DE102005005258B4

DE102005005258B4 - Mineralisches Dämmelement und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE102005005258B4
Application number: DE102005005258A
Authority: DE
Original assignee: Xella Daemmsysteme GmbH
Current assignee: Xella Deutschland De GmbH
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2025-02-05
Also published as: DE102005005258A1

Abstract

Mineralisches, aluminiumgetriebenes Dämmelement oder dämmendes Schüttgut, mit einer Struktur aus einem Matrixsteggerüst aus hauptsächlich Calciumsilikathydrat wobei die Matrixstege Treibporen umgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixstege ein Gesteinsmehl mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine zwischen 2000–6000 cm²/g enthalten, wobei der Gehalt an Gesteinsmehl 1 bis 30 Gew.-% beträgt und dass mehr als 40 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 1 mm und mehr als 75 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 2 mm sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein aluminiumgetriebenes, mineralisches porosiertes Dämmelement, wie eine Dämmplatte, ein Dämmbalken oder ein Dämmelement beliebiger anderer Raumform, z. B. als Schüttgut mit Calciumsilikathydraten als festigkeitsbildenden Mineralphasen. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Bei der Herstellung aluminiumgetriebener, mineralischer Dämmelemente, beispielsweise Dämmplatten, wird eine wässrige Mischung, die zum Beispiel Portlandzement, Quarzmehl, Anhydrit und Branntkalk enthält, zur Erzeugung der für die angestrebte niedrige Wärmeleitfähigkeit nötigen hohen Porosität mit feinteiligem Aluminium versetzt und in Gießformen gegossen. Das feinteilige Aluminium reagiert mit dem alkalischen Wasser der Mischung unter Bildung von Wasserstoff und treibt so in den Formen die Mischung unter Bildung von Treibporen auf. Hauptsächlich durch das Abbinden des Zements steift die Mischung anschließend an. Nach Erreichen einer genügend hohen Grünstandfestigkeit, bei der der aus der gießbaren Mischung entstandene Block zwar noch plastisch und damit schneidbar ist, jedoch steif genug ist, dass er der Form entnommen werden kann ohne in sich zusammen zu sinken, wird der Block der Form entnommen und beispielsweise mit einem gespannten Draht in einzelne Elemente, beispielsweise Platten, geschnitten. Anschlie ßend werden die Platten in einem Autoklaven hydrothermal gehärtet, wobei ihre mineralischen Bestandteile aufgrund ihrer Zusammenstellung bezüglich der SiO₂- und CaO-Komponenten im wesentlichen zu Tobermorit reagieren.

Die Dauer des Ansteifens, beziehungsweise des sich daran anschließenden Erstarrens bis zur Schneidbarkeit wird Standzeit genannt. Diese ist bisher mit meist 24 Stunden und mehr relativ lange und trägt zu hohen Produktionskosten bei. Das Ansteifen bzw. Erstarren bewirkt im wesentlichen das Abbinden des Zements, d. h. dessen Hydratation als Funktion der Temperaturentwicklung. Somit ist diese Reaktion auch für die Dauer der Standzeit mit verantwortlich. Die dafür benötigte Wassermenge ist jedoch geringer als der gesamte Wasserbedarf, um die Fließfähigkeit für das Gießen der Mischung zu gewährleisten. Dieses überschüssige Wasser verzögert wegen seiner hohen Wärmekapazität das Ansteifen des Blocks. Eine relativ große Wassermenge erfordert insbesondere das Quarzmehl wegen seiner hohen Feinheit. Die Feinheit wiederum ist erforderlich, um im Autoklavprozess eine möglichst vollständige Reaktion der SiO₂-Komponente mit der CaO-Komponente zum gerüstbildenden Tobermorit zu gewährleisten.

Durch den Einsatz von Fließmitteln lässt sich bei gleicher Gießfähigkeit der Wassergehalt und damit auch die Standzeit einer Mischung zwar etwas erniedrigen, derartige Mischungen führen aber meist zu Dämmelementen mit geringerer Druckfestigkeit und/oder höherer Wärmeleitfähigkeit. Außerdem sind diese Zusatzmittel relativ teuer.

