DD250925A1

DD250925A1 - Herstellungsverfahren fuer holz-zement-verbundbaustoffe

Info

Publication number: DD250925A1
Application number: DD86292481A
Authority: DD
Inventors: Helmut Bietz; Cornelia Bietz; Gabriele Knoelle
Original assignee: Bauakademie Ddr
Priority date: 1986-07-15
Filing date: 1986-07-15
Publication date: 1987-10-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Holz-Zement-Verbundbaustoffen, insbesondere fuer Holzbeton, block- oder plattenfoermigen Bauteilen fuer den Wohnungs-, Gesellschafts-, Industrie- und Landwirtschaftsbau. Unter Verwendung jeder Art von Holzspaenen, auch von Holzabfallspaenen, sollen auf technologisch einfachem Weg Holz-Zement-Verbundbaustoffe so hergestellt werden, dass Holzinhaltsstoffe mit dem Bindemittel Zement keine Reaktionen eingehen unter gleichzeitiger Verbesserung des Haftverbundes zwischen Holz und Bindemittel. Die hergestellten Holz-Zement-Verbundbaustoffe sollen eine hohe Biege- bzw. Druckfestigkeit und ein gutes Brandverhalten aufweisen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass Holzspaene bzw. Holzabfallspaene oder organische Faserstoffe mit einer 0,2-10%igen waessrigen Suspension von Kieselsol getraenkt, anschliessend mit Zement in einem Verhaeltnis vonHolz:Zement 0,1-0,5Wasser:Zement 0,6gemischt und bekannterweise weiterverarbeitet werden. Der erfindungsgemaesse Baustoff kann als leichte Trennwaende, fuer Beplankungs- und Sandwichelemente, in Form von Bloecken u. ae., im Nassverfahren als Daemmschicht seine Anwendung finden.

Description

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Holzspäne bzw. Holzabfallspäne oder organische Faserstoffe mit einer 0,2 bis 10%igen wäßrigen Suspension von Kieselsol getränkt, anschließend mit Zement in einem Verhältnis von

Holz:Zement = 0,1-0,5 Wasser:Zement < 0,6

gemischt und bekannterweise weiterverarbeitet werden.

Überraschend entsteht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Baustoff mit guten Wärmedämmeigenschaften, der trotz geringer Rohdichte durch den hohen Holzanteil eine hohe Festigkeit erreicht. Alle bisher negativen Einflußfaktoren des Holzes mit der bisherigen Mineralisierung werden ausgeschaltet. Durch die Verkieselung der Holzspäne entsteht weiterhin ein günstiges Brandverhalten.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll durch die Herstellung von Holzbeton und eines plattenförmigen Bauelementes im Labormaßstab näher beschrieben werden:

1. Holzbeton: Zur Herstellung von 4 Prüfkörpern (10 χ 10x 10cm) werden 500g Späne (Hobelspäne, Spanreste} zunächst mit 500g 1,5%iger Kieselsolsuspension getränkt. Anschließend wird das Spangemenge mit weiteren 875g Kieselsolsuspension zum Abbinden des Zementes versetzt und gemischt, wobei dieser Mischprozeß mit der Kieselsolsuspension in einem kontinuierlichen Prozeß abläuft.

Danach wird das benetzte Spanmaterial mit 2 500g PZ 4/45 gemischt und das fertige Mischgut in entsprechende Formen gefüllt und unter Auflast verdichtet. Nach eintägiger Verfestigung werden die Prüfkörper entschalt, sieben Tage bei 2O⁰C und 90% relativer Luftfeuchte gelagert und anschließend bis zum Prüftermin nach 28 Tagen bei Normklima von 20⁰C, 90% relativer Luftfeuchte aufbewahrt.

Vorder Prüfung werden die Prüfkörper einer Trocknung bei 100⁰C bis zur Massekonstanz unterzogen.

Die so hergestellten Prüfkörper zeigten eine

Rohdichte von 0,78 kg/dm³

Druckfestigkeit von 21,76 N/mm².

2. Plattenförmige Bauelemente: 175g Abfallsägespäne werden mit einer 1,5%igen Kieselsolsuspension durch intensives Mischen getränkt. Danach werden 584g PZ 4/45 zugemischt, wobei ein homogenes, schütt- bzw. rieselfähiges Rohstoffgemenge mit einem Wasser-Zement-Verhältnis von 0,45 und einem Holz-Zement-Verhältnis von 0,3 entsteht. Dieses Gemenge wird auf eine Platte von 25 x 35cm² Grundfläche geschüttet und in der Höhe vergleichmäßigt. Danach wird das Rostoffgemenge mittels eines geeigneten Formendeckels und einer Presse bei einem Preßdruck von 2,5 N/mm² verdichtet und die Platte-Deckel-Kombination unter Druck verspannt. Nach einer 16stündigen Verfestigung wird die fertige Platte entschalt und bis zum siebenten Tag nach der Herstellung im Feuchtelager bei 2O⁰C und 90% relativer Luftfeuchte aufbewahrt. Die Platte lagert weitere 28 Tage und wird dann unter Normbedingungen (2O⁰C, 65% relativer Luftfeuchte) aufbewahrt. Die Platte lagert weitere 28 Tage und wird dann unter Norm bedingungen (20⁰C, 65% relative Luftfeuchte) geprüft.

