DE102004039491A1 - Chimney flue pipe union has an inner pipe separated from an outer sleeve by a gap containing a bonding agent with foam-forming substance - Google Patents

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Abstract

A ceramic chimney flue pipe union has an inner pipe separated from an outer sleeve by a gap packed with a suitable two-part bonding agent. The agent has a binder with an additive containing a foam-forming substance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Muffenfüllmaterial zum Verbinden von keramischen Rohren, insbesondere Schornsteinrohren, wobei das Muffenfüllmaterial als Bestandteile mindestens einen Füllstoff, mindestens einen Härter, mindestens einen Binder und mindestens ein Additiv umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Muffenfüllmaterials und dessen Verwendung.The The invention relates to a socket filling material for connecting ceramic pipes, in particular chimney pipes, wherein the socket filling material as constituents at least one filler, at least one hardener, at least a binder and at least one additive, and a method for producing such a socket filling material and its use.

Mörtel und Kitte zur Verbindung von Kaminformteilen oder zur Ausbesserung schadhafter Kamine sind bekannt. So beschreibt die DE 42 33 295 A1 eine schnell und ohne Volumenschrumpfung härtende, säurefeste Mörtelmasse für unter anderem dieses Einsatzgebiet. Die Mörtelmasse basiert auf einer Kombination von Flugasche, mineralischen Füllstoffen, hydraulischen Bindemitteln, Alkalisilikaten, die auch als Wassergläser bezeichnet werden, und Reaktionsmitteln für die Alkalisilikate. Die Feststoffmischung der Mörtelmasse ist extrem feinteilig, wobei eine durchschnittliche Teilchengröße von 80% kleiner als 25 μm und 60% kleiner als 12 μm vorliegt. Als Reaktionsmittel zur Härtung der Wassergläser werden dabei schwer lösliche Salze mehrwertiger Metalle, wie beispielsweise die Phosphate und Polyphosphate des Aluminiums und des Zinks genannt. Für den mineralischen Füllstoff werden dabei vorzugsweise Materialien mit kristalliner Struktur eingesetzt. Bevorzugt werden hier Quarzmehl, Tonerde, Glimmermehl, Schiefermehl, Kaolin, Talkum oder Basaltsteinmehl. Zur Steigerung der Festigkeit und Abbindegeschwindigkeit der Mörtelmasse wird dieser weiterhin eine feinteilige, amorphe Kieselsäure, beispielsweise in Form von Kieselgur, gefälltem Kieselgel oder pyrolytisch gebildeter Kieselsäure zugesetzt. Eine Zugabe von Additiven oder Hilfsmitteln zur Mörtelmasse, wie Fließmitteln, Entschäumern, Netzmitteln, Verflüssigern oder Dipergierhilfen im Bereich von 0,01 bis 5 % der Gesamtmenge ist ebenfalls beschrieben.Mortar and putty for connecting fireplace fittings or for repairing damaged fireplaces are known. That's how it describes DE 42 33 295 A1 a fast and without volume shrinkage curing, acid-resistant mortar composition for, inter alia, this application. The mortar composition is based on a combination of fly ash, mineral fillers, hydraulic binders, alkali silicates, also referred to as water glasses, and reactants for the alkali silicates. The solid mixture of the mortar composition is extremely finely divided, with an average particle size of 80% less than 25 microns and 60% is less than 12 microns. As reactants for curing the water glasses thereby sparingly soluble salts of polyvalent metals, such as the phosphates and polyphosphates of aluminum and zinc are called. For the mineral filler preferably materials are used with crystalline structure. Quartz flour, alumina, mica flour, slate flour, kaolin, talc or basalt stone flour are preferred here. To increase the strength and setting rate of the mortar composition this is further added to a finely divided, amorphous silica, for example in the form of diatomaceous earth, precipitated silica gel or pyrolytically formed silica. An addition of additives or additives to the mortar composition, such as flow agents, defoamers, wetting agents, liquefiers or Dipergierhilfen in the range of 0.01 to 5% of the total amount is also described.

Wird ein derartiger Mörtel zum Verbinden von keramischen Rohren mit angeformten Muffen, wie beispielsweise von Schornsteinrohren verwendet, so treten bei den hohen Einsatztemperaturen Spannungen zwischen dem Rohrmaterial und dem Mörtel und dadurch bedingt mitunter Risse auf, die sich vom Mörtel in das Rohr beziehungsweise die Muffe fortsetzen. Gerade im Kaminbau sind derartige Risse unerwünscht, da diese zum unbemerkten Austritt von gesundheitsschädlichen Rauchgasen in das umliegende Mauerwerk und sich anschließende Räume führen können.Becomes such a mortar for connecting ceramic pipes with molded sleeves, such as used for example by chimney pipes, so occur in the high operating temperatures stresses between the pipe material and the mortar and as a result occasionally cracks, which extend from the mortar in Continue the pipe or sleeve. Especially in the fireplace are such cracks undesirable, as this leads to the unnoticed leakage of harmful Flue gases can lead into the surrounding masonry and adjoining rooms.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein demgegenüber verbessertes Muffenfüllmaterial zum Verbinden von keramischen Rohren, vorzugsweise Schornsteinrohren bereitzustellen, das in der Lage ist, die bei Temperatureinwirkung im Einsatz entstehenden Spannungen zwischen Rohr und Muffenfüllmaterial besser aufzunehmen. Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines solchen Muffenfüllmaterials soll ebenfalls bereitgestellt werden.It Now is an object of the invention, a contrast improved Muffenfüllmaterial for connecting ceramic pipes, preferably chimney pipes to provide that which is capable of the effect of temperature Tension between pipe and socket filling material arising during use to record better. A suitable method for producing a such sleeve filling material should also be provided.