In jedem Fall ist es nicht einfach, Rezepturen zu erstellen, bei denen zum Zeitpunkt der Endphase des Abbindens der hydraulischen Bindemittelkomponente der sogenannte Kuchen seine optimale Viskosität für das Entformen, Schneiden und Versetzen aufweist. Solche Rezepturen reagieren meist unbeherrschbar auf Veränderungen, z. B. auf eine Verwendung einer anderen Zementsorte, die schneller oder langsamer abbindet, woraus eine nicht vorhersehbare Standzeitveränderung resultiert.

Aufgabe der Erfindung ist, bei gleichbleibender Qualität des Endprodukts ein mineralisches calciumsilikathydratgebundenes aluminiumgetriebenes porosiertes Dämmelement aus einem kostengünstigeren Versatz herzustellen und ein Verfahren aufzuzei- gen, mit dem mit einfachen Mitteln die Standzeit steuerbar beeinflusst, insbesondere reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Herkömmliche mineralische Dämmplatten werden beispielsweise aus Frischmassen hergestellt, die neben Wasser Portlandzement, sehr feines Quarzmehl mit einer Feinheit nach Blaine von z. B. 8000–12000 cm²/g, als SO₃-Komponente beispielsweise Anhydrit, eine reaktionsfähige CaO-Komponente, wie Branntkalk, sowie Aluminium als Treibmittel enthalten. Wegen der hohen Feinheit des Quarzmehls und des daraus resultierenden hohen Wasseranspruchs der Frischmasse wird das Wasser-Feststoff-Verhältnis entsprechend hoch, beispielsweise auf 1,4 eingestellt.

Erfindungsgemäß wird demgegenüber ein Dämmelement aus einer Frischmasse hergestellt, der mindestens ein Gesteinsmehl, wie Kalksteinmehl, mit im Vergleich zum Quarzmehl geringere Feinheit, zugegeben ist, wobei das Gesteinsmehl teilweise das Quarzmehl ersetzt. Durch den Ersatz des sehr feinen Quarzmehls entsprechend hoher Gesamtoberfläche durch Gesteinsmehl geringere Feinheit und damit deutlich geringerer Oberfläche sinkt der zur Erhaltung der Gießfähigkeit notwendige Wassergehalt der Mischung, weil das gröbere Gesteinsmehl keinen so hohen Wasseranspruch hat.

Zusätzlich wird erfindungsgemäß der Gehalt der CaO-Komponenten aus insbesondere Portlandzement und Branntkalk oder Kalkhydrat derart verringert, dass das Verhältnis von in der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem CaO und in der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem SiO₂ derart eingestellt ist, dass in der Hydrothermalhärtung im wesentlichen Tobermorit als Mineralphase entsteht. Diese bildet das Matrixgerüst des Dämmelements mit die Treibporen umgebenden Stegen, in die die inerten Gesteinsmehlteilchen eingelagert sind. Wegen der Verringerung der mit Wasser exotherm reagierenden Bindemittel Portlandzement und Branntkalk kann die Temperatur der Mischung vorteilhafterweise durch externe Wärmezufuhr erhöht werden.

Eine zu härtende Mischung für das erfindungsgemäße Verfahren enthält z. B.

– Wasser
– mindestens eine hydraulische Bindemittelkomponente, insbesondere Portlandzement,
– mindestens eine reaktionsfähige CaO-Komponente, z. B. Branntkalk und/oder Kalkhydrat,
– mindestens eine reaktionsfähige SiO₂-Komponente, insbesondere Quarzmehl, hoher Feinheit,
– mindestens ein Gesteinsmehl, insbesondere Kalksteinmehl, geringerer Feinheit im Vergleich zur SiO₂-Komponente,
– mindestens eine SO₃-Komponente, zum Beispiel Gips und/oder Anhydrit,
– mindestens ein feinteiliges Aluminium, insbesondere Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver, sowie
– gegebenenfalls übliche Zusatzmittel,

wobei das Verhältnis des in der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigen CaO-Anteils zum in der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigen SiO₂-Anteil derart eingestellt ist, dass hauptsächlich als Reaktionsprodukt in der Hydrothermalhärtung Tobermorit im Matrixgerüst entsteht.

Die wässrige gießfähige Mischung für die Dämmelemente wird wie üblich in eine Gussform gegeben, treiben und bis zur Schneidbarkeit ansteifen gelassen. Aus dem angesteiften, entformten Block werden beispielsweise mit gespannten Drähten Elemente geschnitten, die auf herkömmliche Weise in einem Autoklaven gehärtet werden, vorzugsweise bis als Hauptmineralbindephase in den Dämmelementen Tobermorit vorliegt.

