DE102016012746A1

DE102016012746A1 - Vorprodukte zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, Verfahren zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE102016012746A1
Application number: DE102016012746.5A
Authority: DE
Inventors: Gregor Luthe; Karl Robitzer; Heinz Hoffmann
Original assignee: Windplussonne GmbH
Current assignee: Windplussonne GmbH
Priority date: 2016-10-25
Filing date: 2016-10-25
Publication date: 2018-04-26
Also published as: WO2018077468A1; US20190337861A1; EP3532450A1

Abstract

Vorprodukte zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, enthaltendmindestens eine Sorte Zement,mindestens ein Tensid,mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden undWasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH)Verfahren zur Herstellung von Vorprodukten, bei dem man zumindestmindestens eine Sorte Zement,mindestens ein Tensid,mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden undWasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH)s in einem Mischaggregat miteinander vermischt, so dass sich in den resultierenden Mischungen Luft- und/oder Gasblasen eines Durchmessers von 1 nm bis 10 mm bilden, undVerfahren zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, bei dem man die Vorprodukte in eine Form gießt und/oder auf eine Oberfläche aufträgt und an der Luft während 3 bis 48 Stunden bei 10 °C bis 130 °C trocknen lässt, sowie die Verwendung der porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere des Porenbetons.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorprodukte zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien aus den Vorprodukten.
Nicht zuletzt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien.
Stand der Technik
Der in der vorliegenden Anmeldung zitierte Stand der Technik wird durch Bezugnahme Bestandteil der Anmeldung.
Gasbeton als Leichtbaumaterial ist seit dem 19. Jahrhundert bekannt und wurde 1924 patentiert. Dieser patentierte Gasbeton ist heutzutage auch unter dem Namen Ytong bekannt. Gasbeton ist ein dampfgehärteter, massiver Baustoff mit einer Rohdichte von 300 bis 800 kg/m³ und wird aus den Rohstoffen Brandkalk, Wasser und Quarzzsand hergestellt. Unter Zugabe von Wasser werden die Rohstoffe zu einer Mörtelmischung angemacht. In diese fertige Suspension wird im Allgemeinen eine von Menge 400 bis 3000 g an Aluminiumpulver und/oder -paste pro 1 m³ Gasbeton zugegeben. Die fertige Mörtelmasse wird nun in ein Behältnis gegeben, in dem das metallische, feinteilige Aluminium in der alkalischen Mörtelsuspension Wasserstoffgas entwickelt. Hierdurch entstehen viele kleine Gasblasen, welche allmählich die ansteifende Mischung aufschäumen. Nach 15 bis 50 Minuten, ist das Endvolumen erreicht. Diese Blöcke werden mittels Drähten auf die gewünschten Stein- oder Bauteilgrößen zugeschnitten. Durch Härten in speziellen Dampfdruckkesseln, auch Autoklaven genannt, erhält das Material, bei Temperaturen von 180 bis 200°C in Wasserdampf unter Sattdamfdruck von 10 bis 12 bar, nach sechs bis zwölf Stunden seine endgültigen Eigenschaften. Chemisch gesehen, entspricht der Gasbeton am Ende zum großen Teil dem natürlichen Mineral Tobermorit, jedoch in synthetischer Form. Der Herstellungsprozess erlaubt zwar eine Produktion von wahlweise bewehrten und/oder unbewehrten Bauteilen, aber nachteilig ist, dass der Porenbeton durch die Härtung im Wasserdampf bei der Produktion vergleichsweise viel Energie verbraucht. Ein weiterer Nachteil des Herstellungsprozesses ist, dass der freigesetzte Wasserstoff umfassende Sicherheitsvorkehrungen notwendig macht. Außerdem verändert sich die Wärmeleitfähigkeit des fertigen Gasbetreuung mit der Zeit, da Wasserstoff aus den Poren heraus diffundiert und durch Luft ersetzt wird. Nicht zuletzt liegen die Mittelwerte der Druckfestigkeit zwischen 2,5 bis 10 N/mm², was noch optimiert werden muss.
Im Unterschied zu Gasbeton wird Porenbeton oder Schaumbeton nicht unter Verwendung des sicherheitstechnisch problematischen Wasserstoffs und des sicherheitstechnisch problematischen Aluminiums hergestellt.
Aus der koreanischen Patentanmeldung KR 2013 093015 A ist ein poröser, isolierender Leichtbeton bekannt, der Trittschall auf dem Boden dämpfen kann. Dieser Leichtbeton wird hergestellt, indem man poröse Ethylenvinylacetat-Chips und Perlit verwendet. Das Herstellverfahren umfasst das Vermischen von 40 bis 80 Gew.-% pulverisierten Ethylenvinylacetat-Chips, 20 bis 60 Gew.-% von hochtemperaturplastischem Perlit mit einer Partikelgröße von 30 bis 100 µm, Vermischen von 2 bis 10 Gew.-% der resultierenden Mischung mit 100 Gew.-% Zement, Herstellen eines Schaummittels durch Zugabe von 3 bis 15 Gew.-% einer 5-prozentigen wässrigen Polyvinylalkohollösung und 3 bis 15 Gew.-% Sojamilch zu 100 Gew.-% einer Natriumlaurylsulfatlösung und Vermischen von 0,5 bis 3 Gew.-% des Schaummittels mit 100 Gew.-% des Zements.
