DE10155140C1

DE10155140C1 - Verfahren zur Herstellung einer Bauplatte

Info

Publication number: DE10155140C1
Application number: DE2001155140
Authority: DE
Inventors: Lutz Stache; Dieter Kahl
Original assignee: Biag Produktions & Co KG GmbH
Current assignee: Biag Produktions & Co KG GmbH
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-11-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aus einer Tragschicht, einer Wärmedämmschicht und einer Putzschicht zusammengesetzten Bauplatte für den Einsatz im Wohnungs- und Industriebau. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauplatte zu entwickeln und herzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, insbesondere ist eine weitgehende Feuchtigkeits- und Frostbeständigkeit, erhöhte Wärmedämm- und Festigkeitsansprüche bei einfacher Fertigungstechnologie und unkompliziertem konstruktiven Aufbau gefordert. DOLLAR A Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass DOLLAR A die gesamte Platte in allen Schichten nahezu vollständig aus Kraftwerksreststoffen, in Form eines thermisch im Temperaturbereich von 100 bis 600 DEG C behandelten Gemisches von Braunkohlenfilteraschen (BFA) und Gipsen der nassen Rauchgasentschwefelung (REA-Gips) hergestellt wird, wobei DOLLAR A a) die Tragschicht aus dem thermisch behandelten Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und Wasser bei einem Wasser/Bindemittel-Wert von < 0,5, vorzugsweise < 0,4, und von Zuschlagstoffen im Verhältnis zum Bindemittel von 4 : 1 bis 1 : 1 gemischt und in eine Form gebracht, DOLLAR A b) darauf die Wärmedämmschicht aus dem thermisch behandelten Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und/oder eines synthetischen Schaumbildners ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aus einer Tragschicht, einer Wärmedämmschicht und einer Putzschicht zusammengesetzten Bauplatte für den Einsatz im Wohnungs- und Industriebau.

Bauplatten für den Wohnungs- und Industriebau sind seit vielen Jahren herkömm licher Stand der Technik.

Auch die anteilige Verwendung von Kraftwerksreststoffen für die Herstellung dieser Platten ist als bekannt anzusehen.

So beschreibt die DE-OS 31 21 256 A1 die Herstellung einer Bauplatte aus Gips, Zement, Flugasche, Füllern und verschiedenen Fasern.

In DE-OS 39 37 429 A1 wird die Herstellung einer aus Glasfasern bewehrten Bau platte erläutert, wobei das Gemisch aus 40-60 Gewichtsteilen Calciumsulfat-Halbhydrat, 40- 60 Gewichtsteilen aluminatarmen Zement, 3-10 Gewichtsteilen feinteiliger Kiesel säure sowie bis zu 2 Gewichtsteilen Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleuni ger sowie ggf. Zuschlagstoffen besteht.

Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, insbesondere von Bauplatten sowie von Gemischen, bekannt, wobei Bindemittel und geschäumte Gra nulate mit Wasser vermischt werden (DE-OS 198 36 227 A1). Als Bindemittel wird ein thermisch behandeltes Gemisch aus Verbrennungsrückständen, wasserhaltigen Substanzen und CaO verwendet, wobei diesen (als Zuschlagstoff) mit aus recycelten Altglas geschäumten Granulaten oder ähnlich porösen Materialien und Wasser ver mischt, ggf. anschließend in Formen verpresst und zur Aushärtung gebracht wird. Als Verbrennungsrückstände kommen Filteraschen zum Einsatz.

Des weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, insbesondere von Bau platten bekannt, bei dem als Bindemittel ein thermisch behandeltes Gemisch aus Verbrennungsrückständen, wasserhaltigen Substanzen und CaO zum Einsatz kommt, wobei als Bewehrung organische Fasern verwendet werden (DE-OS 198 17 519 A1).

Eine ähnliche Bauplatte beschreibt DE-OS 198 36 385, wobei hier ein Gemisch aus thermisch behandelten Verbrennungsrückständen, wasserhaltigen Substanzen und CaO mit bekannten Schaumbildnern und Wasser vermischt wird.

Alle beschriebenen Lösungen werden als einschichtige Bauplatten hergestellt, so dass entweder die wärmedämmenden oder die festigkeitserhöhenden Merkmale wahlweise verbessert werden. Eine allseitig einsetzbare Fertigteilplatte mit hervorra genden Wärmedämm- und Festigkeitseigenschaften wird nicht beschrieben. Darüber hinaus bleibt festzustellen, dass diese Platten nur für den Innenausbau ge eignet sind, da sie über keine feuchtigkeits- und frostbeständigen Eigenschaften verfügen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauplatte zu entwickeln und herzu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, insbesondere sind eine weitgehende Feuchtigkeits- und Frostbeständigkeit, erhöhte Wärmedämm- und Fes tigkeitsansprüche bei einfacher Fertigungstechnologie und unkompliziertem kon struktiven Aufbau gefordert.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die gesamte Platte in allen Schichten nahezu vollständig aus Kraftwerksreststoffen in Form eines thermisch im Temperaturbereich von 100 bis 600°C behandelten Gemi sches von Braunkohlenfilteraschen (BFA) und Gipsen der nassen Rauchgasent schwefelung (REA-Gips) hergestellt wird, wobei