Die Aufgabe wird für das Muffenfüllmaterial, das als Bestandteile mindestens einen Füllstoff, mindestens einen Härter, mindestens einen Binder und mindestens ein Additiv umfasst, dadurch gelöst, dass

  • a) das Additiv einen Schaumbildner aufweist, dass
  • b) der Füllstoff aufgemahlenen Bruch der zu verklebenden Rohre und/oder Schamotte und/oder Cordierit aufweist und dass
  • c) der Binder flüssiges Alkalisilikat und Alkalihydroxid aufweist.
The object is achieved for the socket filling material, which comprises as constituents at least one filler, at least one hardener, at least one binder and at least one additive in that
  • a) the additive has a foaming agent, that
  • b) the filler has milled breakage of the pipes to be bonded and / or chamotte and / or cordierite and that
  • c) the binder comprises liquid alkali silicate and alkali hydroxide.

Ein derartiges Muffenfüllmaterial liegt nach dem Erhärten mit einer hohen, überwiegend geschlossenen Porosität im Bereich bis 20% vor, die es ermöglicht, die Spannungen zwischen Rohr und Muffenfüllmaterial auszugleichen, so dass eventuell entstehende Risse sich bereits im ausgehärteten Muffenfüllmaterial verlaufen und somit das Rohrmaterial nicht mehr beeinträchtigen. Gleichzeitig erfüllt das ausgehärtete Muffenfüllmaterial nach Temperaturbeanspruchung gemäß der DIN EN 1457 die Anforderungen an eine geringe Gasdurchlässigkeit von unterhalb von 2 m3s-1m-2·10-3. Der Füllstoff wird je nach Anforderung an die Materialeigenschaften des Muffenfüllmaterials, insbesondere im Hinblick auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten, ausgewählt, wobei bevorzugt Füllstoffmischungen eingesetzt werden.After hardening, such a sleeve filling material has a high, predominantly closed porosity in the range of up to 20%, which makes it possible to compensate for the stresses between the tube and sleeve filling material so that any cracks that may occur are already in the hardened sleeve filling material and thus no longer the tube material affect. At the same time the hardened socket filling material meets the requirements for a low gas permeability of below 2 m 3 s -1 m -2 · 10 -3 after temperature stress according to DIN EN 1457. Depending on the requirements of the material properties of the socket filling material, in particular with regard to the coefficient of thermal expansion, the filler is selected, wherein filler mixtures are preferably used.

Durch den Einsatz eines Füllstoffs, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient an das zu verbindende Rohrmaterial angepasst ist, lassen sich die thermisch induzierten Spannungen zwischen Rohren und Muffenfüllmaterial weiter reduzieren, so dass dies in einer generell verminderten Rissbildung resultiert. Dabei wird der Einsatz von bislang üblicherweise verwendetem Quarzmehl als Füllstoff vermieden, da Quarz aufgrund seiner beim Aufheizen und Abkühlen jeweils bei 573 °C auftretenden, sprunghaften Volumenänderung, dem sogenannten Quarzsprung, hohe Spannungen im Muffenfüllmaterial induziert und zu vermehrter Rissbildung führt.By using a filler whose thermal expansion coefficient is adapted to the pipe material to be connected, the thermally induced stresses between pipes and socket filling material can be further reduced, resulting in a generally reduced cracking. The use of previously commonly used quartz powder as a filler is avoided because quartz due to his occurring during heating and cooling in each case at 573 ° C, sudden change in volume, the so-called quartz crack, high voltages induced in the socket filling material and leads to increased cracking.

Der Einsatz des Schaumbildners im Muffenfüllmaterial hat den weiteren Vorteil, dass das Muffenfüllmaterial sich leichter verarbeiten lässt, da dieses nach dem Auftrag auf das Rohrmaterial aufgrund seiner schaumigen Konsistenz gut am Auftragsort haftet und die Gefahr eines Ablaufens vermindert ist. Fehlstellen im Verbindungsbereich der Rohre aufgrund unzureichender Auftragsmenge an Muffenfüllmaterial können damit wirkungsvoll vermieden werden.Of the Use of the foaming agent in the socket filling material has the other Advantage that the socket filling material easier to process, because this after the order on the pipe material due to its foamy Consistency adheres well to the job site and the risk of expiration is reduced. Defects in the connection area of the pipes due insufficient order quantity of socket filling material can thus be effectively avoided.