Aus der chinesischen Patentanmeldung CN 105016648 A ist ein Betonadditiv bekannt, das die folgenden Bestandteile enthält: 5 bis 20 Gewichtsteile eines Wasser reduzierenden Zusatzes, 55 bis 80 Gewichtsteile Wasserglas, 1 bis 2 Gewichtsteile eines Frühverfestigungsmittels, 2 bis 3 Gewichtsteile Hydroxymethylpropylcellulose, 1 bis 2 Gewichtsteile Natriumlaurylsulfat und 10 bis 25 Gewichtsteile Wasser. Das Additiv wird dazu verwendet, aus gemahlenem Porenbetonabfall und Schaumbeton, dem das Additiv zugesetzt wurde, einen Kompositblock herzustellen.
Ein Schaumbeton oder Porenbeton wird von Luca Industries International GmbH unter der Marke LithoPore® angeboten. Als Schäumungsmittel oder Tensid soll ein Schaumbildner auf Enzymbasis verwendet werden.
Ein fliessfähiger Porenleichtmörtel wird unter der Marke Poriment® von Heidelberger Beton Heidelbergcement Group angeboten. Eine Version enthält allerdings Styroporkügelchen (expandierte Polystyrol-Schaumstoffkugeln).
Die Verfahren vermeiden zwar den hohen Energieverbrauch und die Wasserstoffentwicklung bei der Herstellung von Ytong, die Produkte müssen aber noch hinsichtlich ihrer mechanischen und ihrer isolierenden Eigenschaften weiter verbessert werden.
Aus dem russischen Patent RU 2287505 C 1 ist eine Formmasse für die Herstellung von Porenbeton bekannt, die 30 bis 77 Gew.-% Portlandzement, 0,001 bis 2,5 Gewichtsteilen metallhaltiger Kohlenstoffnanoröhrchen, 0,4 bis 0,7 Gew.-% Schäumungsmittel und Wasser enthält. Die Formmasse kann 0 bis 30 Gew.-% Quarzsand als Füller enthalten.
Aus dem russischen Patent RU 2472753 C 1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Ausgangsprodukten für Porenbeton bekannt. Bei dem Verfahren wird eine trockene Mischung von 500 DO Portland Zement und Quarzsand hergestellt. Die Mischung wird vorgetrocknet und gemahlen, bis eine spezifische Oberfläche von nicht mehr als 2400 cm/g erreicht ist. Gleichzeitig wird der dem Portlandzement Wasser und ein Additiv zugegeben. Das Additiv ist eine Kombination von Aluminiumsilikat-Mikrosphären und ein- oder mehrlagigen Kohlenstoffnanoröhrchen in einem Verhältnis von 1:10. Die erhaltene wässrige Lösung wird zu der trockenen Mischung hinzu gegeben und vermischt. Danach werden Aluminiumpulver und NaOH hinzu gemischt. Es resultiert ein Ausgangsprodukt, das 20 bis 75 Gew.-% DO Portlandzement, 20 bis 75 Gew.-% Quarzsand, das Additiv, 0,007 bis 0,5 Gew.-% Aluminiumpulver, 0,0005 bis 0,005 NaOH und der Rest Wasser enthält. Dem Ausgangsprodukt können noch Polypropylen oder Metallfasern zugesetzt werden.
Aus dem russischen Patent RU 2524361 C2 ist ein Ausgangsprodukt zur Herstellung von Porenbeton bekannt. Das Ausgangsprodukt enthält Portlandzement, gebrannter Kalk, getrockneter Abfall von Porenbeton-Blöcken, Aluminiumpulver, ein Tensid, ein Mittel zur Reduzierung von Wasser, mehrlagige Kohlenstoffnanoröhrchen, deren Oberfläche mit Sauerstoff enthaltenden Gruppen funktionalisiert ist, und Wasser. Um die Kohlenstoffnanoröhrchen zu dispergieren, wird das Ausgangsprodukt mit Ultraschall behandelt.
Das Verfahren und die Produkte weisen indes noch immer die Nachteile der Herstellung von Ytong auf.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, neue Vorprodukte für die Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere von Porenbeton, bereitzustellen, die sich einfach und sicher herstellen lassen und in ihrem anwendungstechnischen Eigenschaftsprofil in vorteilhafter Weise breit variieren lassen. Die neuen Vorprodukte sollen nicht toxisch, lagerstabil, transportierbar und mit geringem Energieaufwand rasch zu den porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien verarbeitbar sein.
Die resultierenden porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere der Porenbeton, sollen eine besonders niedrige Dichte, eine hohe mechanische Stabilität und eine breite Verwendbarkeit haben, die über die bisher bekannten Verwendungen hinausgeht.
Erfindungsgemäße Lösung
Demgemäß wurden die neuen Vorprodukte zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere von Porenbeton, enthaltend

- mindestens eine Sorte Zement,
- mindestens ein Tensid,
- mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden und
- Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH),

Außerdem wurde das neue Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorprodukte gefunden, bei dem man zumindest

- mindestens eine Sorte Zement,
- mindestens ein Tensid,
- mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden und
- Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH)

Im Folgenden wird das neue Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorprodukte als »erfindungsgemäßes Verfahren I« bezeichnet.
