DE102004018135B4

DE102004018135B4 - Verfahren und Formvorrichtung zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper

Info

Publication number: DE102004018135B4
Application number: DE200410018135
Authority: DE
Inventors: Frank Dennert; Dr. Dennert Veit
Original assignee: Veit Dennert KG
Current assignee: Veit Dennert KG
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2024-04-09
Also published as: DE102004018135A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Formbodens (1) als Unterlage für den Formkörper (2), – Aufbringen einer Drainageschicht (4) zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material (9) austretendem Anmach-Wasser (10), – Aufsetzen eines Formrahmens (5) auf die Drainageschicht (4) unter Aufrechterhaltung eines unter dem Formrahmen (5) durchgehenden Schichtverlaufes, – Einfüllen des flüssigen Schaumbeton-Materials (9) auf die Drainageschicht (4) in den durch den Formrahmen (5) umgrenzten Formraum (6), – Ansteifenlassen des Schaumbeton-Materials (9) bei im wesentlichen gleichzeitiger Aufnahme und Ableitung des sich aus dem Schaumbeton-Material (9) absetzenden Anmach-Wassers (10) aus dem Formraum (6) durch die Drainageschicht (4), – Entschalen des angesteiften Schaumbeton-Formkörpers (2) durch Entfernen des Formrahmens (5), und – Wegnehmen des Schaumbeton-Formkörpers (2) von der zurück bleibenden Drainageschicht (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Formvorrichtung zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material.
Die DE 196 23 584 A1 betrifft eine verbesserte Betonform-Zwischenlage und Formen für die Betonherstellung, die gemusterte oder sehr glatte Betonoberflächen ergeben.
Aus der US 3 979 217 A ist ein Verfahren zur Herstellung einer leichtgewichtigen Porenzement-Zusammensetzung bekannt, die eine hochstabile verdichtete Lage neben einer leichtgewichtigen Porenlage aufweist.
Die US 3 867 159 A offenbart geschäumte Betonstrukturen, die durch Vermischen von Wasser und Zement unter hochgradiger Hydration der Zementpartikel und anschließendem Einführen eines Schaums hergestellt werden. Der Schaum wird unter Druck aus einer Mischung von Wasser, Luft, einem Schäumungsmittel und einem Chloridbeschleuniger hergestellt.
Die Erfindung ist in erster Linie relevant für die Herstellung mineralischer Wärmedämmplatten, die aus ultraleichtem, feinstporosiertem Schaumbeton auf der Basis von Sand, Zement und einem Schaum- oder Porenbildner hergestellt werden. Herkömmlicherweise werden solche Wärmedämmplatten durch Eingießen eines relativ flüssigen Schaumbetons in einen Formkasten, Ansteifenlassen des Schaumbeton-Materials, Entfernen des den Formraum umgrenzenden Formrahmens und Schneiden des auf dem Formboden befindlichen Formkuchens in einzelne Scheiben hergestellt. In der Praxis ist dabei eine relativ hohe Bruchquote zu verzeichnen. Analysen des Produktionsprozesses haben in diesem Zusammenhang ergeben, dass das in den Formkasten eingebrachte Schaumbeton-Material während des Abbindeprozesses einige Anteile des Anmach-Wassers abgibt, das sich auf dem Formboden des Formkastens absetzt. Aufgrund der geringen Dichte des Schaumbeton-Materials schwimmt der im Formkasten befindliche Schaumbetonkuchen im schlechtesten Falle auf dem abgesetzten Wasser auf. Häufig bilden sich zumindest zwischen dem Formboden und dem Schaumbeton-Kuchen kleine, flache, linsenförmige Kavernen. An diesen Stellen verliert das Schaumbeton-Material seine Unterstützung durch den Formboden, was beim Schneiden des Schaumbeton-Kuchens mit Hilfe eines Schneidedrahtes zu unkoordinierten Brüchen ausgehend von diesen Kavernen führt. Es wurde bereits versucht, dieser Problematik durch Einbau von Filtervliesen oder Sieben in den Formkasten zu begegnen, allerdings ohne Erfolg, da das Anmach-Wasser mit seinen Bindemittelanteilen nach kurzer Zeit die Poren dieser Wasserableit-Elemente verstopfte.
Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Formvorrichtung zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material anzugeben, mit denen ein zuverlässigerer Produktionsprozess bei verbesserten Produkteigenschaften erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte wie folgt gelöst:

– Bereitstellen eines Formbodens als Unterlage für den Formkörper,
– Aufbringen einer Drainageschicht zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material austretendem Anmach-Wasser,
– Aufsetzen eines Formrahmens auf die Drainageschicht unter Aufrechterhaltung eines unter dem Formrahmen durchgehenden Schichtverlaufes,
– Einfüllen des flüssigen Schaumbeton-Materials auf die Drainageschicht in den durch den Formrahmen umgrenzten Formraum,
– Ansteifenlassen des Schaumbeton-Materials bei im wesentlichen gleichzeitiger Aufnahme und Ableitung des sich aus dem Schaumbeton-Material absetzenden Anmach-Wassers aus dem Formraum durch die Drainageschicht,
– Entschalen des angesteiften Schaumbeton-Formkörpers durch Entfernen des Formrahmens und
– Wegnehmen des Schaumbeton-Formkörpers von der zurück bleibenden Drainageschicht.