Es hat sich bewährt, wenn als Schaumbilder ein in der Zementverarbeitung üblicher Schaumbildner eingesetzt wird. Geeignet ist hier beispielsweise ein Schaumbildner, der unter dem Produktnamen SB1 von der Firma Sika Addiment GmbH, 69181 Leimen, DE, oder Blitz Expandal der Firma Benda-Lutz Werke GmbH, 3133 Traismauer, AT vertrieben wird.It has proved its worth, if as foams a more common in cement processing Foaming agent is used. Suitable here, for example a foaming agent, sold under the product name SB1 by the company Sika Addiment GmbH, 69181 Leimen, DE, or Blitz Expandal of the company Benda-Lutz Werke GmbH, 3133 Traismauer, AT.

Selbstverständlich können dem Muffenfüllmaterial weitere Additive zugesetzt werden, die beispielsweise die Benetzung der Feststoffkomponenten mit Binder verbessern oder die gleichmäßige Dispersion der Feststoffkomponenten im Binder erleichtern.Of course you can socket filler other additives are added, for example, the wetting the solid components with binder or the uniform dispersion facilitate the solid components in the binder.

Weiterhin hat es sich bewährt, wenn der Füllstoff weiterhin feinteiligen Kieselgur aufweist. Kieselgur ist bereits selbst porös und trägt somit zu einer weiteren Erhöhung der Porosität des erhärteten Muffenfüllmaterials und somit gleichzeitig zur Verbesserung dessen Aufnahmefähigkeit für thermisch induzierte Spannungen bei. Ein geeigneter Kieselgur wird beispielsweise unter der Bezeichnung Dicalite® von der Firma Grefco Inc., 23705 Crenshaw Blvd, Torrance, CA 90505 vertrieben.Furthermore, it has proven useful if the filler further comprises finely divided diatomaceous earth. Diatomaceous earth is itself porous and thus contributes to a further increase in the porosity of the hardened sleeve filling material and thus at the same time to improve its absorption capacity for thermally induced stresses. A suitable diatomaceous earth is sold for example under the name Dicalite ® from Grefco Inc., 23705 Crenshaw Blvd, Torrance, CA 90505th

Es hat sich bewährt, wenn das Muffenfüllmaterial 20 bis 40 Gew.-% flüssiges Alkalisilikat und 3 bis 6 Gew.-% Alkalihydroxid als Binder aufweist, wobei das Alkalihydroxid vorzugsweise in Form von KOH und/oder NaOH, bevorzugt als Ätzkali- oder Ätznatron-Schuppen eingesetzt ist. Ätzkali-Schuppen (technisch 90 – 92 %) sind beispielsweise über die Firma Biesterfeld Graen, München, DE, erhältlich.It has proved its worth, if the socket filling material From 20 to 40% by weight of liquid Alkali silicate and 3 to 6 wt .-% alkali hydroxide as a binder, wherein the alkali metal hydroxide is preferably in the form of KOH and / or NaOH, preferably as an etching or caustic soda scales is used. Potassium hydroxide flakes (technically 90 - 92 %) are for example over the company Biesterfeld Graen, Munich, DE, available.

Für den Einsatz im Muffenfüllmaterial haben sich handelsübliche, kostengünstige Wassergläser auf Basis von Natriumsilikat oder Kaliumsilikat bewährt. Ein hier bevorzugt eingesetztes Wasserglas enthält etwa 14% K2O, 26% SiO2 und weist einen Feststoffgehalt von etwa 40% auf. Ein geeignetes Wasserglas ist beispielsweise unter der Bezeichnung K42 von der Firma Woellner Silikat GmbH, 67065 Ludwigshafen, DE oder über die Firma Permatex, 71665 Vaihingen, DE, beziehbar.Commercially available, cost-effective water glasses based on sodium silicate or potassium silicate have proven successful for use in socket filling material. A water glass preferably used here contains about 14% K 2 O, 26% SiO 2 and has a solids content of about 40%. A suitable water glass is available, for example, under the name K42 from Woellner Silikat GmbH, 67065 Ludwigshafen, DE or from Permatex, 71665 Vaihingen, DE.

Das Alkalisilikat für den Binder kann auch als Feststoff in das Muffenfüllmaterial eingebracht werden, wobei dann außerdem eine ausreichende Menge an Wasser zur Zubereitung eines gebrauchsfertigen Muffenfüllmaterials zugesetzt werden muss.The Alkali silicate for The binder can also be used as a solid in the socket filling material are introduced, in which case also a sufficient amount on water to prepare a ready-to-use socket filling material must be added.

Vorzugsweise umfasst der im Muffenfüllmaterial eingesetzte Härter eine oder mehrere Komponenten der folgenden Gruppe: Zinkoxid; Flugasche; Aluminiumphosphat; Metakaolin. Der Härter Metakaolin stellt ein reaktionsfähiges Material aus einer energiereichen, amorphen Phase bereit. In Kontakt mit der alkalischen Binderlösung werden in der amorphen Phase vorhandene Si-O- und Al-O-Bindungen aufgebrochen und monomere Bausteine erzeugt, wobei das flüssige Alkaliwasserglas des Binders als Lieferant für Si-O-Monomere und das Alkalihydroxid des Binders als Aktivator dient. Diese reagieren, bei Erwärmung beschleunigt, durch Kondensationsreaktion zu alumosilikatischen Netzwerken.Preferably includes the in the socket filling material used hardener one or more components of the following group: zinc oxide; Fly ash; Aluminum phosphate; Metakaolin. The hardener metakaolin provides a reactive material from an energetic, amorphous phase ready. In contact with the alkaline binder solution For example, Si-O and Al-O bonds present in the amorphous phase are broken and generates monomeric building blocks, wherein the liquid alkali water glass of the Binders as a supplier for Si-O monomers and the alkali hydroxide of the binder serves as an activator. These react when heated accelerated by condensation reaction to aluminosilicate Networks.

