wasser sowie anorganische oder organische Füllstoffe und ist dadurch ge kennzeichnet, dass er Poren enthält, deren Wandungen aus dem genannten Umsetzungs produkt gebildet sind. Schaumbildende Mittel sind insbesondere von der Schaumbetonher- stellung her bekannt.
Dadurch, dass diese Schaumbildner in die Masse eingebracht wer den, ist es möglich, durch mechanische, ins besondere maschinelle Rührer, Peitscher, Zwangsmischer oder dergleichen Luftblasen in die Masse hineinzubringen, die genügend stabil sind, um die Abhärtung des Erzeug nisses zu überdauern.
Auf diese Weise ergibt sich ein Baustoff von grosser Porosität, hoher Festigkeit und äusserst geringem spezifischem Gewicht, der über eine grosse Wärme- und Trittschalldäm mung verfügt. Es ist ohne weiteres möglich, ein Raumgewicht von 300 kg/ms bei völlig ausreichender Festigkeit zu erhalten.
Dadurch, dass das Gefüge des Baustoffes mit Hilfe des Schaumbildners aufgelockert worden ist, ist es bedenkenfrei möglich, in grossem Um fange und sogar ausschliesslich, anorganische Füllstoffe, beispielsweise Sand, nicht nur in Form von Sandmehl, sondern auch in Form von grobem ungemahlenem Sand zu verwen den, ohne dass Gefahr besteht, da.ss der v er teuernde Anteil an Magnesiumoxyd unge bührlich wächst oder dass sich zu geringe Dämmwerte ergeben.
Ohne dass also organische Füllstoffe, beispielsweise Holzmehl, benutzt werden müssen, ergeben sich Werte für die Wärme- und Trittschalldämmung, die wesent lich günstiger sind als die entsprechenden Werte des bekannten Steinholzbaustoffes.
Der Baustoff kann weiter dadurch ver bessert werden, dass ihm bei seiner Herstel lung Kunstharz und/oder Bitumen hinzuge setzt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein äusserst zähes Gefüge von grosser Biege- und Zugfestigkeit. Hierdurch kann auch ein was serfester Baustoff erhalten werden.
Vorzugsweise wird der Baüstoff dadurch hergestellt, dass man aus einem schaumbil- denden Mittel und einer wässerigen Magne- siumchloridlösung Schaum erzeugt, Magne- siumoxyd und organische oder anorganische Füllstoffe zugibt und die Masse erhärten lässt. Danach kann allmählich ein Kunstharz und/oder Bitumen zusammen mit einem or- anischen oder anorganischen Füllstoff zu gegeben werden. Die so erhaltene Masse ver festigt sich unter Erhärten. Das Verfahren ist auch ohne Kunstharz und/oder Bitumen ausführbar.
Falls jedoch Kunstharz zugegeben wird, wodurch sieh das Erzeugnis wesentlich verbessert, wird es sich häufig empfehlen, etwas Bitumen hinzuzusetzen. Die Magnesium- chloridlösung stellt nämlich eine sehr aggres sive Lauge dar, die insbesondere rostför dernd und eisenzersetzend wirkt. Durch die Hinzufügung von Bitumen wird diese Wir kung weitgehend unterbunden.
Es empfiehlt sich, Kunstharz und/oder Bitumen in Form einer Dispersion oder Emul sion beizugeben. An Wasser wird zur Her stelhing des Baustoffes nur das Lösungswasser der Magnesiumchloridlösung und die geringe Wassermenge für die Kunstharz- und/oder Bitumen-Dispersion oder Emulsion benötigt. Zusätzliche Wassermengen, wie sie beispiels weise bei allen Leichtbetonen notwendig sind, entfallen hier vollständig. Auf diese Weise sind dieser Baustoff und sein Herstellungs verfahren mit grossem Vorteil auch zum Her stellen von in sich geschlossenen Estrichdecken unmittelbar auf dem Bau verwendbar.
Hier bei wirkt sich weiter als Vorteil aus, dass das erfindungsgemäss hergestellte Erzeugnis schon kurze Zeit nach dem Aufgiessen be gehbar ist. Schon wenige Stunden reichen aus, um ohne Bedenken eine Begehung vorzu nehmen, und nach einem Tage kann auf dem Estrich weitergearbeitet werden.
Vorzugsweise weist die wässerige Ma.gne- siumchloridlösung eine Dichte von 30 bis 3,5 Be auf; ist also wesentlich zäher als diejenige Magnesiumchloridlösung, die übli cherweise zur Herstellung von Steinholz be nutzt wird.