Des Weiteren wurde die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorprodukte und der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren I hergestellten erfindungsgemäßen Vorprodukte für die Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere von Porenbeton, gefunden, die im Folgenden als »erfindungsgemäße Verwendung I« bezeichnet wird.
Zusätzlich wurde das neue Verfahren zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere von Porenbeton, aus denen erfindungsgemäßen gefunden Vorprodukten gefunden, das in Folgenden als »erfindungsgemäßes Verfahren II« bezeichnet wird.
Nicht zuletzt wurde die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren II hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere von Porenbeton, gefunden, die im Folgenden als »erfindungsgemäße Verwendung II« bezeichnet wird.
Vorteile der Erfindung
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgaben, die der vorliegende Aufgabe zu Grunde lag, mittels der erfindungsgemäßen Vorprodukte, des erfindungsgemäßen Verfahrens I, der erfindungsgemäßen Verwendung I, des erfindungsgemäßen Verfahrens II und der erfindungsgemäßen Verwendung II gelöst werden konnten.
Insbesondere überraschte, dass die erfindungsgemäßen Vorprodukte nicht brennbar waren, die Ressourcen schonten und einfach herzustellen, zu lagern, zu transportieren und nicht toxisch waren.
Des Weiteren überraschte, dass die erfindungsgemäßen Vorprodukte an Ort und Stelle hergestellt und zu porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, gegossen werden konnten, dass sich farbliche und/oder nicht farbliche erfindungsgemäße Vorprodukte und poröse, mineralische Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, herstellen lassen konnten. Dabei ließen sich mithilfe der Rührdauer, der Rührgeschwindigkeit und/oder der Gasmenge und/oder der Bläschengröße die Dichte und Festigkeit der porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien variieren.
Gebrauchte Leichtbaumaterialien oder Leichtbaumaterialabfall konnten problemlos und mit Vorteil wieder zur Herstellung von erfindungsgemäßen Vorprodukten verwendet werden, so dass eine cradle to cradle Technologie geschaffen wurde.
Des Weiteren überraschte, dass die aus den erfindungsgemäßen Vorprodukten hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, keine scharfen Ecken und Kanten aufwiesen und somit schonend für die menschliche Haut waren.
Besonders überraschend war, dass die erfindungsgemäßen Vorprodukte und damit auch die hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, preiswert in der Herstellung waren. Die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, konnten in reproduzierbarer Qualität mit oder ohne Treibmittel hergestellt werden und waren wärmeisolierend, statisch, geräuschhemmend, pestizidfrei, nagelbar, geruchsbeständig, schraubbar und schleifbar. Sie schwammen sogar auf Wasser und waren von Algen und/oder Bakterien und anderen Mikroorganismen nicht angreifbar.
Nicht zuletzt war es überraschend, dass die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien aus den erfindungsgemäßen Vorprodukten ohne Hilfe von Druck bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden konnten.
Es war nicht notwendig, eine Heißdampfdruckkammer bei der Herstellung der porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien zu verwenden, was ein weiterer wesentlicher Vorteil war, denn es genügte einer Trocknung an der Luft oder in einem Ofen gegebenenfalls mit Unterdruck
Letztendlich überraschte aber, dass die erfindungsgemäßen Vorprodukte und die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien nicht toxisch waren. Wenn sie beispielsweise nach dem Abriss eines Gebäudes zerkleinert und entsorgt werden mussten, enthielten die kleinteiligen und stabförmigen Abrissprodukte kein kleinteiliges Aluminium, was ein ganz besonderer Vorteil war.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf Vorprodukte für die Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaustoffen. Insbesondere richtet sich die vorliegende Erfindung auf Vorprodukte für die Herstellung von Porenbeton.
Porenbeton oder Gasbeton ist ein verhältnismäßig leichter, hoch poröser, mineralischer Baustoff auf der Grundlage von Kalk-, Kalkzement-, Ton- oder Zementmörtel oder auf der Grundlage von Gemischen aus mindestens zwei dieser Mörtel durch Blähen porosiert wird. Der herkömmliche Porenbeton wird grundsätzlich einer Dampfhärtung unterzogen, was indes bei dem aus den erfindungsgemäßen Vorprodukten hergestellten Porenbeton nicht notwendig ist.
Anders als die Bezeichnung Porenbeton nahelegt, handele sich nicht um Beton im Sinne der Begriffsdefinition, da Porenbeton keine Gesteinskörnung wie Sand oder Kies enthält. Sofern fein vermahlener, quarzhaltiger Sand, d.h. Sandmehl, als Rohprodukt eingesetzt wird, nimmt er zu einem großen Teil an den chemischen Umsetzungen teil.
Die erfindungsgemäßen Vorprodukte enthalten mindestens eine, insbesondere eine, Sorte Zement. Dabei kann es sich um Kalkmörtel, Kalkzementmörtel oder Zementmörtel handeln. Insbesondere wird Portlandzement verwendet.
Der Gehalt der erfindungsgemäßen Vorprodukte an mindestens einer Sorte Zement kann breit variieren und so hervorragend den jeweiligen Erfordernissen, insbesondere der Erfordernisse, die an die anwendungstechnischen Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäßen Vorprodukten hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaustoffen, insbesondere Porenbeton, gestellt werden, angepasst werden. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 50 bis 95 Gew.-%, bevorzugt 55 bis 95 Gew.-% und insbesondere 60 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Trockenmasse ohne Wasser des erfindungsgemäßen Vorprodukts.