Es hat sich insbesondere bewährt, wenn das Muffenfüllmaterial 26 bis 60 Gew.-% Füllstoff, 6,5 bis 65 Gew.-% Härter, 23 bis 46 Gew.-% Binder, sowie 0,5 bis 5 Gew.-% eines Additivs zur Schaumbildung aufweist. Ein derartiges Muffenfüllmaterial ist in ausgehärtetem Zustand in hohem Maß rissbeständig und gasdicht.It has proven to be particularly effective if the socket filling material From 26% to 60% by weight of filler, 6.5 to 65% by weight hardener, 23 to 46 wt .-% binder, and 0.5 to 5 wt .-% of an additive for foaming has. One such socket filling material is in hardened Condition highly resistant to cracking and cracking gas-tight.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Muffenfüllmaterial als Füllstoff

  • a) 25 bis 50 Gew.-% aufgemahlenen Bruch der zu verklebenden Schornsteinrohre und/oder Schamotte und/oder Cordierit sowie
  • b) 1 bis 10 Gew.-% feinteiligen Kieselgur enthält.
It is particularly preferred if the socket filling material as a filler
  • a) 25 to 50 wt .-% milled breakage of the chimney pipes to be bonded and / or chamotte and / or cordierite and
  • b) 1 to 10 wt .-% finely divided kieselguhr.

Ein derart zusammengesetzter Füllstoff weist einen optimal an das Rohrmaterial angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf und vermindert die thermisch induzierten Spannungen zwischen Rohren und Muffenfüllmaterial auf ein Minimum.One such composite filler has an optimal adapted to the pipe material thermal Expansion coefficients and reduces the thermally induced Tensions between pipes and socket filling material to a minimum.

Der aufgemahlene Bruch wird dabei bevorzugt in einer Korngröße bis etwa 0,6 mm eingesetzt, wobei der Bruch sich üblicherweise in seinen Hauptbestandteilen aus Tonmaterialien und Cordierit zusammensetzt.Of the Milled fracture is preferred in a grain size to about 0.6 mm, the break usually being in its main components composed of clay materials and cordierite.

Bevorzugt weist das Muffenfüllmaterial 0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid auf. Das eingesetzte Zinkoxid weist dabei vorzugsweise eine maximale Korngröße von etwa 45 μm auf. Ein beispielsweise geeignetes Zinkoxid ist unter der Bezeichnung Zinkoxid Weißsiegel über die Firma Brüggemann Chemical, 74076 Heilbronn, DE, zu beziehen.Prefers has the socket filling material 0.5 to 10 wt .-% of zinc oxide. The zinc oxide used shows preferably a maximum grain size of about 45 microns. One For example, suitable zinc oxide is called zinc oxide White seal over the Company Brüggemann Chemical, 74076 Heilbronn, DE.

Das Muffenfüllmaterial weist weiterhin bevorzugt 1 bis 25 Gew.-% Flugasche auf. Besonders geeignet sind hier Flugaschen vom Typ EFA-Füller S-B/F der Firma BauMineral GmbH Herten, 45699 Herten, DE. Aber auch andere Typen von Flugaschen können eingesetzt werden.The socket filler furthermore preferably has from 1 to 25% by weight of fly ash. Especially suitable here are fly ash type EFA filler S-B / F from BauMineral GmbH Herten, 45699 Herten, DE. But also other types of fly ashes can be used.

Weiterhin hat es sich bewährt, wenn das Muffenfüllmaterial 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat aufweist. Ein geeignetes Aluminiumphosphat ist beispielsweise unter der Bezeichnung Fabutit 758 von der Firma Chemische Fabrik in Budenheim, DE, erwerbbar.Farther has it proven if the socket filling material 0 to 5 wt .-% aluminum phosphate. A suitable aluminum phosphate is for example under the name Fabutit 758 from the company Chemische Factory in Budenheim, DE, acquirable.

Auch ein Bestandteil von 5 bis 25 Gew.-% an Metakaolin im Muffenfüllmaterial hat sich bewährt, welches unabhängig vom Wasserglas eine chemische Bindung im Muffenfüllmaterial erzeugt. Ein hier bevorzugt eingesetzter Metakaolin kann beispielsweise unter der Bezeichnung Metastar 501 von der Firma Imerys, beispielsweise über die Firma Gustav Grolmann GmbH & Co. KG 41429 Neuss, DE, bezogen werden.Also a component of 5 to 25% by weight of metakaolin in the socket filling material has proved its worth, which independently creates a chemical bond in the socket filling material from the water glass. One here Preferably used metakaolin, for example, under the Designation Metastar 501 of the company Imerys, for example over the Company Gustav Grolmann GmbH & Co. KG 41429 Neuss, DE.

