DE10131361B4 - Process for the production of aerated concrete - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Porenbeton mit folgenden Schritten:
a) Herstellen einer Mischung aus Quarzmehl, Zement, Kalk, einem Porenbildner, Porenbetonmehl und weiteren Zusatzstoffen sowie Wassser,
b) Einbringen der Mischung in eine Form,
c) Auftreiben- und Ansteifenlassen der Mischung zu einem Rohblock mit ausreichender Grünstandsfestigkeit,
d) Entnehmen des Rohblocks aus der Form,
e) Schneiden des Rohblocks in einzelne Formkörper und
f) Härten der Formkörper in einem Autoklaven,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Mischung, bezogen auf ihre Feststoffeinwaage, > 10 bis 35 Gew.-% Porenbetonmehl zugesetzt wird, wobei das Porenbetonmehl vor der Zugabe zur Mischung mit einem Hydrophobierungsmittel versetzt wird.Process for the production of aerated concrete with the following steps:
a) preparing a mixture of quartz powder, cement, lime, a pore-forming agent, aerated concrete flour and other additives, and water,
b) introducing the mixture into a mold,
c) allowing the mixture to rise and rise to an ingot having sufficient green strength,
d) removing the ingot from the mold,
e) cutting the ingot into individual moldings and
f) curing the shaped bodies in an autoclave,
characterized in that
the mixture, based on their solids weight,> 10 to 35 wt .-% aerated concrete is added, wherein the aerated concrete is added prior to addition to the mixture with a hydrophobing agent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a process for producing aerated concrete according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 35 37 265 C2 bekannt. Dort wird aus einem Zement und/oder Kalk enthaltenden Bindemittel, Quarzmehl, zerkleinertem Porenbetonabfall, gegebenenfalls Frischabfallschlamm, einem Porenbildner, Hilfsstoffen und Wasser eine gießfähige Mischung hergestellt und anschließend in Gießformen gegossen. Nach dem Auftreiben- und Ansteifenlassen der Mischung zu halbfesten Rohblöcken werden diese in gewünschte Formkörper geschnitten, die dann in einem Autoklaven gehärtet werden. Zur Wiederverwendung eines erhöhten Anteils an ausgehärtetem Porenbetonabfall wird bei diesem bekannten Verfahren vorgeschlagen, nicht nur das Quarzmehl, sondern anteilig auch alle übrigen Feststoffkomponenten durch zerkleinerten Abfall von gehärtetem Porenbeton zu ersetzen. Durch Verwendung von bis zu 42 Masse-% Porenbetonmehl in der Porenbetonrezeptur soll besonders auch der Bindemittelanteil reduziert werden. In der Praxis hat sich jedoch eine Rezeptur mit Porenbetonmehl-Anteilen von mehr als 10 % nicht durchgesetzt, da durch Zusatz größerer Mengen an Porenbetonmehl ein Viskositätsanstieg der Mischung erfolgt, was zu einer Beeinträchtigung des Treibvorgangs, zu größeren Lufteinschlüssen und zu einer geringeren Festigkeit der fertigen Bauteile führen kann. Die Viskosität der Mischung kann zwar durch einen größeren Wasseranteil erhöht werden. Dadurch wird jedoch die Standzeit der aufgetriebenen Mischung bis zum Schneiden des halbfesten Rohblocks verlängert. Ein zu hoher Wasseranteil kann außerdem zu Schäden während der Autoklavierung und zu einem feuchteren Endprodukt führen.Such a method is known from DE 35 37 265 C2 known. There, a castable mixture is prepared from a cement and / or lime-containing binder, quartz powder, crushed aerated concrete waste, optionally fresh waste sludge, a pore former, auxiliaries and water, and then poured into casting molds. After the mixture has been allowed to rise and rise to semi-solid ingots, they are cut into desired shaped bodies, which are then cured in an autoclave. In order to reuse an increased proportion of hardened aerated concrete waste, it is proposed in this known process not only to replace the quartz flour, but also proportionally all other solid components by comminuted waste of hardened cellular concrete. By using up to 42% by mass of aerated concrete in the aerated concrete formulation, the binder content should also be reduced. In practice, however, a recipe with aerated concrete powder fractions of more than 10% has not enforced, since by adding larger amounts of aerated concrete flour, an increase in viscosity of the mixture takes place, resulting in an impairment of the blowing process, larger air pockets and lower strength of the finished Can lead components. Although the viscosity of the mixture can be increased by a larger proportion of water. This, however, the life of the distended mixture is extended to cutting the semi-solid ingot. Excessive water may also cause damage during autoclaving and result in a more moist end product.