Im nebengeordneten Verfahrensanspruch 2 ist eine alternative Herstellungsweise angegeben, bei der vor dem Aufbringen der Drainageschicht der Formrahmen auf den Formboden unter Aufrechterhaltung eines Abstandsspaltes zwischen Formboden und Formrahmen und/oder von Entwässerungsöffnungen im Formboden aufgesetzt wird. Anschließend erfolgt das Aufbringen der Drainageschicht zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material austretendem Anmach-Wasser, wobei diese Drainageschicht den umlaufenden Abstandsspalt zwischen Formboden und Formrahmen abdeckt. Die übrigen Verfahrensschritte entsprechen denen des Anspruches 1.
Eine erfindungsgemäße Formvorrichtung betreffen die Ansprüche 8 bis 10. Kern der Erfindung ist das Aufbringen der vorzugsweise aus einer Feinsandschüttung bestehenden Drainageschicht auf den Formboden, die vorzugsweise auch unter dem Formrahmen hindurch verläuft. Damit wird eine hochwirksame Entwässerung des sich im Formkasten befindlichen, ansteifenden Schaumbeton-Kuchens erreicht. Es nimmt nämlich nicht nur die Drainageschicht direkt unter dem Formkuchen als solche das sich absetzende Anmach-Wasser auf, was in ähnlicher Weise bereits aus der EP 0 906 816 A1 bekannt ist. Dort ist bei der Herstellung von Wandelementen aus einem mit Leichtzuschlagstoffen versetzten Leichtbeton eine innerhalb eines geschlossenen Formkastens auf dem Formboden aufgebrachte Vorsatzschicht aus einem flüssigkeitssaugenden Material vorgesehen, die das aus dem Leichtbeton austretende und sich absetzende Wasser aufnimmt und anschließend mit dem Leichtbeton-Kuchen eine feste Verbindung eingeht. Die Vorsatzschicht wird also Teil des Wandelementes und besteht beispielsweise aus einer Feinmörtel- oder Putz-Schicht.
Bei der vorliegenden Erfindung wird vielmehr mit Hilfe der unter dem Formrahmen hindurchlaufenden Drainageschicht bzw. durch den von dieser abgedeckten Abstandsspalt bzw. Entwässerungsöffnung das sich absetzende Wasser aus dem Formraum abgeleitet, so dass eine sehr effiziente Entwässerung des Schaumbeton-Materials erfolgt. Damit lassen sich die Produkteigenschaften der herzustellenden Schaumbeton-Formkörper erheblich verbessern. So kann das Schaumbeton-Material mit einem erheblich größeren Anteil an Anmach-Wasser in die Form eingefüllt werden. Dies führt zu kleineren Poren im Schaumbeton-Formkörper. Trotzdem kann das für den Ansteifprozess hinderliche überschüssige Anmach-Wasser zum richtigen Zeitpunkt, nämlich dem Einsetzen der Verfestigung des Schaumbeton-Kuchens, über die Drainageschicht abgeführt werden. Das Wasser-Zement-Verhältnis wird damit während des Reifeprozesses des Schaumbeton-Materials so niedrig wie möglich gehalten.
Ein weiterer Effekt der unter dem Formrahmen durchlaufenden Drainageschicht ergibt sich durch deren Beaufschlagung und damit Verdichtung durch die Unterkante des Formrahmens. Insbesondere wenn diese mit einer Gummi-Dichtlippe versehen ist, wird durch die Verdichtung des Sandmaterials unter der darauf aufstehenden Formrahmen-Unterkante ein Rückhalte- oder quasi Filter-Effekt für die Feststoff-Anteile des Schaumbeton-Materials erzielt, was zu einer verbesserten Abdichtung des Formraumes führt. Beim bisherigen Produktionsprozess, bei dem der Formrahmen direkt auf dem Formboden aufgesetzt wurde, bestand die Gefahr, dass durch toleranzbedingte Lücken zwischen Formboden und Unterkante des Formrahmens das Betonmaterial ausläuft.
Schließlich liegt ein weiterer Vorteil der Drainageschicht darin, überschüssiges Schalungstrennmittel aufzunehmen und vom Schaumbeton-Kuchen wegzuführen. Beim Produktionsprozess nach dem Stand der Technik bestand demgegenüber das Problem, dass überschüssiges Schalungstrennmittel, das das Schaumbeton-Material in sich zusammenfallen lässt, an der Formwandung hinunter lief und auf dem sich absetzenden Wasser mit dem Effekt aufschwamm, dass der Schaum zumindest an der Unterseite des Formkuchens zerstört wurde. Dies führte dann zu erneutem vorzeitigen Ausfluss von Wasser aus dem Schaumbeton-Material und damit verbundenem weitergehenden Aufschwemmen des Schalungstrennmittels in höhere Schichten. Im ungünstigsten Falle führte dieser Mechanismus zu einer vollständigen Zerstörung des Schaumbeton-Kuchens in einer Form.