Der weitere wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorprodukte ist mindestens ein Tensid. Es können auch zwei und mehr Tenside verwendet werden.
Vorzugsweise wird das mindestens eine Tensid aus der Gruppe, bestehend aus Amphotensiden, Biosurfactants, Bolaform-Tensiden, Cotensiden, Eiweißtensiden, Fluortensiden, Gemini-Tensiden, Aniontensiden, Kationtensiden, nicht-ionischen Tensiden, Perfluortensiden, Polymertensiden, Silicium-Tensiden und Triton-Tensiden, ausgewählt. Zu den Einzelheiten der Herstellung und der Eigenschaften von Tensiden wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, 1998 Georg Thieme Verlag Stuttgart, Seiten 557 bis 558, »Tenside« und Thieme Römpp Online, 2016, Version 3.66, »Amphotenside«, »Biosurfactants«, »Bolaform-Tenside«, »Cotenside«, »Eiweißtenside«, »Fluortenside«, »Gemini-Tenside,« »Aniontenside«, »Kationtenside«, »nicht-ionische Tenside«, »Perfluortenside«, »Polymertenside«, »Silicium-Tenside« und »Triton-Tenside«; Dorothea Anna Barbara Ströbel, »Schaumbildung Eigenschaften von Milchproteinfraktionen und - hydrolysaten«, Dissertation, Kiel 2007; und Bernd Stephan Aha, »Biologisch abbaubare Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen: N-Acylaminosäuren - Synthesen und Tensideigenschaften«, Dissertation, Wuppertal, 1999; verwiesen.
Bevorzugt wird das mindestens eine Tensid aus der Gruppe, bestehend aus Decyl-, Undecyl-, Dodecyl- (Lauryl-), Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl- und Eicosanylsulfat, -ethersulfat, -phosphat, phosphonat-, -sulfonat- und sulfoacetat und ihren Salzen, freien Säuren, Estern, Amiden, Halogeniden und Anhydriden, ausgewählt.
Insbesondere wird technisches Laurylsulfat verwendet.
Die zur Salzbildung benötigten Kationen können organische und anorganische Kationen sein. Vorzugsweise werden die anorganischen Kationen aus der Gruppe, bestehend aus Natrium-, Kalium- und Ammoniumionen, ausgewählt. Vorzugsweise werden die organischen Kationen aus der Gruppe bestehend aus

- Alkyl- und Cycloalkylammonium, Dialkyl- und Diycloalkylammonium, Alkylcyloalkylammonium, Trialkyl- und Triycloalkylammonium, Dialkylcyloalkylammonium, Diycloalkylalkylammonium;
- Trialkylsulfonium, Tricycloalkylsulfonium, Alkyldicycloalkylsulfonium und Dialkylcycloalkylsulfonium;
- Tetraalkylphosphonium, Trialkylcycloalkylphosphonium, Dialkyldicycloalkylphosphonium, Alkyltriycloalkylphosphonium sowie
- heterocyclischen Ammoniumionen, Sulfoniumionen und Phosphoniumionen,

Der Gehalt an dem mindestens einen Tensid kann breit variieren und so hervorragend den jeweiligen Erfordernissen, insbesondere der Erfordernisse, die an die anwendungstechnischen Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäßen Vorprodukten hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaustoffen, insbesondere Porenbeton, gestellt werden, angepasst werden. Vorzugsweise werden 0,001 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Vorprodukts, verwendet.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Vorprodukts ist mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden. Vorzugsweise handelt es sich bei den synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden um Homoglykane, Heteroglykane und Polyaminosaccharide.
Beispiele geeigneter Homoglykane sind Stärke, insbesondere Amylose und Amylopektin, Cellulose, Chitin, alpha- und beta-Glucane und Sinistrin.
Die Homoglykane können mit Acylgruppen, insbesondere Formylgruppen, Acetylgruppen, Propionylgruppen, Butyrylgruppen, Valerylgruppen und/oder Benzoylgruppen, Säuregruppen, insbesondere Sulfatgruppen, Sulfonatgruppen, Phosphatgruppen und/oder Phosphonatgruppen, C₁-C₁₀-Alkylgruppen, insbesondere Methylgruppen und/oder Ethylgruppen, und/oder C₅-C₁₀-Cycloalkylgruppen, insbesondere Cyclopentylgruppen und/oder Cyclohexylgruppen, modifiziert sein.
Beispiele geeigneter Heteroglykane sind Heparin, Fondaparinux, Glucosaminoglycane wie Hyaluronsäure.
Ein Beispiel eines geeigneten Polyaminosaccharids ist Chitosan.
Synthetische Polysaccharide werden beispielsweise von Ursula Kraska und Frits Micheel in Carbohydhydrate Research, Band 40, 1976, Seiten 195-199, oder von Fritz Micheel, August Böckmann und Walter Meckstroth in Macromolecular Chemistry and Physics, Volume 48, Seiten 1-16, 1961, beschrieben.