Die EP 0 816 303 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer leichten, offenporigen mineralischen Dämmplatte mit ei ner Rohdichte unter 130 kg/m3, wobei ein Hydrophobierungsmittel zu einer Mischung zur Herstellung dieser Dämmplatten zugegeben wird, die außerdem mit einem Schaum versetzt wird.The EP 0 816 303 B1 describes a method for producing a lightweight, porous mineral insulation board with egg ner density below 130 kg / m 3 , wherein a hydrophobing agent is added to a mixture for the preparation of these insulation boards, which is also mixed with a foam.

Die EP 0 069 095 A1 beschreibt die Herstellung von Wärmedämmmaterial, wobei hydrophobierte Granulate aus Porenbeton der Mischung beigemengt werden. Die Hydrophobierung erfolgt hierbei bereits bei der Herstellung des Porenbetons, der nach der hydrothermalen Härtung zu Granalien gebrochen wird. Somit durchläuft in diesem Prozess das Hydrophobierungsmittel ebenso den Hydrothermalprozess.The EP 0 069 095 A1 describes the production of thermal insulation material, wherein hydrophobized granules of cellular concrete are added to the mixture. The hydrophobing takes place here already in the production of aerated concrete, which is broken after the hydrothermal curing to granules. Thus, in this process, the hydrophobizing agent also undergoes the hydrothermal process.

Des Weiteren offenbart die DE 43 24 974 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Zuschlagsstoffes, insbesondere aus gebrochenem Porenbetonmaterial für ein hochwertiges Dämmmaterial. Um bei diesem Porenbetonmaterial die infolge seiner Porösität gegebene unerwünschte Wasseraufnahme zumindest stark zu reduzieren, wird das gebrochene Porenbetonmaterial erfindungsgemäß gebrannt, so dass z. B. seine Poren verglasen bzw. verschlossen werden.Furthermore, the DE 43 24 974 A1 a method for producing an aggregate, in particular from crushed porous concrete material for a high-quality insulating material. In order to at least greatly reduce the undesirable absorption of water due to its porosity in this aerated concrete material, the crushed porous concrete material is fired according to the invention, so that, for example, B. vitrify his pores or closed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das unter Vermeidung der vorgenannten Probleme eine verbesserte Wiederverwertung von Porenbetonbruch ermöglicht, indem ein hoher Anteil an Porenbetonmehl in der Mischung eingesetzt wird und so der Wiederverwertung zugeführt wird.task The invention is to a method of the type mentioned above create an improved while avoiding the aforementioned problems Recycling of cellular concrete fracture allows by adding a high proportion is used in aerated concrete flour in the mixture and so the recycling supplied becomes.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a method having the features of the claim 1 solved. Expedient embodiments The invention are specified in the subclaims.

Durch die Behandlung des Porenbetonmehls mit einem Hydrophobiermittel lassen sich bis zu 35 Gewichts-% Porenbetonmehl bezogen auf die gesamte Feststoffeinwaage bei gleichem Wasser- Feststoff-Verhältnis ohne großen Viskositätsanstieg in der Porenbetonmischung unterbringen. Die Mischung bleibt durch die Verwendung von hydrophobiertem Porenbetonmehl auch ohne Erhöhung des Wasseranteils dünnflüssig, was für ein ungehindertes Hochtreiben der Mischung, für die Vermeidung von Lufteinschlüssen (Lunkern) und für die Stabilität des aufgetriebenen Rohblocks von Vorteil ist. Die wichtigsten Eigenschaften des ausgehärteten Materials, wie z.B. die Druckfestigkeit, die Wärmeleitfähigkeit und die Trockenschwindung werden nicht negativ beeinflusst.By the treatment of the aerated concrete flour with a hydrophobing agent can be up to 35% by weight of aerated concrete powder based on the Total solids weighing at the same water-solids ratio without a large increase in viscosity in the aerated concrete mix. The mixture stays through the Use of hydrophobic aerated concrete flour without increasing the Water content low viscosity, what for a unhindered blowing up of the mixture, for the prevention of air bubbles (voids) and for the stability of the bloated ingot is beneficial. The most important properties of the cured Materials, such as compressive strength, thermal conductivity and dry shrinkage are not negatively affected.