a) die Tragschicht aus dem thermisch behandeltem Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und Wasser bei einem Wasser/Bindemittel-Wert von < 0,5, vorzugsweise < 0,4, und von Zuschlagstoffen im Verhältnis zum Binde mittel von 4 : 1 bis 1 : 1 gemischt und in eine Form gebracht,
b) darauf die Wärmedämmschicht aus dem thermisch behandelten Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und/oder eines synthetischen Schaumbildners und Wasser bei einem Wasser : Bindemittelwert von 0,4 bis 0,7, vorzugsweise 0,5 bis 0,6, mittels eines Mischers als eine Direktverschäumung aufgebracht oder durch Vermischung des beschriebenen Gemisches mit einem separat hergestellten Schaum hergestellt und ebenfalls auf die Tragschicht nach a) aufgebracht und nach einer Ansteifungszeit von 10 bis 60 min.
c) hierauf eine Putzschicht aus dem thermisch behandeltem Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe von Zuschlagstoffen im Verhältnis zum Bindemittel von 2 : 1 bis 4 : 1 und/oder unter Zumischung eines Hydrophobiermittels gebracht wird.

Die thermische Vorbehandlung nahezu der gesamten Gemischanteile aller drei Schichten führt erfindungsgemäß erstmals zu den gleichen und besonderen Materi aleigenschaften der gesamten Platte durch eine Calzinierung und Neubildung ze mentärer Phasen der Ausgangsstoffe, die überwiegend Kraftwerksreststoffe sind.

Als Hydrophobierungsmittel kommen neben bekannten Bauchemikalien insbesonde re hochpolymerisierte Stoffe, hergestellt auf der Basis nativer Öle, zum Einsatz. Die Aufschäumung der Wärmedämmschicht erfolgt mit bekannten synthetischen Schaumbildnern, vorzugsweise in einem sogenannten Rohrmischer, als Direktver schäumung. Dabei müssen die zu verschäumenden Ausgangsstoffe in hochdisperser Form ohne Agglomerate vorliegen. Die Hydrophobierungsmittel werden im Gegen satz zum Stand der Technik nicht auf den Putz aufgebracht, sondern in die Wärme dämm- und/oder die Putzschicht eingemischt. Dem Hydrophobieren des Putzes und der Wärmedämmschicht kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, da somit erst mals beide Außenschichten einer Platte bei gleichen Ausgangsstoffen auch gleiche hydrophobe Eigenschaften aufweisen.

Insbesondere entsteht in überraschender Weise beim Vermischen des Hydrophobie rungsmittels mit den besonderen Ausgangsstoffen (thermisch behandelter REA-Gips und BFA) eine Veränderung der Kristallmatrix, so dass eine Verbindung oder Anlage rung von Wassermolekülen vermindert bzw. vermieden wird.

Damit wird die Saugfähigkeit der Kapillarporen stark vermindert.

Nach dem Ausschalen der Bauplatten werden diese einem Trocknungsprozess un terzogen. An dieser Stelle zeigt sich aufgrund der Besonderheit der Ausgangsstoffe (hoher CaO_frei-Anteil) ein überlagerter neuartiger Prozess eines gegensätzlichen Quellens (von innen) und Schwindens (von außen), so dass keine Verformungen eintreten und die Festigkeiten ansteigen.

Im Rahmen einer zukünftig immer wichtiger werdenden Rückbaufähigkeit und Wiederverwendbarkeit von Baustoffen und -elementen im Wertstoffkreislauf kommt einer voll recyclingfähi gen Bauplatte, die im wesentlichen in allen drei Schichten über ein- und dasselbe Ausgangsmaterial verfügt, eine wachsende Bedeutung zu. Erstmals braucht bei einer Dreischichtenplatte keine aufwendige Materialtrennung in verschiedene Bestandteile (Beton, Bewehrung und Isolierstoffe) mehr erfolgen. Die Platte ist aus diesem Grun de ohne Materialtrennung komplett recyclingbar.

Weitere Vorteile der Erfindung sind:

Fertigungstechnologie

Das schnelle Erhärten des neuartigen Baustoffes, der erfindungsgemäß in allen drei Schichten gleichermaßen zum Einsatz kommt, führt zu einem schnelleren Er reichen der für das Entschalen erforderlichen Mindestfestigkeit aller drei Schich ten. Aus diesem Grund kann die Effektivität der Fertigung durch schnellere Um schlagzeiten der Formen erhöht werden. Ein weiterer Vorteil ist der Wegfall der bei der Betonplattenfertigung erforderlichen Wärme-(Dampf)-Behandlung, da die erfindungsgemäßen Platten ihre Festigkeit ausschließlich durch Lufttrocknung bei angemessenen Schalzeiten von 7 bis 12 Stunden, vorzugsweise 10 Stunden er reichen.