Die vorstehend aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für porosierte Schaumbeton-Formkörper und der dabei zum Einsatz kommenden Formvorrichtung lassen sich dahingehend zusammenfassen, dass das in den Formraum eingefüllte Schaumbeton-Material erheblich schneller ansteift und daher früher entschalt werden kann. Ferner ist der Herstellungsprozess deutlich weniger anfällig gegen Störungen, wie Auslaufen der Form und Zerstörung des Kuchens durch Eindringen von überschüssigem Schalungstrennmittel. Die Produktfestigkeit und Rohdichte sowie feine Porenstruktur lassen sich erheblich verbessern.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:
1 bis 4 schematische Seitenansichten einer Formvorrichtung in verschiedenen Zwischenschritten des Herstellungsverfahrens und
5 einen vergrößerten Detailausschnitt einer Formvorrichtung in einem Zwischenschritt eines gegenüber dem Verfahren gemäß 1 bis 4 abgewandelten Produktionsprozesses
Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, wird ein Formboden 1 bereitgestellt, der als Unterlage für die Herstellung eines Schaumbeton-Formkörpers 2 (4) dient. Wie in 1 angedeutet ist, wird mit Hilfe eines Füllwagens 3 eine Drainageschicht 4 auf den Formboden 1 in einer Dicke von beispielsweise 2 cm aufgebracht. Als Material dafür wird trockener Feinsand mit einer Körnung von 0 bis 2 mm verwendet. Die Fläche der Drainageschicht 4 ist größer als die Umrissfläche des anschließend von oben aufgesetzten, in Draufsicht rechteckigen Formrahmens 5, der zusammen mit dem Formboden 1 den Formraum 6 der in den 1 bis 4 gezeigten Formvorrichtung umgrenzt. An der Unterkante 7 des Formrahmens 5 ist dabei eine umlaufende Dichtlippe 8 aus gummielastischem Material angebracht, mit der der Formrahmen 5 auf die Drainageschicht 4 unter seinem Eigengewicht aufgesetzt wird. Wie in 2 bis 4 angedeutet ist, wird die Drainageschicht 4 dabei unter dieser Dichtlippe 8 in sich verdichtet, die Drainageschicht 4 bleibt als solche jedoch auch unter dem Formrahmen 5 aufrechterhalten und geht nach außen durch.
In den Formrahmen 6 wird anschließend vorsichtig Schaumbeton-Material 9 eingegossen, das auf der Drainageschicht aus dem deutlich schwereren Feinsand aufschwimmt. Der vom Schaumbeton-Material 9 gebildete Kuchen beginnt – wie in 3 durch gewellte Pfeile 10 angedeutet ist – sich zu entwässern, wobei das sich absetzende Anmach-Wasser von der Drainageschicht 4 aufgenommen und – je nach Menge – auch nach außen unter den Formrahmen 5 hindurch abgeführt wird. Nach einer Ansteifungszeit kann der Formkörper 2 durch Abheben des Formrahmens 5 entschalt und anschließend mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Schneidharfe in einzelne Formplatten 11 zerschnitten werden, die durch eine Greifeinrichtung von der Drainageschicht 4 abgehoben und dem eigentlichen Aushärtungsprozess zugeführt werden können. Die Drainageschicht 4 selbst wird anschließend vom Formboden entfernt, das nun feuchte und mit Zement versetzte Sandmaterial kann anderweitig zur Herstellung von Baustoffen verwendet werden.
Anhand von 5 ist eine Verfahrensvariante zu erörtern. Hierbei wird zuerst der Formrahmen 5 auf den Formboden 1 unter Zwischenlegen von Abstandsklötzchen 12 aufgesetzt. Durch letztere wird ein Abstandsspalt 13 zwischen der Unterkante 7 des Formrahmens 5 und dem Formboden 1 erzeugt. Als zusätzliche oder alternative Entwässerungsmaßnahme neben dem Abstandsspalt 13 können eine oder mehrere Entwässerungsöffnungen (nicht dargestellt) im Formboden 1 vorgesehen sein.
Anschließend wird dann die Drainageschicht 4 innerhalb des Formrahmens 5 auf dem Formboden 1 in einer Höhe von ca. 2 cm aufgeschüttet und eingeebnet, sodass der wenige Millimeter hohe Abstandsspalt 13 von innen komplett von der Drainageschicht 4 abgedeckt ist. Beim anschließenden Eingießen des Schaumbeton-Materials 9 erfolgt unter Zurückhaltung dessen Feststoffanteile über die Drainageschicht 4 durch den Abstandsspalt 13 hindurch und gegebenenfalls über die erwähnten Entwässerungsöffnungen eine wirksame Entwässerung.