Das Porenbetonmehl wird vor der Zugabe zur Mischung zweckmäßigerweise in einem geeigneten Mischer durch Besprühen mit einer Lösung eines Hydrophobiermittels wasserabweisend gemacht. Zur besseren Verteilung wird der Mischer noch ca. 15 min nach der Zugabe des Hydrophobiermittels betätigt.The aerated concrete meal is expediently rendered water repellent by adding a solution of a hydrophobizing agent to a mixture before adding to the mixture. To the besse ren distribution of the mixer is still operated about 15 minutes after the addition of the hydrophobizing agent.

Zur Erreichung einer niedrigen Viskosität der Porenbetonmischung ist es vorteilhaft, wenn das hydrophobierte Porenbetonmehl vor der Zugabe zur Mischung getrocknet wird. Dabei reicht jedoch eine leichte Trocknung bei etwa 50° C aus.to Achieving a low viscosity of the autoclaved aerated mixture it is advantageous if the hydrophobized aerated concrete flour before adding is dried to the mixture. However, a slight drying is sufficient at about 50 ° C out.

Bei entsprechender Auswahl des Hydrophobiermittels können auch die Eigenschaften der fertigen Porenbetonelemente beeinflußt werden. Durch Verwendung eines Kaliumsiliconats (z.B. eine von der Fa. Wacker Chemie unter der Bezeichnung BS 15 vertriebene wässrige Lösung des Kalium-Methylsiliconates) sind die Porenbetonelemente nach der Härtung im Autoklaven nicht hydrophob. Bei Anwendung einer wässrigen Mikroemulsion eines Siloxanes (z.B. Wacker SMK 1311) sind die fertigen Porenbetonelemente nach der Härtung hingegen wasserabweisend.at appropriate selection of the hydrophobizing agent can also the properties the finished aerated concrete elements are affected. By using of a potassium siliconate (e.g., one available from Wacker Chemie under the designation BS 15 sold aqueous solution of potassium methylsiliconate) the aerated concrete elements are not hydrophobic after curing in an autoclave. When using an aqueous Microemulsion of a siloxane (e.g., Wacker SMK 1311) are the finished ones Aerated concrete elements after curing however water repellent.

Im folgenden ist eine Beispielsrezeptur für eine Ausgangsmischung angegeben:

Figure 00040001
The following is an example recipe for a source mix:
Figure 00040001

Die festen Ausgangsbestandteile werden mit Wasser zu einem Mörtelschlamm mit einem Wasser-Feststoff-Verhältnis zwischen 0,5 und 1 vorzugsweise 0,7 vermischt. Je nach Rohdichte wird der Rezeptur zwischen 200 und 500 g/m3 feinteiliges, metallisches Aluminium als Porenbildner zugesetzt. Der Mischung kann nicht ausgehärteter Porenbetonabfall in Form eines mit Wasser vorgemischten Rückschlamms beigefügt werden. Diese Mischung wird dann in entsprechende Formen eingegossen.The solid starting ingredients are mixed with water to form a mortar slurry having a water to solid ratio of between 0.5 and 1, preferably 0.7. Depending on the bulk density of the formulation between 200 and 500 g / m 3 finely divided, metallic aluminum is added as a pore-forming agent. The mixture may be added to uncured aerated concrete waste in the form of a pre-mixed with water sludge. This mixture is then poured into appropriate molds.

Nach dem Auftreiben- und Ansteifenlassen der Mischung zu einem halbfesten Rohblock kann dieser aus der Form entnommen und durch gespannte Drähte oder andere geeignete Trennmittel im grünen Zustand in einzelne Porenbetonelemente mit den gewünschten Abmessungen geschnitten werden. Anschließend werden die Porenbetonelemente in einem Autoklaven dampfgehärtet.To the blowing and stiffening of the mixture to a semi-solid Crude block this can be removed from the mold and tensioned by wires or other suitable release agent in the green state in individual aerated concrete elements with the desired Dimensions are cut. Subsequently, the aerated concrete elements steam-hardened in an autoclave.