Von entscheidender Bedeutung ist bei der Herstellung des Baustoffes die Stabilität des erzeugten Schaumes, der bei Einführung des Füllstoffes oder der Dispersion oder Emul sion nicht zerstört werden darf. Wesentlich ist ausserdem die Verträglichkeit des Schaum bildners mit den übrigen Bestandteilen des Baustoffes. Hierbei hat sich als besonders Günstig das Ammoniumsalz einer Alkylaryl- sulfosäure erwiesen. Wenn sich auch das Ammoniumsalz als besonders wertvoll heraus <B>01</B> estellt hat, können auch andere Alkylaryl- sulfonate benutzt werden.
Es hat sich weiter als zweckmässig herausgestellt, diesem Schaum.- mittel einen. Stabilisator zuzusetzen, der v or- z gsweise ein Polyacrylsäureester ist. Mit Hilfe dieses kombinierten Schaummittels, also des Mittels, das gleichzeitig den Stabilisator enthält, wird zum Beispiel maschinell mit Hilfe eines Zwangsmischers so lange Luft in die Magnesiumchloridlösung eingepeitscht, bis sich ein stabiler Schaum gebildet hat.
Danach kann das Bitumen oder das Kunstharz in Form einer Dispersion oder Emulsion zusam men mit. dem organischen oder anorganischen Füllstoff zugesetzt werden. Es empfiehlt sich hierbei ein allmähliches Zusetzen, wobei bei spielsweise intermittierend etwas Kunstharz- bzw. Bitumen-Emulsion oder -Dispersion und danach etwas Füllstoff zugeführt werden.
Besonders günstig wirkt sich die Tatsache aus, dass als Füllstoff nicht nur Sägemehl oder Korkmehl, sondern beliebige andere or ganische oder anorganische Füllstoffe, bei spielsweise auch grober, ungemahlener Sand, zugesetzt werden können, ohne dass dadurch die stabile Schaummasse zerstört wird.
Wenn es sich auch empfiehlt, die Mischung des Füllstoffes und der Kunststoff- bzw. Bi tumen-Emulsion oder -Dispersion mit der Schaummasse maschinell vorzunehmen, kann diese Mischung auch ohne weiteres von Hand vorgenommen werden.
Falls für die Ausführung des Verfahrens eine Kunstharz-Dispersion oder -Emulsion be nutzt wird, wird vorzugsweise ein Pölyvinyl- harz und vor allem Polyvinylazetat verwen det. Als Bitumen-Dispersion oder -Emulsion wird vorzugsweise eine stabile Bitumen-Emul- sion verwendet. Schon erwähnt wurde, dass das Verfahren mit grossem Vorteil zur Herstellung von Estrichen unmittelbar auf dem Bau benutzt werden kann. Stattdessen können aber auch Bausteine oder Bauplatten in beliebigen Grössen hergestellt werden.
Es ist weiter auch möglich, ganze Bauteile nach dem erfindungs gemässen Verfahren anzufertigen, beispiels- weise die Wand eines Hauses oder eines Zim mers, wobei dann entsprechende öffnungen für Türen, Fenster usw. vorzusehen sind.
Schliesslich kann der erfindungsgemässe Baustoff mit grossem Vorteil in Verbindung mit andern Bauelementen benutzt werden, wobei sich besonders günstig sein gutes Haft vermögen auswirkt. Es ist beispielsweise be kannt, dass mit grossem Vorteil Asbestzement in der Stärke von einigen Millimetern zur Abdeckung von irgendwelchen Räumen nach aussen benutzt werden kann. Dieser Asbest zement wird für diese Zwecke in Form von geraden oder gewellten Platten benutzt.
Sein Mangel liegt in der zu geringen Wärme- und Schallisolationsfähigkeit. Es ist nun leicht möglich, diesen Asbestzement mit einer Schicht des erfindungsgemäss hergestellten porösen Baustoffes zu bedecken, indem beispielsweise die Mischung der Ausgangsstoffe auf die Wellplatte oder die glatte Platte aus Asbest zement aufgestrichen wird. Auf diese Weise ergibt sich für das Gesamterzeugnis eine äusserst gute Wärme- und Schalldämmung.
Für alle diese Verwendungsgebiete wirkt sich sehr günstig die Tatsache aus, dass der erfindungsgemässe Baustoff wasserdicht ist, und dass auch bei längerer Wassereinwirkung das Wasser nicht in sein Inneres einzieht.