Bevorzugt wird Stärke verwendet. Besonders bevorzugt wird die Stärke aus der Gruppe, bestehend aus Kartoffelstärke, Reisstärke, Maisstärke und Weizenstärke und aus gekochten und/oder rohen, zerkleinerten Stücken von Getreiden, Kartoffeln und Reis, ausgewählt. Insbesondere wird Maisstärke verwendet.
Der Gehalt des erfindungsgemäßen Vorprodukts an den erfindungswesentlichen Polysacchariden kann sehr breit variieren, weswegen das jeweils gewünschte Eigenschaftsprofil der aus den erfindungsgemäßen Vorprodukten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren II hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien ohne größeren Aufwand genau eingestellt werden kann. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis 4 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 3 Gew.-% und insbesondere 0,15 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Trockenmasse des erfindungsgemäßen Vorprodukts.
Für das erfindungsgemäße Vorprodukte ist es wesentlich, dass es Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH), vorzugsweise >4 mmol/l und insbesondere >4,5 mmol/l, d.h. hartes bis sehr hartes Wasser, enthält.
Die erfindungswesentliche Wasserhärte kann von vornherein vorhanden sein, durch Zudosierung von Erdalkalicarbonaten eingestellt oder sich im Lauf der Zeit einstellen.
Der Wassergehalt kann breit variieren und so hervorragend den jeweiligen Erfordernissen, insbesondere den Erfordernissen, die an die anwendungstechnischen Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäßen Vorprodukten hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaustoffen, insbesondere Porenbeton, gestellt werden, angepasst werden. Vorzugsweise werden, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Vorprodukts, 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere 20 bis 50 Gew.-% verwendet.
Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Vorprodukte noch mindestens ein weiteres Additiv, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Superverflüssigern, Mitteln zur Wasserreduzierung, rheologiesteuernden Additiven, Nano-, Mikro- und Makrofasern, Nano- und Mikropartikeln, gemahlenem Bambus, hydrolysiertem Bambus, Schichtsilikaten, Lehm, Ton, Aerogelen, Mikrosilica, Silicagelen Superabsorbern, Polyoxymetallaten, Bioziden, Pharmazeutika, Farbstoffen, Buntpigmenten, Weißpigmenten, fluoreszierenden Pigmenten und phosphoreszierenden Pigmenten (Phosphore), Polyoxometallaten, synthetischen Polymeren, Biopolymeren, Metallen, organischen und anorganischen Säuren und Basen, Oxiden, Normensand, organischen und anorganischen Salzen, organischen und anorganischen Schaumstoffen, Flammschutzmitteln, Flammverzögerern, Zeolithen, Vorstufen für organisch modifizierte Keramikmaterialien, aufbereiteten Keramikmaterialien, mikro- und makroskaligen Füllstoffen, Kieselguren, Flugaschen, Wasserglas, gemahlenem Glas, Schnellbindern, Schnellzement, Zementbeschleunigern, gemahlenem Porenbeton und Mitteln zur Selbstheilung, enthalten. Hiermit können die anwendungstechnischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorprodukte sowie der hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, außerordentlich breit in vorteilhafter Weise variiert werden, so dass für die Leichtbaumaterialien, insbesondere für Porenbeton, völlig neuen Anwendungen erschlossen werden können.
Für die erfindungsgemäßen Vorprodukte ist es von Vorteil, wenn sie so genannte Superplasticizer, Superverflüssiger oder wasserreduzierende Mittel enthalten. Beispiele geeigneter Superverflüssigern sind Kammpolymersate mit Polyethylenglycol-Seitenketten, sulfonierte Melaminharze (Ronasil® F15 von RcF Chemie und Faser GmbH), Polynaphthalinsulfonsäure (Ronasil® BV 71-31 von RcF Chemie und Faser GmbH), alkylsulfonierte Polysaccharide, Ligninsulfat und Polycarboxylatether, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 045 230 A1 oder der europäischen Patentanmeldung EP 2 774 899 A1 beschrieben werden. Die Superverflüssiger besitzen die vorteilhafte Wirkung, dass durch sie die Wassermenge, die notwendig ist, um eine gewisse Menge von Zement oder Zement/Feinsand-Mischung zu fluidisieren signifikant erniedrigt werden kann, so dass das entsprechende erfindungsgemäße Vorprodukt länger gießfähig bleibt und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren II eine geringere Trocknungszeit benötigt wird.
Sofern verwendet, kann der Gehalt der erfindungsgemäßen Vorprodukte an Superverflüssigern breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen der erfindungsgemäßen Vorprodukte und des erfindungsgemäßen Verfahrens II angepasst werden. Vorzugsweise werden, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des erfindungsgemäßen Vorprodukts, 0,001 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.-% und insbesondere 0,05 bis 3 Gew.-% verwendet.
Die erfindungsgemäßen Vorprodukte können magnetische und/oder magnetisierbare Mikro- und/oder Nanopartikel enthalten. Hierbei kann es sich um paramagnetische, insbesondere superparamagnetische, ferromagnetische, antiferromagnetische oder ferrimagnetische Mikro- und/oder Nanopartikel handeln. Insbesondere werden superparamagnetische Nanopartikel verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Mikropartikeln Partikel verstanden, die eine Teilchengröße im Bereich 1 bis < 1000 µm aufweisen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Nanopartikeln Partikel verstanden, die eine Teilchengröße im Bereich von < 1000 nm aufweisen.