Durch Variation des Porenbetonmehl-Anteils können die Eigenschaften der fertigen Porenbetonteile beeinflusst werden. Bei Variation des Porenbetonmehl-Anteils zwischen 25 und 35 %, mit 33 % Gesamtbindemittel (Zement und Kalk) und einem Wasser-Feststoff-Verhältnis von 0,7 wurden folgende Einzelwerte im Vergleich zu einer Mischung erhalten, bei der das Porenbetonmehl nicht hydrophobiert war.By Variation of the aerated concrete flour portion can the properties of finished aerated concrete parts are influenced. With variation of the aerated concrete flour portion between 25 and 35%, with 33% total binder (cement and lime) and a water-solid ratio of 0.7, the following individual values were obtained in comparison with a mixture, in which the aerated concrete flour was not hydrophobized.

Figure 00050001
Figure 00050001

Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Gußviskosität durch die Hydrophobierung des Porenbetonmehls mit BS 15 (siehe Seite 3, vorletzter Absatz) im Vergleich zum nicht hydrophobierten Mehl etwa um die Hälfte absinkt. Es kann also mehr Porenbetonmehl eingesetzt werden, ohne dass der Wasseranteil vergrößert wird. Ein Arbeiten mit dem üblichen Wasser-Feststoff-Verhältnis ist möglich. Auch bei Verwendung von SMK 1311 (siehe Seite 3, vorletzter Absatz) als Hydropho-biermittel anstelle von BS 15 werden im wesentlichen dieselben Ergebnisse erzielt. Im Unterschied zu BS 15 verleiht ein mit SMK 1311 hydrophobiertes Mehl dem Porenbeton nach der Aushärtung hydrophobe Eigenschaften.Out From the above table it can be seen that the casting viscosity is due to the hydrophobization aerated concrete flour with BS 15 (see page 3, penultimate paragraph) in comparison to the non-hydrophobized flour drops by about half. So it can be used more aerated concrete without the Water content is increased. A working with the usual Water-solid ratio is possible. Also when using SMK 1311 (see page 3, penultimate paragraph) as hydrophobic beer In place of BS 15, substantially the same results are achieved. Unlike BS 15, one with SMK 1311 imparts hydrophobicity Flour aerated concrete after hardening hydrophobic properties.

Wärmeleitfähigkeit und Trockenschwindung werden durch den hohen Mehlzusatz nicht nachteilig beeinflusst. Die nachfolgende Aufstellung gilt für eine Versuchsreihe mit 30 % Porenbetonmehl, 33 % Gesamtbindemittel und einem Wasser-Feststoff-Verhältnis von 0,7.thermal conductivity and dry shrinkage are not adversely affected by the high flour addition affected. The following list applies to a test series with 30 % Aerated concrete flour, 33% total binder and a water to solid ratio of 0.7.

Figure 00060001
Figure 00060001

Bei dem in der vorstehenden Tabelle angegeben Wert λ10tr ex.400 handelt es sich um den Lambda-Wert, im trockenen Zustand, bei 10°C, extrapoliert auf die Rohdichte 400 kg/m3.The value λ 10tr ex 400 given in the above table is the lambda value, in the dry state, at 10 ° C., extrapolated to the apparent density 400 kg / m 3 .

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, können auch größere Mengen an Porenbetonbruch wiederverwertet werden. Dadurch können Rohstoffe, vor allem teure Bindemittel eingespart werden. Der so hergestellte Porenbeton ist von mindestens so hoher Materialqualität wie der nach herkömmlichen Verfahren hergestellte Porenbeton. Durch geeignete Wahl des Hydrophobiermittels kann der Porenbeton außerdem gleichzeitig wasserabweisend gemacht werden.By the method according to the invention, can also larger quantities be recycled at aerated concrete break. This allows raw materials, Above all, expensive binders can be saved. The so produced Aerated concrete is of at least as high quality as the material according to conventional Process produced aerated concrete. By suitable choice of the hydrophobizing agent can the aerated concrete as well be made water repellent at the same time.