Besonders bevorzugt ist es für das Aushärteverhalten des Muffenfüllmaterials, wenn dieser als Härter gleichzeitig 1 bis 25 Gew.-% Flugasche, 0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 25 Gew.-% Metakaolin sowie 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat umfasst.Especially it is preferred for the curing behavior the socket filling material, if this as a hardener at the same time 1 to 25 wt .-% fly ash, 0.5 to 10 wt .-% zinc oxide, 5 to 25 Wt .-% metakaolin and 0 to 5 wt .-% aluminum phosphate comprises.

Um ein möglichst unproblematisches Verbinden von Rohren zu ermöglichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Füllstoff eine maximale Korngröße von etwa 0,7 mm aufweist. Größere Körner können sich beispielsweise im Spalt zwischen einer Rohraußenwandung und einer Muffeninnenwandung des damit zu verbindenden, angrenzenden Rohres verklemmen und zu unerwünschten Spannungen führen, die wiederum Auslöser für Risse und somit Undichtigkeiten sein können.Around one possible It has proven to be advantageous to permit unproblematic joining of pipes. if the filler a maximum grain size of about 0.7 mm. Larger grains, for example, can in the gap between a tube outer wall and a sleeve inner wall of the adjoining thereto Pipe jam and unwanted Cause tensions, which in turn trigger for cracks and thus leaks can be.

Ein Muffenfüllmaterial gemäß der Erfindung weist vorzugsweise folgende Bestandteile auf, die in Summe 100 Gew.-% des Muffenfüllmaterials ergeben: 26 bis 60 Gew.-% Füllstoff, 20 bis 40 Gew.-% flüssiges Alkalisilikat, 3 bis 6 Gew.-% Alkalihydroxyd, 1 bis 25 Gew.-% Flugasche, 0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 25 Gew.-% Metakaolin, 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat, 0,5 bis 5 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung. A socket filling material according to the invention preferably has the following constituents, which add up to 100% by weight of the socket filling material: From 26 to 60% by weight Filler, 20 to 40% by weight liquid alkali silicate, 3 to 6% by weight alkali hydroxide, 1 to 25% by weight Fly ash, 0.5 to 10% by weight Zinc oxide, 5 to 25% by weight metakaolin, 0 to 5% by weight Aluminum phosphate, 0.5 to 5% by weight Additive for foaming.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Muffenfüllmaterial aus 32 bis 41 Gew.-% Füllstoff, 25 bis 35 Gew.-% flüssigem Alkalisilikat, 4 bis 5,5 Gew.-% Alkalihydroxid, 10 bis 20 Gew.-% Flugasche, 1 bis 3 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 10 Gew.-% Metakaolin, 1 bis 4,5 Gew.-% Aluminiumphosphat, und 1 bis 2 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung gebildet ist. Furthermore, it is preferred if the socket filling material From 32 to 41% by weight Filler, 25 to 35% by weight liquid alkali silicate, 4 to 5.5% by weight alkali hydroxide, 10 to 20% by weight Fly ash, 1 to 3% by weight Zinc oxide, 5 to 10% by weight metakaolin, 1 to 4.5% by weight Aluminum phosphate, and 1 to 2% by weight Foaming additive is formed.

Die Aufgabe wird für das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Muffenfüllmaterials durch folgende Schritte gelöst:

  • a) Lösen des Binders in einem Mischgefäß,
  • b) Zugabe des Härters zum Binder,
  • c) Homogenisieren der Härters und des Binders unter Bildung einer Suspension,
  • d) Vermengen der Suspension mit etwa 40 bis 60 Gew.-% der Menge an Füllstoff,
  • e) Vermengen der Suspension mit Additiv zur Schaumbildung, wobei die Suspension aufgeschäumt wird und
  • f) Vermengen der aufgeschäumten Suspension mit der verbliebenen Menge an Füllstoff.
The object is achieved for the method for producing a sleeve filling material according to the invention by the following steps:
  • a) dissolving the binder in a mixing vessel,
  • b) adding the hardener to the binder,
  • c) homogenizing the hardener and the binder to form a suspension,
  • d) mixing the suspension with about 40 to 60% by weight of the amount of filler,
  • e) mixing the suspension with additive for foaming, wherein the suspension is foamed and
  • f) mixing the foamed suspension with the remaining amount of filler.

Diese Abfolge an Misch- und Zugabeschritten ermöglicht eine optimale Aufbereitung des erfindungsgemäßem Muffenfüllmaterials, wobei eine optimale Schaumausbildung erfolgt.These Sequence of mixing and adding steps enables optimal processing the inventive socket filling material, whereby an optimal foam formation takes place.

Das Muffenfüllmaterial weist verarbeitungsfertig vorzugsweise eine standfeste, das bedeutet nicht fließfähige, Konsistenz auf, so dass eine optimale Applikation auf den zu verbindenden Rohren möglich ist.The socket filler preferably has a stable, ready-to-use, that means non-flowable, consistency on, allowing an optimal application on the pipes to be joined possible is.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Muffenfüllmaterials zur rissfreien Verbindung von keramischen Rohren, insbesondere von Schornsteinrohren mit einer Einsatztemperatur bis 1000 °C, ist ideal.The Use of the sleeve filling material according to the invention for the crack-free connection of ceramic pipes, in particular of Chimney pipes with an operating temperature up to 1000 ° C, is ideal.