Das Gesteinsmehl wird mit normaler Mahlfeinheit von beispielsweise 2000–6000 cm²/g nach Blaine verwendet und ersetzt einen Teil des Quarzmehls. Dadurch sinkt der Wasseranspruch für eine vorgegebene Gießviskosität. Durch die gleichermaßen reduzierte reaktionsfähige CaO-Komponente wird sichergestellt, dass sich im Hydrothermalprozess im wesentlichen Tobermorit als festigkeitsbildende Calciumsilikathydratphase bildet. Durch den verringerten Anteil der reaktionsfähigen CaO-Komponente ist zusätzlich eine weitere Senkung des Wasser-Feststoff-Verhältnisses möglich. Dadurch kann vorteilhafterweise die Mischungstemperatur extern erhöht werden. Beide Parameteränderungen – die Verringerung des Wasser-Feststoff-Verhältnisses und die Erhöhung der Mischungstemperatur – verringern die Standzeit. Ein Zusatz von Gesteinsmehl zu üblichen Mischungen würde den Wasseranspruch der Mischung dagegen erhöhen, weil das Gesteinsmehl neben der unveränderten Quarzmehlmenge zusätzlich Wasser beansprucht. Dadurch würde nicht nur die Standzeit verlängert, sondern auch die Festigkeitsentwicklung gestört.

Wesentlich für die Erfindung ist somit die Verwendung von Gesteinsmehl deutlich geringerer Feinheit im Vergleich zum Quarzmehl bzw. zur SiO₂-Komponente unter gleichzeitiger Reduzierung des sehr feinen Quarzmehls bzw. der SiO₂-Komponenten und der CaO-Komponenten derart, dass nach der Hydrothermalhärtung Tobermorit neben dem Gesteinsmehl als wesentliche Mineralphase in dem Dämmelement vorliegt, ohne dass beachtliche negative Wirkungen auf die Standzeit und die Eigenschaften des Endprodukts auftreten.

Die SiO₂-Komponente, z. B. das Quarzmehl, kann in unterschiedlichen Mengen bei gleichermaßen geringeren CaO-Komponentenmengen ausgetauscht werden, wobei sich der Austausch überraschenderweise nur sehr wenig auf die Druckfestigkeit der fertigen Dämmelemente auswirkt. Diese überraschende Wirkung des Gesteinsmehls eröffnet die Möglichkeit, das Wasser-Feststoff-Verhältnis der Mischung zu senken, und ihre Temperatur zu erhöhen. Dadurch verkürzt sich die Standzeit. Hierfür sind z. B. Gewichtsverhältnisse der SiO₂-Komponente zum Gesteinsmehl von 0,5 bis 3, insbesondere von 1 bis 2 zweckmäßig. Um die Standzeit gezielt zu steuern, wird somit in der Mischung eine entsprechende Menge der SiO₂-Komponente durch Gesteinsmehl ersetzt. Dabei wird zur Beibehaltung des ursprünglichen Verhältnisses von in der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem CaO zu SiO₂ die Menge der CaO-Komponente und/oder des Portlandzements verringert. Das Wasser-Feststoff-Verhältnis kann z. B. von 1,4 auf 1,2 gesenkt werden ohne die Fließfähigkeit der Mischung zu verlieren, und die Temperatur der Mischung von z. B. 35°C auf 42°C erhöht werden.

Bei vorgegebener hydraulischer Bindemittelkomponente und/oder Wärmeenergie lässt sich gezielt durch die Menge des verwendeten Gesteinsmehls die Standzeit optimieren.

Beispielsweise lässt sich die Abbindegeschwindigkeit eines schnell abbindenden Zements durch einen relativ niedrigen Wassergehalt der Mischung noch beschleunigen, der durch einen entsprechenden Gehalt an Gesteinsmehl erreicht wird.