Beispiele geeigneter Materialien zur Herstellung solcher magnetischer und/oder magnetisierbarer Mikro- und/oder Nanopartikel sind

- Eisen, Kobalt, Nickel sowie Legierungen des Eisens mit mindestens einem Metall, das aus der Gruppe, bestehend aus Ruthenium, Osmium, Kobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Silber, Gold, Zink, Cadmium Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium Terbiumoxid, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybän, Wolfram, Mangan, Rhenium, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Germanium, Zinn, Blei, Antimon und Wismut, ausgewählt ist; Beispiele geeigneter Metallegierungen sind weichmagnetische Metallegierungen wie Permalloy® auf der Basis von Nickel und Eisen, Nickel-Eisen-Zink-Legierungen oder Sendust auf der Basis von Aluminium, Silizium und Eisen; RE_1-yLay)Fe_100-v-w-x-zCo_wM_zB_x, worin RE für ein Seltenerdmetall aus der Gruppe Cer, Praseodym, Neodym, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbiumoxid, Terbiumoxid, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium und M für ein Metall aus der Gruppe Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybän und Wolfram stehen und v = 5-15, w ≥ 5, x = 9-30, y = 0,05-0,5 und z = 0,1-5; die vorstehend genannten Metalle und Metallegierungen können noch mindestens ein weiteres Metall und/oder Nichtmetall, das oder die aus der Gruppe, bestehend aus Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Bor, Kohlenstoff, Silizium, Stickstoff, Phosphor, Arsen, Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Fluor, Chlor, Brom und Jod, ausgewählt ist oder sind, in nichtstöchiometrischen Mengen enthalten. Ein besonders gut geeignetes Material dieser Art ist NdFeB; sowie
- Metalloxide, Granate, Spinelle und Ferrite; Beispiele besonders gut geeigneter Materialien dieser Art sind Fe₃O₄, CoFe₂O₄, NiFe₂O₄, MnFe₂O₄, SrFe₂O₄, BaFe₂O₄, CuFe₂O₄, Y₃Fe₅O₁₂, CrO₂, MnO, Mn₃O₄, Mn₂O, FeO, Fe₂O₃, NiO, Cr₂O₃, CoO, Co₃O₄, BaFe₁₂O₁₉, (Bi, La,Tb)(Fe,Mn,DyPr)O₃, Ba₃Co₂Fe₂₄O₄₁, Y₃Fe₅O₁₂, NiZnFe₂O₄, Cu_0,2Mg_0,4Zn_0,4Fe₂O₄, Fe₃O₄(Cu,Ni,Zn)Fe₂O₄, TbMn₂O₅, PbNi_1/33Nb_2/3TiO₃-CuNiZn, BaTiO₃-NiZnFe₂O₄, dotiertes BaTiO₃, dotiertes SrTiO₃, (Ba,Sr)TiO₃, Pb(Zr,Ti)O₃, SrBi₂Ta₂O₉, PbNi_1/3Nb_2/3TiO₃-PbTio₃, PbMg_1/3Nb_2/3TiO₃-PbTiO₃, Lanthan-modifiziertes und Lanthan-Strontium-modifiziertes Pb(Zr,Ti)O₃, Pb(Zr_xTi_1-x)O₃, worin x größer als oder gleich 1, PbHfO₃, PbZrO₃, Pb(Zr,Ti)O₃, PbLa(Zr,Sn,Ti)O₃, PbNb(ZrSnTi)O₃, Pb_1-xLa_x(Zr_yTi_1-y)_(1-x)/4O₃, worin x größer als oder gleich 1 und y größer als oder gleich 1, LuMnO₃, NaNbO₃, (K,Na)(Nb,Ta)O₃, KNbO₃, BaZrO₃, Na_0,25K_0,25Bi_0,5TiO₃, Ag(Ta,Nb)O₃ oder Na_0,5Bi_0,5TiO3-K_0,5Bi_0,5TiO₃-BaTiO₃.

Die magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel können die unterschiedlichsten Morphologien und geometrischen Formen aufweisen, so dass sie hervorragend den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorprodukte und der hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien angepasst werden können.
So können sie kompakt sein sowie mindestens einen Hohlraum und/oder eine Kern-Schale-Struktur, wobei der Kern und die Schale aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein können, aufweisen. Sie können auch unterschiedliche geometrische Formen wie Kugeln, Ellipsoide, Würfel, Quader, Pyramiden, Kegel, Zylinder, Rhomben, Dodekaeder, abgestumpfte Dodekaeder, Ikosaeder, abgestumpfte Ikosaeder, Hanteln, Tori, Plättchen oder Nadeln mit kreisförmigem, ovalen, elliptischen, quadratischen, dreieckigen, viereckigen, fünfeckigen, sechseckigen, siebeneckigen, achteckigen oder sternförmigen (drei-, vier-, fünf- oder mehrzackig) Umriss haben. Dabei können gegebenenfalls vorhandene Kanten und Ecken abgerundet sein. Es können sich auch zwei oder mehr Mikro- und/oder Nanopartikel unterschiedlicher Morphologie und/oder geometrischer Form zusammenlagern. Beispielsweise können kugelförmige Mikro- und/oder Nanopartikel spitze Auswüchse in Kegelform haben. Oder zwei oder drei zylinderförmige Mikro- und/oder Nanopartikel können sich derart zusammenlagern, dass sie ein T-förmiges oder Y-förmiges Teilchen bilden. Des Weiteren kann ihre Oberfläche Vertiefungen aufweisen, so dass die Mikro- und/oder Nanopartikel eine erdbeer-, himbeer- oder brombeerförmige Morphologie haben. Nicht zuletzt können die Hanteln, Tori, Nadeln oder Plättchen in mindestens einer Richtung des Raumes gebogen sein.