Im Ausgleichsfeuchtezustand können folgende Platteneigenschaften ausgewiesen werden:

Rohdichte: 1,25 kg/dm³ Biegezugfestigkeit: 12,35 N/mm² Druckfestigkeit: 35,4N/mm²

Eine beschleunigte Verfestigung kann auch durch eine Warmbehandlung der Plattenrohlinge erfolgen.

Claims

Herstellungsverfahren für Holz-Zement-Verbundbaustoffe unter Verwendung jeder Art von Holzspänen, auch von Holzabfallspahen sowie organischen Faserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Holzspäne bzw. Holzabfallspäne oder organische Faserstoffe mit einer 0,2-10%igen wäßrigen Suspension von Kieselsol getränkt und gegebenenfalls mit weiteren bekannten Zusatzmitteln bzw. -Stoffen beauflagt werden, anschließend mit Zement in einem Verhältnis

HolzrZement = 0,1-0,5
Wasser:Zement < 0,6

gemischt und bekannterweise weiterverarbeitet werden.

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Holz-Zement-Verbundbaustoffen, insbesondere von Holzbeton, biock- oder plattenförmigen Bauteilen für den Wohnungs-, Gesellschafts-, Industrie- und Landwirtschaftsbau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Anwendung von zementgebundenen Baustoffen mit organischen Faserstoffen ist die Verwendung von Holzteilchen ein sehr häufiger und sehr preisgünstiger Faserstoff, da er reichlich als Anfallstoff vorhanden ist. Im Vergleich zum Asbest oder zu synthetischen Stoffen enthalten die Holzteilchen jedoch für die Zementmatrix schädliche Stoffe, in der DE-AS 1 696395 auch als Zementgifte bezeichnet. Die Schädigung, die durch bestimmte Holzinhaltsstoffe hervorgerufen wird, ist im wesentlichen von der verwendeten Holzart und seiner Vorbehandlung abhängig. Neben dem Ausschalten von zementschädigenden Reaktionen gilt es, das Schwinden und Quellen des Holzes zu unterbinden sowie einen guten Haftverbund mit dem Zement herzustellen. In der Praxis ist es üblich, Holzteile, beispielsweise Holzspäne, vor ihrer Weiterverarbeitung einem Mineralisierungsprozeß zu unterziehen. Die Beseitigung der negativen Wirkungen der Verzögerung des Abbindens und der besseren Haftung am Bindemittel werden beispielsweise durch Aluminiumsulfat oder Schwermetallsulfate (DE-PS 915317, DE-AS 1 696395), durch Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Natriumkarbonat, Magnesit oder durch Ameisensäure, Formiate der Alkalien, Erdalkalien bzw. des Ammoniums (DE-OS 2435105) erreicht. Diese genannten Verbindungen erzeugen eine Schicht auf dem Holz, durch die eine ungenügende Verbindung mit dem Zement die Folge ist und dadurch verminderte Festigkeiten im Baustoff erzeugt werden können. Bei möglichem Vorhandensein von Befestigungsmitteln besteht die Gefahr der Korrosion. Häufig werden Alkalien in den Beton eingetragen, die schädigende Alkalireaktionen auslösen können.

In der DE-OS 2715533 wird vorgeschlagen, das hydraulische Bindemittel (Zement) mit Erdalkalioxiden bzw.-hydroxiden, vorzugsweise Calciumhydroxid, vor der Zugabe zu den Holzspänen intensiv zu mischen. Der Zusatz von Chloriden oder ähnlichen Beschleunigern entfällt. Mit dieser Technologie wird zwar, wie es in den Ausführungsbeispielen ausgewiesen wird, eine schnelle Erhärtung des Baustoffes erreicht, sie setzt aber hochwertige Holzspäne voraus, die durch einen sehr guten Mischvorgang von dem Bindemittel allseitig eingeschlossen werden müssen. Fehler in der Technologie führen zu starken Qualitätseinbußen im hergestellten Baustoff. Darüber hinaus besteht durch das Calcium hydroxid die Gefahr von Ausblühungen am fertigen Baustoff.

Ziel der Erfindung

Es sollen Holz-Zement-Verbundbaustoffe, insbesondere Holzbeton und Holzspanplatten unter Verwendung jeder Art von Holzspänen, mit gewünschter Qualität und günstigenvBrandverhalten auf technologisch einfachem Weg hergestellt werden.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Holz-Zement-Verbundbaustoffen Reaktionen von Holzinhaltsstoffen mit dem Bindemittel Zement auszuschließen unter gleichzeitiger Verbesserung des Haftverbundes zwischen Holz und Bindemittel, wobei Baustoffe dieser Art mit hohen Biege- bzw. Druckfestigkeiten unter einfachen technologischen Bedingungen hergestellt werden sollen.