Vorzugsweise werden die einzelnen Komponenten in Mengen und Feinheiten in die Mischung gegeben, wie sie sich aus den folgenden Zusammensetzungen ergeben. Die Prozentangaben sind Gewichtsprozente, bezogen auf den Feststoffanteil der Mischung. Außerdem bezieht sich der Gehalt an SiO₂, CaO und SO₃ auf die reine Komponente, d. h. auf ihre für die Funktion in der Mischung bzw. im fertigen Dämmelement wesentlichen reaktionsfähigen Bestandteile. Somit ist der Anteil der reaktionsfähigen SiO₂-Komponente auf das SiO₂-Äquivalent bezogen, d. h. die angegebene Menge bezieht sich auf reines SiO₂, beziehungsweise auf den SiO₂-Gehalt der SiO₂-Komponente, der demjenigen entspricht, der bei Verwendung von reinem SiO₂ vorliegen würde. Entsprechend bezieht sich der Gehalt der reaktionsfähigen CaO-Komponente und der SO₃-Komponente auf das CaO-Äquivalent beziehungsweise das SO₃-Äquivalent. Die Feinheiten sind in Blaine-Werten angegeben.

Durch den erfindungsgemäßen Ersatz der SiO₂-Komponente durch unterschiedliche Gesteinsmehlmengen ist in einer vorgegebenen Mischung eine genaue Steuerung der Standzeit möglich. Insbesondere ist eine Standzeitverkürzung im Bereich von beispielsweise 24 Stunden auf ca. 12 Stunden möglich.

Die erfindungsgemäßen Dämmelemente weisen trotz des enthaltenen Gesteinsmehls die angestrebten Rohdichten von 75 bis 120 kg/m³, insbesondere von 85 bis 105 kg/m³, Gesamtporositäten von 90 bis 98 Vol.-%, insbesondere von 95 bis 97 Vol.-%, einen Anteil der Treibporen an der Gesamtporosität von 80 bis 90 Vol.-%, insbesondere von 83 bis 87 Vol.-%, Druckfestigkeiten von 0,20 bis 0,41 N/mm², insbesondere von 0,25 bis 0,35 N/mm² und Wärmeleitfähigkeiten λ_10tr insbesondere unter 0,045 W/mK, vorzugsweise zwischen 0,038 und 0,041 W/mK auf. Die Gesamtporosität setzt sich aus den von den Matrixstegen umgebenen Treibporen und aus Kapillarporen innerhalb der Stege zusammen. Die Treibporengrößen werden z. B. lichtmikroskopisch an Schliffbildern bestimmt (siehe z. B. 1). (λ_10tr bezeichnet die Wärmeleitfähigkeit im trockenen Zustand bei 10°C.)

Durch die Verwendung von im Vergleich zum sehr feinen Quarzmehl weniger fein aufgemahlenem Gesteinsmehl, das erheblich kostengünstiger ist, lassen sich außerdem die Kosten für das erfindungsgemäße Dämmelement senken.

Vorteilhafterweise wird als feinteiliges Aluminium an sich bekannte Aluminiumpaste verwendet mit plättchenförmigen Alumini umteilchen üblicher Feinheit z. B. mit einem d₅₀-Wert von 32 bis 35 μm. Bevorzugt wird eine Aluminiumpaste eingesetzt, wie sie in der DE-PS 2557689 beschrieben wird. Sie enthält vorteilhafterweise bis zu 80 Gew.-% Aluminium, sowie Wasser und einen Emulgator.

Die Erfindung sieht zudem vor, der Mischung vor der Zugabe des Aluminiums ein die Treibporenentwicklung beeinflussendes Mittel zugegeben, das die Entwicklung kleinerer Treibporen verursacht.

Besonders gut gelingt die angestrebte Bildung von relativ kleinen Treibporen insbesondere gleichmäßiger Größe bei Verwendung sogenannter tetrafunktioneller Polysiloxane. Diese Polysiloxane werden z. B. in der EP 186847 B1 beschrieben. Es handelt sich um ein Alkylsilikonharz mit Alkoxygruppen, das aminofunktionelles Polydimethylsiloxan enthält. Es enthält neben den für Siloxane typischen Polydimethylsiloxanketten auch Trimethoxy- und Tetraethoxygruppen am Silicium und weist im ausreagierten Zustand eine Netzwerkstruktur auf, die es für die Anlagerung an silikatische Feststoffoberflächen geeignet macht. Es enthält somit neben tetrafunktionellen Gruppen di- und trifunktionelle Gruppen.