Bau und Montage

Während bei herkömmlichen Betonplatten der Vollwärmeschutz durch auf der Baustelle zu montierende Dämmplatten (in der Regel Styropor) erfolgt, die an schließend mit einem Spachtelputz zu versehen sind, verfügt die erfindungsge mäße Platte bereits ohne eine zusätzliche Dämmplatte über den geforderten Wärmeschutz und die gewünschte Oberflächengestaltung, was zu einer zusätzli chen Senkung der Baukosten und zu verbesserten Festigkeitseigenschaften der gesamten Platte führt.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll nachfolgend die Erfindung näher erläutert werden.

Die herzustellenden Dreischichtenplatten sollen folgende Schichtdicken aufweisen:
Tragschicht: 100-180 mm
Wärmedämmschicht: 100-150 mm
Putz: 5-10 mm
so dass letztendlich eine bis zu 340 mm starke Bauplatte entsteht.

Hergestellt werden soll eine Hausbauplatte für den eingeschossigen Wohnungsbau. Dabei wird als Tragschicht eine Betonplatte hergestellt, die der Betonqualität B 25 entspricht. Hierbei wird ein thermisch behandeltes Gemisch aus 30% BFA und 70% REA-Gips als Bindemittel im Verhältnis mit 3,4 Teilen Zuschlagstoff (Betonkies) unter Zugabe von 0,5% eines Verzögerers, beispielsweise auf der Basis von Weinsäure, und bis zu 2% eines Fließmittels, beispielsweise auf der Basis von Polycarboxylat ether (beides bezogen auf den Bindemittelanteil) und Wasser im Verhältnis W/B = 0,4 in einem Zwangsmischer gemischt und anschließend in Formen ausgebracht. Nach einer Ansteifungszeit von ca. 45 min wird auf diese Tragschicht eine Schicht ge schäumter Wärmedämmputz aufgebracht. Dieser Wärmedämmputz besteht aus ei nem thermisch behandelten Stoffgemisch von 30% BFA und 70% REA-Gips, der bei einem W/B-Wert von 0,6 unter Zugabe von 0,5% Verzögerer 2,0% Fließmittel sowie dem Bindemittelleim in einem speziellen Gerät über feine Düsen Druckluft zugeführt wird.

Nach einer weiteren Ansteifungszeit von ca. 60 min wird auf die Oberfläche des ge schäumten Wärmedämmputzes eine ca. 5 mm dicke Schicht eines hydrophobierten Putzes aufgetragen. Dieser besteht wiederum aus dem thermisch behandelten Ge misch aus 30% BFA und 70% REA-Gips, welches mit Zuschlagstoffen im Verhältnis 3 : 1 versetzt und mit Wasser im Verhältnis 0,8 angemischt wird. Diesem Gemisch wird ein Hydrophobiermittel, vorzugsweise ein hochpolymerisierter Kautschuk, zu gemischt. Die Mehrschichtenplatte kann nach 10 h entformt und zur weiteren Trock nung geeignet gelagert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer aus einer Tragschicht, einer Wärmedämmschicht und einer Putzschicht zusammengesetzten Bauplatte, gekennzeichnet dadurch, dass die gesamte Platte in allen Schichten nahezu vollständig aus Kraftwerksrest stoffen, in Form eines thermisch im Temperaturbereich von 100 bis 600°C behan delten Gemisches von Braunkohlenfilteraschen (BFA) und Gipsen der nassen Rauchgasentschwefelung (REA-Gips) hergestellt wird, wobei

a) die Tragschicht aus dem thermisch behandeltem Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und Wasser bei einem Wasser/Bindemittel-Wert von < 0,5, vorzugsweise < 0,4, und von Zuschlagstoffen im Verhältnis zum Binde mittel von 4 : 1 bis 1 : 1 gemischt und in eine Form gebracht,
b) darauf die Wärmedämmschicht aus dem thermisch behandelten Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe eines Fließmittels und/oder eines Verzögerers und/oder eines synthetischen Schaumbildners und Wasser bei einem Wasser/Bindemittel-Wert von 0,4 bis 0,7, vorzugsweise 0,5 bis 0,6, mittels eines Mischers als eine Direktverschäumung auf gebracht oder durch Vermischung des beschriebenen Gemisches mit einem separat hergestellten Schaum hergestellt und ebenfalls auf die Tragschicht nach a) aufgebracht und nach einer Ansteifungszeit von 10 bis 60 min,
c) hierauf eine Putzschicht aus dem thermisch behandeltem Gemisch mit einem Anteil von 10 bis 40 M% BFA und 60 bis 90 M% REA-Gips unter Zugabe von Zuschlagstoffen im Verhältnis zum Bindemittel von 2 : 1 bis 4 : 1 und/oder unter Zumischung eines Hydrophobiermittels gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Hydrophobie rungsmittel neben den ansich bekannten Bauchemikalien auch ein hochpolymeri sierter, auf der Basis nativer Öle hergestellter Stoff verwendet und in die Wärme dämmschicht sowie die Putzschicht eingemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als Mischer ein Rohrmischer verwendet wird.