Der Durchmesser der magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel kann sehr breit variieren und kann daher hervorragend den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorprodukte und der hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien angepasst werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Durchmesser magnetischer und/oder magnetisierbarer Mikro- und/oder Nanopartikel, die keine Kugelform aufweisen, gleich der längsten, durch die jeweiligen Mikro- und/oder Nanopartikel gelegten Strecke.
Vorzugsweise liegt der Durchmesser bei 1 bis < 1000 nm, bevorzugt 1,5 bis 750 nm, besonders bevorzugt 2 bis 500 nm, ganz besonders bevorzugt 2,5 bis 100 nm und insbesondere 3 bis 50 nm.
Desgleichen kann die mithilfe der Transmissionselektromikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Rastertransmissionselektromikroskopie (RTEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM) oder Rastertunnelmikroskopie (TRM) gemessene mittlere Teilchengröße der magnetischen und/oder magnetisierbaren Nanopartikel sehr breit variieren und hervorragend den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäß zu verwendenden, festen, magnetischen und/oder magnetisierbaren, polymeren Nanocompositen und ihrem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden.
Vorzugsweise liegt die mittlere Teilchengröße bei 1 bis < 1000 nm, bevorzugt 1,5 bis 750 nm, besonders bevorzugt 2 bis 500 nm, ganz besonders bevorzugt 2,5 bis 100 nm und insbesondere 3 bis 50 nm.
Der Durchmesser der magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikropartikel kann ebenfalls sehr breit variieren und kann daher hervorragend den anderen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorprodukte und der hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien angepasst werden.
Die magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel können eine monomodale, bimodale oder polymodale Teilchengrößenverteilung aufweisen. Vorzugsweise ist die Teilchengrößenverteilung monomodal.
Die monomodale Teilchengrößenverteilung kann vergleichsweise breit sein. Dies bedeutet, dass der Anteil an besonders feinen und besonders groben Mikro- und/oder Nanopartikeln in einer Probe verhältnismäßig hoch ist. Vorzugsweise ist die monomodale Teilchengrößenverteilung vergleichsweise eng mit einem geringen Anteil an besonders feinen und besonders groben Mikro- und/oder Nanopartikeln in einer Probe, da hierdurch ein möglichst einheitliches Eigenschaftsprofil der Probe gewährleistet wird.
Die magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel können an diamagnetische, nicht magnetisierbare Mikro- und/oder Nanopartikel, vorzugsweise aber Nanopartikel, angelagert sein. Die magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel und die diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel können durch kovalente und/oder ionische Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, elektrostatische Anziehung und/oder Van-der-Waalskräfte aneinander gebunden sein.
Es können aber auch die diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel als solche verwendet werden. Für Ihre Größe, Form und Teilchengrößenverteilung gilt das vorstehend Gesagte sinngemäß.
Beispiele geeigneter Materialien, aus denen die diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel aufgebaut sein können, sind insbesondere

- Oxide aus der Gruppe, bestehend aus Scandiumoxid, Yttriumoxid, Titandioxid, Zirconiumdioxid, Yttrium-stabilisiertes Zirconiumdioxid, Hafniumdioxid, Vanadiumoxid, Nioboxid, Tantaloxid, Manganoxid, Eisenoxid, Chromoxid, Molybdänoxid, Wolframoxid, Zinkoxid, Oxide der Lanthanide, bevorzugt Lanthanoxid und Ceroxid, insbesondere Ceroxid, Oxide der Actinide, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Strontiumoxid, Bariumoxid, Aluminiumoxid, znikdosiertes Aluminiumoxid, Galliumoxid, Indiumoxid, Siliziumdioxid, Germaniumoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Bismutoxid, Zeolithe, Spinelle, Mischoxide aus mindestens zwei der genannten Oxide wie Antimon-Zinn-Oxid, Indium-Zinn-Oxid, Bariumtitanat, Bleititanat oder Bleizirkonattitanat;
- Phosphate wie Hydroxylapatit oder Calciumsphosphat;
- Polyoxymetallate (POM);
- Sulfide, Selenide und Telluride aus der Gruppe, bestehend aus Arsen-, Antimon-, Wismut-, Cadmium-, Zink-, Eisen-, Silber-, Blei- und Kupfersulfid, Cadmiumselenid, Zinnselenid, Zinkselenid, Cadmiumtellurid und Bleitellurid;
- Nitride wie Bornitrid, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Galliumnitrid und Titannitrid;
- Phosphide, Arsenide und Antimonide aus der Gruppe, bestehend aus Aluminiumphosphid Galliumphosphid, Indiumphosphid, Aluminiumarsenid, Galliumarsenid, Indiumarsenid, Aluminiumantimonid, Galliumantimonid, Indiumantimonid;
- Zintl-Phasen wie Na₄Sn₉, Na₄Pb₉, Na₂Pb₁₀, Na₃[Cu@Sn₉], Na₇[Ge₉CuGe₉] oder Na₁₂[Sn₂@Cu₁₂Sn²⁰];
- Kohlenstoff wie Fullerene, Graphen, Graphit, Diamant und funktionalisierte und nicht funktionalisierte Kohlenstoff-Nanoröhrchen, -Nanohörnchen und -Nanokonen;
- metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs);
- Carbide wie Borcarbid, Siliziumcarbid, Wolframcarbid, Titancarbid oder Cadmiumcarbid;
- Boride wie Zirkonborid; sowie
- Silicide wie Molybdänsilicid.