Das im Rahmen der Erfindung bevorzugt verwendete Produkt ist das Produkt SMK 1311, beziehungsweise Wacker BS SMK 1311 der Firma Wacker Chemie GmbH, Burghausen, das als tetrafunktionelles Polysiloxan enthaltendes Produkt zur Bildung kleiner Treibporen aus Aluminiumteilchen besonders wirksam ist. Ein Mittel des beschriebenen Typs wird im Folgenden kurz als „tetrafunktionelles Polysiloxan" oder „Treibporenhemmer" bezeichnet.

Mit dem Treibporenhemmer werden relativ kleine und dabei ins besondere gleichmäßige Treibporengrößen erzeugt. Beispielsweise werden Treibporen erzeugt, die zu mehr als 40 Vol.-%, insbesondere zu mehr als 50 Vol.-% im Durchmesser kleiner als 1 mm und zu mehr als 75 Vol.-%, insbesondere zu mehr als 85 Vol.-% im Durchmesser kleiner als 2 mm sind.

Durch die relativ homogene Treibporenstruktur mit relativ kleinen Poren ergibt sich eine zusätzliche, merkliche Standzeitverkürzung, die die durch das Gesteinsmehl erreichte Standzeitverkürzung ergänzt. Zudem kompensiert diese Treibporenstruktur gegebenenfalls durch das Gesteinsmehl verursachte Festigkeitsminderungen, so dass insbesondere auch dadurch bei Verwendung von Gesteinsmehl in der Mischung unter teilweisem Ersatz der reaktionsfähigen SiO₂-Komponente keine wesentliche Einbuße von mechanischen Eigenschaften und bezüglich der Wärmeleitfähigkeit zur Folge hat.

Vorzugsweise werden der Mischung 0,1 bis 0,4 Gew.-% tetrafunktionelles Siloxan zugegeben. Besonders vorteilhaft ist die Zugabe von 0,2 bis 0,3 Gew.-% tetrafunktionellem Siloxan zur Mischung. Dieser Gehalt bezieht sich auf den Feststoffanteil der Mischung. Durch die Menge des zugegebenen tetrafunktionellen Polysiloxans kann die Größe und Anzahl der beim Treiben mit Aluminium erzeugten Poren gezielt gesteuert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von vier Beispielen näher erläutert.
In einem ersten Beispiel werden aus einer Vergleichsmischung Dämmplatten hergestellt. Dazu werden zunächst als herkömmliche Bestandteile einer Frischmasse Quarzmehl, Branntkalk (CaO), Portlandzement und Anhydrit in Mengen wie in der folgenden Tabelle 1, erste Spalte (Mischung 1) angegeben, mit Wasser vermischt. Anschließend wird ein tetrafunktionellen Polysiloxan aufweisendes Produkt, SMK 1311 der Firma Wacker Chemie GmbH, Burghausen, mit einem Anteil von 0,2 Gew.-% auf die Gesamtmenge des Feststoffanteils zugegeben. Daraufhin werden 0,7 Gew.-% Al-Paste zugemischt, deren Al-Teilchen eine Feinheit von 32–35 μm aufweisen. Das Wasser-Feststoff-Verhältnis wird auf 1,4 eingestellt. Die Mischung wird nun in Gussformen verfüllt und auftreiben und ansteifen gelassen. Erst nach 24 Stunden sind die entstehenden Formkuchen steif genug, dass sie mit Vakuumsaugern den Formen entnommen und mit Drähten in Platten geschnitten werden können. Die Platten werden anschließend autoklaviert und dadurch gehärtet.
Tabelle 1
In einem zweiten bis vierten Beispiel wird jeweils eine Mischung angerührt, bei der erfindungsgemäß gegenüber Mischung 1 ein Teil des Quarzmehls durch Kalksteinmehl ersetzt wird. In Tabelle 1 (Mischungen 2 bis 4) sind drei beispielhafte Zusammensetzungen der Mischung (Wasser-Feststoff-Suspension) angegeben, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Das Wasser-Feststoff-Verhältnis beträgt jeweils wie angegeben. Mit steigendem Kalksteinmehlgehalt wird die Menge an Branntkalk und Anhydrit in der Mischung verringert, damit die Mischungen 2–4 dasselbe Verhältnis von reaktionsfähigem CaO zu SiO₂ wie Mischung 1 aufweisen und die Anhydritmenge den Reaktionspartnern angepasst ist.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Es werden mineralische Dämmplatten erhalten, die mit einer Rohdichte zwischen 101 und 103 kg/m³ kaum von der Rohdichte einer Dämmplatte abweichen, die ohne Ersatz des Quarzmehlanteils durch Kalksteinmehl wie oben beschrieben (Mischung 1) hergestellt wird. Überraschenderweise erniedrigt sich die Druckfestigkeit der Dämmplatten bei Anteilen an Kalksteinmehl von 25 Gew.-% von 0,41 N/mm² ohne Ersatz von Quarzmehl durch Kalksteinmehl lediglich auf noch gut brauchbare 0,35 N/mm². Somit ist überraschenderweise Kalksteinmehl nicht nur ein geeigneter Ersatzstoff für Quarzmehl in einer Dämmplattenrezeptur, sondern ein geeignetes Steuermittel bezüglich der Standzeit, insbesondere aber ein Mittel zur Verringerung der Standzeit in vorgegebenen Mischungen.
Die Standzeit sinkt mit steigendem Kalksteinmehlgehalt und ist bei Mischung 4 auf 12 Stunden verkürzt. Danach ist die Grünstandfestigkeit des angesteiften Blocks groß genug, dass entformt, geschnitten und versetzt werden kann.
Tabelle 2
Die Struktur eines erfindungsgemäßen Dämmelements wird anhand 1 erläutert. 1 stellt eine lichtmikroskopische Schliffbildaufnahme einer Dämmplatte dar, die gemäß dem vierten Beispiel hergestellt wurde. Man erkennt Treibporen 1, die von Matrixstegen 2 umgeben sind. In den Stegen sind punktförmige Kalksteinmehlteilchen 3 sichtbar gemacht, die im Matrixmaterial 4, das hauptsächlich Tobermorit aufweist, eingelagert sind.