Als Beispiel für ein Mischungsverhältnis, das sich gut bewährt hat, seien folgende Werte genannt: 0,75 1 Magnesiumchlorid in einer wässeri gen Lösung von 3i2 Be, 9 g Schaummittel in Kombination mit dem Stabilisator, 400 g Magnesiumoxyd (kaustische Magne sia), <B>30</B> g stabile Bitumenemulsion, 1,5 1 Holzmehl. Das an zweiter Stelle aufgeführte Schaum-.
mittel in Kombination mit dem Stabilisator besteht aus
EMI0004.0001
1. <SEP> Polyvinylchlorid <SEP> 201/o
<tb> 2. <SEP> Ammoniumsalz <SEP> der <SEP> Alkylaryl sulfosäure <SEP> 40- <SEP> 1/o
<tb> 3. <SEP> Kalilauge <SEP> <B>511/0</B>
<tb> 4. <SEP> Polyacrylsäureester <SEP> <B>15,1/0</B>
<tb> 5. <SEP> Wasser <SEP> 20 <SEP> 0/0
<tb> <B>100010</B> Als Schaummittel wirken die Stoffe 1. bis 3. und als Stabilisator der Stoff 4.
Im erfindungsgemässen Baustoff liegen zum Beispiel die Holzmehlkörner nicht mehr als eine kompakte Steinholzmasse, sondern in einem Poren-Gitterwerk vor, was gemeinsam mit dem Bitumen oder Kunstharz den Erfolg hat, dass das Material überhaupt nicht zu Riss- bildungen oder Verformungen neigt.
Building material and process for its production Building materials made from caustic Ma gnesia (magnesium oxide), magnesium chloride and organic or inorganic fillers are known. To produce one of these types of building material, caustic magnesia is mixed with a filler, which usually consists of sawdust or cork flour. Stone powder and dyes, especially ocher, can be added to this sawdust or cork flour.
The whole thing is then processed with a magnesium chloride solution of 20 to 2: 5 Be to form a mortar-like mass that is pressed or poured into sheets. The hardening takes 16 to 20 hours; and a product of great hardness and compressive strength results.
The production price of this building material is largely determined by the proportion of caustic magnesia that is obtained by heating magnesite to a maximum of 800. In principle, an inorganic filler, for example sand, can also be used as a filler, especially if this sand is used as sand flour. Ilierdureh increases but the necessary proportion of magnesium oxide, whereby the production costs are increased considerably. At the same time, the dam values of the building material decrease.
For these reasons, that is to say to achieve sufficient insulation strength and at the same time a sufficiently low price, wood or cork flour, that is an organic filler, is used as a filler in the common wood or cork flour. The use of such organic fillers also improves the workability of the building material, which is particularly important for its surface. In this way, sufficient insulation is achieved, especially for heat, even if the sound insulation of this building material is very low and practically zero, regardless of which fillers are used.
When using organic fillers, so in particular wood flour or cork flour, difficulties arise that are primarily due to the water absorption capacity of these organic fillers. The building material produced in this way has a tendency to cracks and changes in shape, even after a long period of storage, which is a considerable disadvantage, especially with floor panels. This is related to the fact that this building material is poorly insulated against electrical currents. In order not to let these disadvantages become too great, one is forced to limit the proportion of organic fillers, which in turn means that - apart from the completely inadequate sound insulation, the thermal insulation also leaves something to be desired.
The invention aims to remedy these disadvantages. The building material according to the invention contains a hardened conversion product of caustic magnesia, magnesium chloride and water and inorganic or organic fillers and is characterized in that it contains pores whose walls are formed from the conversion product mentioned. Foaming agents are known in particular from foam concrete production.
Because these foaming agents are introduced into the mass, it is possible to use mechanical, especially mechanical stirrers, whipers, compulsory mixers or the like to bring air bubbles into the mass that are stable enough to survive the hardening of the product.
This results in a building material of great porosity, high strength and extremely low specific weight, which has great heat and impact sound insulation. It is easily possible to obtain a density of 300 kg / ms with completely sufficient strength.
Because the structure of the building material has been loosened with the help of the foaming agent, it is possible without hesitation, to a large extent and even exclusively, to add inorganic fillers, for example sand, not only in the form of sand flour, but also in the form of coarse, unground sand can be used without the risk that the high-cost magnesium oxide content increases unreasonably or that the insulation values are too low.
So without the need to use organic fillers, for example wood flour, values for heat and impact sound insulation are obtained that are significantly more favorable than the corresponding values for the known stone wood building material.
The building material can be further improved by adding synthetic resin and / or bitumen to it during its manufacture. This results in an extremely tough structure with great flexural and tensile strength. This also makes it possible to obtain a solid building material.
The building material is preferably produced by producing foam from a foam-forming agent and an aqueous magnesium chloride solution, adding magnesium oxide and organic or inorganic fillers and allowing the mass to harden. Then a synthetic resin and / or bitumen can gradually be added together with an organic or inorganic filler. The mass obtained in this way solidifies with hardening. The process can also be carried out without synthetic resin and / or bitumen.