Für eine haltbare und gasdichte Rohrverbindung hat es sich bewährt, wenn das Muffenfüllmaterial eine an einem ersten Rohr angeordnete Muffe mit einem in die Muffe gesteckten zweiten Rohr verbindet. Selbstverständlich können aber auch Rohre im Bereich ihrer Stirnflächen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Muffenfüllmaterials optimal miteinander verbunden werden.For a durable and gas-tight pipe connection, it has proven useful when the socket filling material a sleeve disposed on a first tube with a in the sleeve mated second pipe connects. Of course, but also pipes in the area their faces optimally with each other using the sleeve filling material according to the invention get connected.

Das Muffenfüllmaterial ist dabei vorzugsweise an Umgebungsluft bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis < 100°C ausgehärtet. Eine Aushärtung in einem Temperaturbereich oberhalb von 100°C kann zu Siedevorgängen im noch nicht erhärteten Muffenfüllmaterial und damit zu einer unerwünschten Gefügeausbildung des Muffenfüllmaterials durch austretenden Wasserdampf unter Ausbildung von offener Porosität und somit von Gasundichtigkeiten im erhärteten Muffenfüllmaterial führen.The socket filler is preferably in ambient air at a temperature in Range cured from 0 to <100 ° C. A curing in a temperature range above 100 ° C can lead to boiling processes in the not yet hardened socket filler and thus to an undesirable Microstructure of the socket filler by escaping water vapor to form open porosity and thus of Gas leaks in the hardened socket filler to lead.

Die 1 zeigt beispielhaft einen Querschnitt durch eine Rohrverbindung, wie sie für Schornsteinrohre üblich ist. Ein Rohr 1 wird dabei mit einem Rohr 2 verbunden, wobei das Rohr 1 in eine am Rohr 2 angeordnete Muffe 2a gesteckt wird. Ein Muffenfüllmaterial 3 wurde vor dem Zusammenstecken der Rohre 1, 2 auf die, sich im Verbindungsbereich befindliche Außenseite des Rohres 1 und die Innenseite der Muffe 2a aufgetragen, wobei auch die Stirnseite des Rohres 1 beschichtet werden kann.The 1 shows an example of a cross section through a pipe joint, as is customary for chimney pipes. A pipe 1 is doing it with a pipe 2 connected, the pipe 1 in one on the pipe 2 arranged sleeve 2a is plugged. A socket filling material 3 was before the mating of the pipes 1 . 2 on the, located in the connection area outside of the tube 1 and the inside of the sleeve 2a applied, whereby also the front side of the pipe 1 can be coated.

Das Muffenfüllmaterial 3 weist folgende Zusammensetzung auf:The socket filling material 3 has the following composition:

31,53 Gew.-% 31.53 Wt .-% Bruch aus Rohrmaterial,fracture made of pipe material, 5,56 Gew.-% 5.56 Wt .-% Kieselgur,diatomaceous earth, 28,88 Gew.-% 28,88 Wt .-% flüssiges Alkalisilikat,liquid alkali silicate, 5,10 Gew.-% 5.10 Wt .-% Alkalihydroxid, vorzugsweise Ätzkali-Schuppen,alkali hydroxide, preferably caustic potash scales, 14,69 Gew.-% 14.69 Wt .-% Flugasche,Fly ash, 1,25 Gew.-%1.25 Wt .-% Zinkoxid, Zinc oxide, 7,62 Gew.-% 7.62 Wt .-% Metakaolin,metakaolin, 4,16 Gew.-% 4.16 Wt .-% Aluminiumphosphat, undAluminum phosphate, and 1,21 Gew.-% 1.21 Wt .-% Additiv zur Schaumbildung SB1additive for foam formation SB1

Dabei wurde eine Viskosität des Muffenfüllmaterials 3 auf eine standfeste Konsistenz eingestellt.Thereby, a viscosity of the socket filling material became 3 set to a stable consistency.

Nach dem Zusammenstecken der Rohre 1, 2 erhärtet das Muffenfüllmaterial 3 bei Raumtemperatur über einen Zeitraum von etwa 24 h. Nach einer Lagerung von 7 beziehungsweise 14 Tagen erfolgt ein Ceramtest nach DIN EN 1457.After putting the pipes together 1 . 2 hardens the socket filling material 3 at room temperature over a period of about 24 hours. After storage for 7 or 14 days, a Ceramtest according to DIN EN 1457.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Gasdurchlässigkeit GDL des Muffenfüllmaterials (MFM):

Figure 00110001
Tabelle 1 Table 1 shows the results of the gas permeability GDL of the socket filling material (MFM):
Figure 00110001
Table 1

Es zeigt sich, dass das Muffenfüllmaterial die geforderten Gasdurchlässigkeiten gemäß DIN EN 1457 von < 2 m3s-1m-2·10-3 sowohl vor als auch nach einem Einsatz bis 1000°C hervorragend erfüllt.It turns out that the socket filling material excellently meets the required gas permeabilities according to DIN EN 1457 of <2 m 3 s -1 m -2 · 10 -3 both before and after use up to 1000 ° C.