Claims

Mineralisches, aluminiumgetriebenes Dämmelement oder dämmendes Schüttgut, mit einer Struktur aus einem Matrixsteggerüst aus hauptsächlich Calciumsilikathydrat wobei die Matrixstege Treibporen umgeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixstege ein Gesteinsmehl mit einer spezifischen Oberfläche nach Blaine zwischen 2000–6000 cm²/g enthalten, wobei der Gehalt an Gesteinsmehl 1 bis 30 Gew.-% beträgt und dass mehr als 40 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 1 mm und mehr als 75 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 2 mm sind.
Dämmelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämmelement eine Dämmplatte oder ein Dämmbalken ist.
Dämmelement nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumsilikathydrat Tobermorit ist.
Dämmelement nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesteinsmehl eine Feinheit zwischen 2000–5000 cm²/g aufweist.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesteinsmehl Kalksteinmehl ist oder enthält.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Gesteinsmehl 15 bis 25 Gew.-% beträgt.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 50 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 1 mm und mehr als 85 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 2 mm sind.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit λ_10tr kleiner als 0,045 W/mK ist.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohdichte 75 bis 120 kg/m³ beträgt.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtporosität 90 bis 98 Vol.-%, insbesondere 95–97 Vol.-% beträgt.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 80 bis 90 Vol.-%, insbesondere 83 bis 87 Vol.-% der Gesamtporosität aus Treibporen besteht.
Dämmelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfestigkeit zwischen 0,20 N/mm² und 0,41 N/mm² liegt.
Dämmelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass tetrafunktionelles Polysiloxan enthalten ist.
Dämmelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass tetrafunktionelles Polysiloxan in Mengen von 0,1 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, insbesondere von 0,2 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% enthalten ist.
Verfahren zur Herstellung mineralischer calciumsilikathydratgebundener geformter Dämmelemente, wobei eine Wasser, mindestens eine reaktionsfähige SiO₂-Komponente, mindestens eine hydraulische Bindemittelkomponente, mindestens eine reaktionsfähige CaO-Komponente, mindestens eine SO₃-Komponente enthaltende gießfähige Mischung mit Aluminium in Form von Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver zur Porenentwicklung aufgetrieben wird, die Mischung ansteifen gelassen und hydrothermal gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die SiO₂-Komponente teilweise durch mindestens ein Gesteinsmehl einer Feinheit nach Blaine zwischen 2000–6000 cm²/g ersetzt und die CaO-Komponente derart reduziert wird, dass das Verhältnis von bei der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem CaO zu bei der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem SiO₂ so eingestellt ist, dass sich in der hydrothermalen Härtung Calciumsilikathydrat als festigkeitsbildende Mineralhauptphase eines Treibporen umgebenden Mat rixsteggerüsts mit darin eingelagerten Gesteinsmehlteilchen bildet, wobei für die gießfähige Mischung das Wasser-Feststoff-Verhältnis auf 1,0 bis 1,3 eingestellt wird und wobei der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 1 bis 30 Gew.-% Gesteinsmehl zugegeben werden, und wobei die Porenentwicklung so gesteuert wird, dass mehr als 40 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 1 mm und mehr als 75 Vol.-% der Treibporen im Durchmesser kleiner als 2 mm sind.