However, if synthetic resin is added, which significantly improves the product, it will often be advisable to add some bitumen. The magnesium chloride solution is a very aggressive lye that has a rust-promoting and iron-decomposing effect. By adding bitumen, this effect is largely prevented.
It is advisable to add synthetic resin and / or bitumen in the form of a dispersion or emulsion. In terms of water, only the water of solution of the magnesium chloride solution and the small amount of water for the synthetic resin and / or bitumen dispersion or emulsion are required for the construction of the building material. Additional amounts of water, such as those required for all lightweight concretes, are completely eliminated here. In this way, this building material and its manufacturing process can also be used with great advantage to provide for self-contained screed ceilings directly on the building.
Another advantage here is that the product produced according to the invention can be walked on just a short time after being poured on. A few hours are enough to carry out an inspection without hesitation, and after a day you can continue working on the screed.
The aqueous magnesium chloride solution preferably has a density of 30 to 3.5 Be; is therefore much tougher than the magnesium chloride solution that is usually used to produce stone wood.
In the manufacture of the building material, the stability of the foam produced, which must not be destroyed when the filler or the dispersion or emulsion is introduced, is of crucial importance. The compatibility of the foaming agent with the other components of the building material is also essential. The ammonium salt of an alkylaryl sulfonic acid has proven to be particularly advantageous here. If the ammonium salt has also proven to be particularly valuable, other alkylarylsulfonates can also be used.
It has also been found to be useful to use this foam agent. Adding a stabilizer, which is preferably a polyacrylic acid ester. With the help of this combined foaming agent, i.e. the agent that also contains the stabilizer, air is whipped into the magnesium chloride solution using a mechanical mixer, for example, until a stable foam has formed.
Thereafter, the bitumen or the synthetic resin in the form of a dispersion or emulsion together with men. be added to the organic or inorganic filler. A gradual addition is recommended, with some synthetic resin or bitumen emulsion or dispersion and then some filler being added intermittently, for example.
The fact that not only sawdust or cork flour, but any other organic or inorganic filler, for example also coarse, unground sand, can be added as filler without destroying the stable foam mass is particularly beneficial.
If it is also advisable to mix the filler and the plastic or bi tumen emulsion or dispersion with the foam mass by machine, this mixing can easily be done by hand.
If a synthetic resin dispersion or emulsion is used to carry out the process, a polyvinyl resin and especially polyvinyl acetate are preferably used. A stable bitumen emulsion is preferably used as the bitumen dispersion or emulsion. It has already been mentioned that the method can be used with great advantage for the production of screeds directly on the building. Instead, however, building blocks or building boards can also be produced in any size.
It is furthermore also possible to manufacture entire components according to the method according to the invention, for example the wall of a house or a room, in which case corresponding openings for doors, windows etc. are to be provided.
Finally, the building material according to the invention can be used with great advantage in connection with other building elements, with its good adhesion being particularly beneficial. It is known, for example, that asbestos cement with a thickness of a few millimeters can be used to cover any rooms to the outside with great advantage. This asbestos cement is used for this purpose in the form of straight or corrugated sheets.
Its shortcoming lies in the inadequate heat and sound insulation capacity. It is now easily possible to cover this asbestos cement with a layer of the porous building material produced according to the invention by, for example, painting the mixture of the starting materials onto the corrugated sheet or the smooth sheet of asbestos cement. This results in extremely good heat and sound insulation for the entire product.
The fact that the building material according to the invention is watertight and that the water does not penetrate into its interior even after prolonged exposure to water has a very favorable effect on all of these areas of use.
The following values may be mentioned as an example of a mixing ratio that has proven itself: 0.75 1 magnesium chloride in an aqueous solution of 3i2 Be, 9 g foaming agent in combination with the stabilizer, 400 g magnesium oxide (caustic magnesia), < B> 30 </B> g stable bitumen emulsion, 1.5 1 wood flour. The second listed foam.
medium in combination with the stabilizer consists of
EMI0004.0001
1. <SEP> polyvinyl chloride <SEP> 201 / o
<tb> 2. <SEP> ammonium salt <SEP> of the <SEP> alkylaryl sulfonic acid <SEP> 40- <SEP> 1 / o
<tb> 3. <SEP> Potash Lye <SEP> <B> 511/0 </B>
<tb> 4. <SEP> Polyacrylic acid ester <SEP> <B> 15.1 / 0 </B>
<tb> 5. <SEP> water <SEP> 20 <SEP> 0/0
<tb> <B> 100010 </B> Substances 1 to 3 act as foaming agent and substance 4 as a stabilizer.
In the building material according to the invention, for example, the wood flour grains are no longer present as a compact mass of stone wood, but rather in a pore latticework, which, together with the bitumen or synthetic resin, has the result that the material does not tend to crack or deform at all.