Für den Fachmann erschließt sich für das erfindungsgemäße Muffenfüllmaterial in nicht erfinderischer Weise eine Anzahl weiterer möglicher Zusammensetzungen.For the expert opens for the sleeve filling material according to the invention in a non-inventive way a number of other possible Compositions.

Claims (25)

Muffenfüllmaterial zum Verbinden von keramischen Rohren, wobei das Muffenfüllmaterial als Bestandteile mindestens einen Füllstoff, mindestens einen Härter, mindestens einen Binder und mindestens ein Additiv umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Additiv einen Schaumbildner aufweist und b) der Füllstoff aufgemahlenen Bruch der zu verklebenden Rohre und/oder Schamotte und/oder Cordierit aufweist und c) der Binder flüssiges Alkalisilikat und Alkalihydroxid aufweist.A socket filling material for joining ceramic pipes, wherein the socket filling material comprises as constituents at least one filler, at least one hardener, at least one binder and at least one additive, characterized in that a) the additive has a foaming agent and b) the filler has been ground to break the bond to be bonded Having tubes and / or chamotte and / or cordierite and c) the binder liquid alkali silicate and alkali metal hydroxide. Muffenfüllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumbilder ein in der Zementverarbeitung üblicher Schaumbildner ist.socket filler according to claim 1, characterized in that the foam images a more common in cement processing Foamer is. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff feinteiligen Kieselgur aufweist.socket filler according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the filler finely divided diatomaceous earth having. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Binder das Muffenfüllmaterial 20 bis 40 Gew.-% flüssiges Alkalisilikat und 3 bis 6 Gew.-% Alkalihydroxid aufweist,socket filler according to one of the claims 1 to 3, characterized in that as Binder the socket filling material From 20 to 40% by weight of liquid Alkali silicate and 3 to 6 wt .-% alkali hydroxide, Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalihydroxid in Form von Ätzkali- und/oder Ätznatron-Schuppen eingesetzt ist.socket filler according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the alkali hydroxide in the form from caustic and / or caustic soda flakes is used. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter eine oder mehrere Komponenten der folgenden Gruppe umfasst: Zinkoxid; Flugasche; Aluminiumphosphat; Metakaolin.socket filler according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the hardener one or more components the following group includes: zinc oxide; Fly ash; Aluminum phosphate; Metakaolin. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial 26 bis 60 Gew.-% Füllstoff, 6,5 bis 65 Gew.-% Härter, 23 bis 46 Gew.-% Binder, sowie 0,5 bis 5 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung
aufweist.Muff filling material according to one of claims 1 to 6, characterized in that the socket filling material From 26 to 60% by weight Filler, 6.5 to 65% by weight Harder, From 23 to 46% by weight Binder, as well 0.5 to 5% by weight Additive for foaming
having. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial als Füllstoff a) 25 bis 50 Gew.-% aufgemahlenen Bruch der zu verklebenden Schornsteinrohre und/oder Schamotte und/oder Cordierit sowie b) 1 bis 10 Gew.-% feinteiligen Kieselgur enthält.Muff filling material according to one of claims 3 to 7, characterized in that the Muffenfüllma As a filler filler a) 25 to 50 wt .-% milled fraction of the chimney pipes to be bonded and / or chamotte and / or cordierite and b) 1 to 10 wt .-% finely divided kieselguhr contains. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff eine maximale Korngröße von etwa 0,7 mm aufweist.socket filler according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the filler has a maximum grain size of about 0.7 mm. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Alkalisilikat mittels eines Natriumsilikats oder eines Kaliumsilikats gebildet ist.socket filler according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the liquid alkali metal silicate means a sodium silicate or a potassium silicate. Muffenfüllmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Alkalisilikat etwa 14% K2O, 26% SiO2 und einen Feststoffgehalt von etwa 40% aufweist.Sleeve filling material according to claim 10, characterized in that the liquid alkali metal silicate comprises about 14% K 2 O, 26% SiO 2 and a solids content of about 40%. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial 0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid aufweist.socket filler according to one of the claims 6 to 11, characterized in that the sleeve filling material 0.5 to 10 wt .-% zinc oxide. Muffenfüllmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinkoxid eine maximale Korngröße von etwa 45 μm aufweist.socket filler according to claim 12, characterized in that the zinc oxide is a maximum grain size of about 45 μm. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial 1 bis 25 Gew.-% Flugasche aufweist.socket filler according to one of the claims 6 to 13, characterized in that the sleeve filling material 1 to 25 wt .-% fly ash has. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat aufweist.socket filler according to one of the claims 6 to 14, characterized in that the sleeve filling material 0 to 5 wt .-% aluminum phosphate. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial 5 bis 25 Gew.-% Metakaolin aufweist.socket filler according to one of the claims 6 to 15, characterized in that the sleeve filling material 5 to 25 wt .-% metakaolin has. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial als Härter 1 bis 25 Gew.-% Flugasche, 0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 25 Gew.-% Metakaolin, 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat
umfasst.Muff filling material according to one of claims 6 to 16, characterized in that the socket filling material as a hardener 1 to 25% by weight Fly ash, 0.5 to 10% by weight Zinc oxide, 5 to 25% by weight metakaolin, 0 to 5% by weight aluminum phosphate
includes. Muffenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 6 bis 17, wobei das Muffenfüllmaterial folgende Bestandteile aufweist, die in Summe 100 Gew.-% des Muffenfüllmaterials ergeben: 26 bis 60 Gew.-% Füllstoff, 20 bis 40 Gew.-% flüssiges Alkalisilikat, 3 bis 6 Gew.-% Alkalihydroxyd, 1 bis 25 Gew.-% Flugasche,
0,5 bis 10 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 25 Gew.-% Metakaolin, 0 bis 5 Gew.-% Aluminiumphosphat, 0,5 bis 5 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung.
A socket filling material according to any one of claims 6 to 17, wherein the socket filling material comprises the following components, which add up to 100% by weight of the socket filling material: From 26 to 60% by weight Filler, 20 to 40% by weight liquid alkali silicate, 3 to 6% by weight alkali hydroxide, 1 to 25% by weight Fly ash,
0.5 to 10% by weight Zinc oxide, 5 to 25% by weight metakaolin, 0 to 5% by weight Aluminum phosphate, 0.5 to 5% by weight Additive for foaming.
Muffenfüllmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial gebildet ist aus 32 bis 41 Gew.-% Füllstoff, 25 bis 35 Gew.-% flüssigem Alkalisilikat, 4 bis 5,5 Gew.-% Alkalihydroxid, 10 bis 20 Gew.-% Flugasche, 1 bis 4 Gew.-% Zinkoxid, 5 bis 10 Gew.-% Metakaolin, 1 bis 4,5 Gew.-% Aluminiumphosphat, und 1 bis 2 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung.
Sleeve filling material according to claim 18, characterized in that the sleeve filling material is formed from From 32 to 41% by weight Filler, 25 to 35% by weight liquid alkali silicate, 4 to 5.5% by weight alkali hydroxide, 10 to 20% by weight Fly ash, 1 to 4% by weight Zinc oxide, 5 to 10% by weight metakaolin, 1 to 4.5% by weight Aluminum phosphate, and 1 to 2% by weight Additive for foaming.
Muffenfüllmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial gebildet ist aus 31,53 Gew.-% aufgemahlenen Bruch, 5,56 Gew.-% Kieselgur, 28,88 Gew.-% flüssiges Alkalisilikat, 5,10 Gew.-% Alkalihydroxid, vorzugsweise Ätzkali-Schuppen, 14,69 Gew.-% Flugasche, 1,25 Gew.-% Zinkoxid, 7,62 Gew.-% Metakaolin, 4,16 Gew.-% Aluminiumphosphat, und
1,21 Gew.-% Additiv zur Schaumbildung.
Muff filling material according to claim 19, characterized in that the sleeve filling material is formed from 31.53% by weight ground break, 5.56% by weight diatomaceous earth, 28.88% by weight liquid alkali silicate, 5.10% by weight Alkali hydroxide, preferably caustic potash, 14.69% by weight Fly ash, 1.25% by weight Zinc oxide, 7.62% by weight metakaolin, 4.16% by weight Aluminum phosphate, and
1.21% by weight Additive for foaming.
Verfahren zur Herstellung eines Muffenfüllmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Lösen des Binders in einem Mischgefäß, b) Zugabe des Härters zum Binder, c) Homogenisieren der Härters und des Binders unter Bildung einer Suspension, d) Vermengen der Suspension mit dem Füllstoff, e) Vermengen der Suspension mit dem Additiv zur Schaumbildung, wobei die Suspension aufgeschäumt wird und f) Vermengen der aufgeschäumten Suspension mit der verbliebenen Menge an Füllstoff.Method for producing a socket filling material according to one of the claims 1 to 20, characterized by the following steps: a) Solve the Binders in a mixing vessel, b) Add the hardener to the binder, c) homogenizing the hardener and the binder below Formation of a suspension, d) mixing the suspension with the Filler, e) Blending the suspension with the foaming additive, wherein foamed up the suspension will and f) mixing the foamed suspension with the remaining one Amount of filler. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial in einer standfesten, nicht fließfähigen Konsistenz hergestellt wird.Method according to claim 21, characterized that the socket filling material produced in a stable, non-flowable consistency becomes. Verwendung eines Muffenfüllmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 20 zur rissfreien Verbindung von keramischen Rohren, insbesondere von Schornsteinrohren mit einer Einsatztemperatur bis 1000 °C.Use of a socket filling material according to one of claims 1 to 20 for the crack-free connection of ceramic pipes, in particular of chimney pipes with an operating temperature up to 1000 ° C. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial eine an einem ersten Rohr angeordnete Muffe mit einem in die Muffe gesteckten zweiten Rohr verbindet.Use according to claim 23, characterized that the socket filling material a sleeve disposed on a first tube with a in the sleeve mated second pipe connects. Verwendung nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenfüllmaterial an Umgebungsluft bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis < 100°C ausgehärtet ist.Use according to one of claims 23 or 24, characterized that the socket filling material cured in ambient air at a temperature in the range of 0 to <100 ° C.
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