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Dämmelemente mit den Merkmalen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 15 und/oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämmplatte oder ein Dämmbalken hergestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als reaktionsfähige SiO₂-Komponente Quarzmehl verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als hydraulische Bindemittelkomponente Portlandzement verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als reaktionsfähige CaO-Komponente Branntkalk und/oder Kalkhydrat verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als SO₃-Komponente Gips und/oder Anhydrit verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der entstandene Formkuchen nach dem Ansteifen zugeschnitten und hydrothermal gehärtet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die SiO₂-Komponente teilweise durch mindestens ein Gesteinsmehl einer Feinheit zwischen 2000–5000 cm²/g ersetzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die SiO₂-Komponente teilweise durch Kalksteinmehl ersetzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von bei der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem CaO zu bei der Hydrothermalhärtung reaktionsfähigem SiO₂ so eingestellt ist, dass sich in der hydrothermalen Härtung als Calciumsilikathydrat im wesentlichen Tobermorit bildet.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass für die gießfähige Mischung das Wasser-Feststoff-Verhältnis auf 1,1 bis 1,25 eingestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine reaktionsfähige SiO₂-Komponente mit einer Feinheit von 7000–12000 cm²/g, insbesondere von 8000–11000 cm²/g verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Bindemittelkomponente einer Feinheit von maximal 6000 cm²/g, insbesondere von 2000–5000 cm²/g verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis der SiO₂-Komponente zum Gesteinsmehl auf einen Wert zwischen 0,5 und 3, insbesondere zwischen 1 und 2 eingestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 15 bis 45 Gew.-% der SiO₂-Komponente bezogen auf das SiO₂-Äquivalent, 30 bis 50 Gew.-% hydraulische Bindemittelkomponente, 5 bis 15 Gew.-% der CaO-Komponente bezogen auf das CaO-Äquivalent, 3 bis 7 Gew.-% der SO₃-Komponente bezogen auf das SO₃-Äquivalent, 0,5 bis 1,0 Aluminium, gegebenenfalls ≤ 3 Gew.-% Zusatzstoffe, sowie gegebenenfalls ≤ 1 Gew.-% Zusatzmittel zugegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 20 bis 40 Gew.-% der SiO₂-Komponente bezogen auf das SiO₂-Äquivalent zugegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 30 und/oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 15 bis 25 Gew.-% Gesteinsmehl zugegeben werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 35 bis 45 Gew.-% hydraulische Bindemittelkomponente zugegeben werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 8 bis 12 Gew.-% der CaO-Komponente bezogen auf das CaO-Äquivalent zugegeben werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 4 bis 6 Gew.-% der SO₃-Komponente bezogen auf das SO₃-Äquivalent zugegeben werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt 0,6 bis 0,8 Gew.% Aluminium zugegeben werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass Aluminiumpaste in Mengen von 0,5 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,6 bis 0,7 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt der Mischung zugegeben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass feinteiliges Aluminium mit einem d₅₀-Wert von 32–35 μm verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung ein Treibporenhemmer zur Entwicklung kleiner Poren zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibporenhemmer tetrafunktionelles Polysiloxan zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 39 und/oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass das tetrafunktionelle Siloxan in Mengen von 0,1 bis 0,4 Gew.-%, insbesondere von 0,2 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Mischung zugegeben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung, insbesondere zur Verringerung, der Standzeit der Gehalt an Gesteinsmehl in der Mischung variiert wird.