Claims (8)

Verfahren zur Herstellung von Porenbeton mit folgenden Schritten: a) Herstellen einer Mischung aus Quarzmehl, Zement, Kalk, einem Porenbildner, Porenbetonmehl und weiteren Zusatzstoffen sowie Wassser, b) Einbringen der Mischung in eine Form, c) Auftreiben- und Ansteifenlassen der Mischung zu einem Rohblock mit ausreichender Grünstandsfestigkeit, d) Entnehmen des Rohblocks aus der Form, e) Schneiden des Rohblocks in einzelne Formkörper und f) Härten der Formkörper in einem Autoklaven, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung, bezogen auf ihre Feststoffeinwaage, > 10 bis 35 Gew.-% Porenbetonmehl zugesetzt wird, wobei das Porenbetonmehl vor der Zugabe zur Mischung mit einem Hydrophobierungsmittel versetzt wird.A process for the production of cellular concrete comprising the steps of: a) preparing a mixture of quartz powder, cement, lime, a pore former, aerated concrete flour and other additives and water, b) introducing the mixture into a mold, c) allowing the mixture to rise and stiffen to a Ingot with sufficient green strength, d) removing the ingot from the mold, e) cutting the ingot into individual moldings and f) curing the moldings in an autoclave, characterized in that> 10 to 35% by weight aerated concrete flour is added to the mixture, based on the solids weight thereof, the aerated concrete flour being added to the mixture before addition is mixed with a water repellent. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Porenbetonmehl mit einer wässrigen Lösung eines Hydrophobiermittels behandelt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the aerated concrete flour with an aqueous solution of a hydrophobizing agent is treated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Porenbetonmehl vor der Zugabe zur Mischung mit einer wässrigen Lösung eines Kalium-Silikonates oder eines Siloxanes besprüht wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the aerated concrete flour before being added to the mixture with an aqueous solution a potassium siliconate or a siloxane is sprayed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Porenbetonmehl verwendet wird, das 0,3 bis 3 Masse-%, vorzugsweise 1 Masse-% eines Kaliumsilikonat-Konzentrats bezogen auf den Feststoff, oder 0,2 bis 2 Masse-%, vorzugsweise 0,5 Masse-% eines Siloxan-Konzentrats enthält.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that an aerated concrete flour is used, which is 0.3 to 3% by mass, preferably 1% by mass of a potassium siliconate concentrate based on the solid, or 0.2 to 2% by mass, preferably 0.5% by mass of a siloxane concentrate contains. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophobierte Porenbetomehl vor der Zugabe zur Mischung getrocknet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the hydrophobized pore aerated powder before adding to the mixture is dried. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Porenbetonmehl verwendet wird, das eine Korngröße von weniger als 1 mm aufweist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that an aerated concrete flour is used which has a grain size of less than 1 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung hergestellt wird, die jeweils bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt enthält: 30 – 35 Massen-%, bevorzugt 33,7 Massen-%, Quarzmehl, 20 – 25 Massen-%, bevorzugt 22,0 Massen-%, Zement, 10 – 15 Massen-%, bevorzugt 11,0 Massen-%, Kalk, 2 – 5 Massen-%, bevorzugt 3,3 Massen-%, Anhydrit, 25 – 35 Massen-%, bevorzugt 30,0 Massen-%, hydrophobiertes Porenbetonmehl und 0,05 – 0,1 Massen-% feinteiliges AluminiumMethod according to one of claims 1 to 6, characterized, that a mixture is prepared, each based on the total solids content contains: 30 - 35 mass%, preferably 33.7 mass%, quartz flour, 20-25 mass%, preferably 22.0 Mass%, cement, 10 - 15 Mass%, preferably 11.0 mass%, lime, 2-5% by mass, preferably 3.3 Mass%, anhydrite, 25 - 35 % By mass, preferably 30.0% by mass, of hydrophobized aerated concrete flour and 0.05-0.1 Mass% finely divided aluminum Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung hergestellt wird, die ein Wasser-Feststoff-Verhältnis von 0,5 bis 1,0, vorzugsweise 0,7 aufweist.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that a mixture is prepared which has a water-solid ratio of 0.5 to 1.0, preferably 0.7.
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