Claims

Verfahren zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Formbodens (1) als Unterlage für den Formkörper (2), – Aufbringen einer Drainageschicht (4) zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material (9) austretendem Anmach-Wasser (10), – Aufsetzen eines Formrahmens (5) auf die Drainageschicht (4) unter Aufrechterhaltung eines unter dem Formrahmen (5) durchgehenden Schichtverlaufes, – Einfüllen des flüssigen Schaumbeton-Materials (9) auf die Drainageschicht (4) in den durch den Formrahmen (5) umgrenzten Formraum (6), – Ansteifenlassen des Schaumbeton-Materials (9) bei im wesentlichen gleichzeitiger Aufnahme und Ableitung des sich aus dem Schaumbeton-Material (9) absetzenden Anmach-Wassers (10) aus dem Formraum (6) durch die Drainageschicht (4), – Entschalen des angesteiften Schaumbeton-Formkörpers (2) durch Entfernen des Formrahmens (5), und – Wegnehmen des Schaumbeton-Formkörpers (2) von der zurück bleibenden Drainageschicht (4).
Verfahren zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Formbodens (1) als Unterlage für den Formkörper (2), – Aufsetzen eines Formrahmens (5) auf den Formboden (1) unter Aufrechterhaltung eines Abstandsspaltes (13) zwischen Formboden (1) und Formrahmen (5) und/oder einer Entwässerungsöffnung im Formboden, – Aufbringen einer Drainageschicht (4) zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material (9) austretendem Anmach-Wasser (10) auf den Formboden (1) innerhalb des Formrahmens (5) unter Abdeckung des umlaufenden Abstandsspaltes (13), – Einfüllen des flüssigen Schaumbeton-Materials (9) auf die Drainageschicht (4) in den durch den Formrahmen (5) umgrenzten Formraum (6), – Ansteifenlassen des Schaumbeton-Materials (9) bei im wesentlichen gleichzeitiger Aufnahme und Ableitung des sich aus dem Schaumbeton-Material (9) absetzenden Anmach-Wassers (10) aus dem Formraum (6) durch die Drainageschicht (4) und den Abstandsspalt (13) und/oder die Entwässerungsöffnung, – Entschalen des angesteiften Schaumbeton-Formkörpers (2) durch Entfernen des Formrahmens (5), und – Wegnehmen des Schaumbeton-Formkörpers (2) von der zurück bleibenden Drainageschicht (4).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageschicht (4) aus einer Feinsandschüttung mit einer Korngröße von 0 bis 2 mm besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageschicht (4) eine Dicke von 1 bis 3 cm aufweist.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formrahmen (5) mit einer gummielastischen Dichtlippe (8) an seiner auf die Drainageschicht (4) aufsetzenden Unterkante (7) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formrahmen (5) unter Verdichten der Drainageschicht (4) darauf aufgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Drainageschicht (4) nach dem Wegnehmen des Schaumbeton-Formkörpers (2) einer Weiterverwendung als Basismaterial für die Herstellung von Baumaterialien zugeführt wird.
Formvorrichtung zur Herstellung porosierter Schaumbeton-Formkörper aus einem nassen Schaumbeton-Material, gekennzeichnet durch – einen Formboden (1), – eine Drainageschicht (4) auf dem Formboden (1) zur Aufnahme und Ableitung von aus dem Schaumbeton-Material (9) austretendem Anmach-Wasser, und – einen Formrahmen (5), der auf den Formboden (1) mit einem Abstandsspalt (13) und/oder einer Entwässerungsöffnung im Formboden (1) vorzugsweise unter Aufrechterhaltung eines unter dem Formrahmen (5) durchgehenden Schichtverlaufes der Drainageschicht (4) aufgesetzt ist.
Formvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainageschicht (4) aus einer Feinsandschüttung mit einer Korngröße von 0 bis 2 mm und einer Dicke von 1 bis 3 cm besteht.
Formvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formrahmen (5) mit einer gummielastischen Dichtlippe (8) an seiner auf die Drainageschicht (4) aufsetzenden Unterkante (7) versehen ist.