Die magnetischen und/oder magnetisierbaren und/oder diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel können „nackt“ vorliegen. D.h., dass ihre Oberfläche nicht von einer Hülle umgeben ist und/oder nichtfunktionalisiert ist.
Vorzugsweise sind die magnetischen und/oder magnetisierbaren und/oder diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel von einer Hülle umgeben und/oder tragen mindestens eine funktionelle Gruppe. Dabei kann das Material der Hüllen die funktionellen Gruppen tragen oder aber die funktionellen Gruppen können direkt auf der Oberfläche der magnetisierbaren Nanopartikel vorliegen.
Das Material der Hülle und/oder die funktionellen Gruppen werden so ausgewählt, dass sich die magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel besonders rasch und homogen in der polymeren Matrix der festen, magnetischen und/oder magnetisierbaren, polymeren Mikro- und/oder Nanopartikel verteilen und/oder die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel in einer bestimmten gewünschten Weise modifizieren oder maskieren.
Die Hüllen und/oder die funktionellen Gruppen können über kovalente und/oder ionische Bindungen und/oder elektrostatische und/oder Van-der-Waalskräfte an die Oberfläche der magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel gebunden sein.
Die Bindung zwischen der Oberfläche der magnetischen und/oder magnetisierbaren Mikro- und/oder Nanopartikel und der Hülle und/oder der funktionellen Gruppen kann permanent oder reversibel, d.h. wieder lösbar, sein.
Die Hüllen können von organischen, anorganischen und metallorganischen, polymeren, oligomeren und niedermolekularen Materialien oder von Kombinationen von mindestens zwei dieser Materialien aufgebaut sein.
Im Folgenden werden Beispiele für geeignete funktionelle Gruppen und Materialien für die Hüllen der magnetischen und/oder magnetisierbaren und/oder diamagnetischen Mikro- und/oder Nanopartikel aufgeführt. Der Fachmann kann die für den jeweiligen Einzelfall besonders gut geeigneten funktionellen Gruppen und Materialien aufgrund der ihm bekannten Eigenschaftsprofile auswählen.
Die im Folgenden beschriebenen Materialien können nicht nur als Hüllen für die Nano- und/oder Mikropartikel dienen, sondern können auch als solche als Additive verwendet werden
Übliche und bekannte funktionelle Gruppen:
Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodatome; Hydroxyl-, Thiol-, Ether-, Thioether-, Amino-, Peroxid-, Aldehyd-, Acetal-, Carboxyl-, Peroxycarboxyl-, Ester-, Amid-, Hydrazid- und Urethangruppen; Imid-, Hydrazon- und Hydroxim-, Amid- und Hydroxamsäuregruppen; Gruppen, die sich von Formamidin, Formamidoxim, Formamidrazon, Formhydrazidin, Formhydrazidoxim, Formamidrazon, Formoxamidin, Formhydroxamoxim und Formoxamidrazon ableiten; Nitril-, Isocyanat-, Thiocyanat-, Isothiocyanat-, Isonitril-, Lactid-, Lacton-, Lactam-, Oxim-, Nitroso-, Nitro-, Azo-, Azoxy-, Hydrazin-, Hydrazon-, Azin-, Carbodiimid-, Azid-, Azan-, Sulfen-, Sulfenamid-, Sulfonamid-, Thioaldehyd-, Thioketon-, Thioacetal-, Thiocarbonsäure-, Sulfonium-, Schwefelhalogenid, Sulfoxid-, Sulfon-, Sulfimin-, Sulfoximin-, Sulton-, Sultam-, Sulfon-, Silan-, Siloxan-, Phosphan-, Phosphinoxid-, Phosphonium-, Phosphorsäure-, Phosphorigsäure-, Phosphonsäure-, Phosphat-, Phosphinat- und Phosphonatgruppen.
Übliche und bekannte Additive:
Beispiele geeigneter rheologiesteuernder Additive sind die aus den Patentschriften WO 94/22968 , EP 0 276 501 A1 , EP 0 249 201 A1 oder WO 97/12945 bekannten; vernetzte polymere Mikroteilchen, wie sie beispielsweise in der EP 0 008 127 A1 offenbart sind; anorganische Schichtsilikate wie Aluminium-Magnesium-Silikate, Natrium-Magnesium- und Natrium-Magnesium-Fluor-Lithium-Schichtsilikate des Montmorillonit-Typs; Kieselsäuren wie Aerosile; oder synthetische Polymere mit ionischen und/oder assoziativ wirkenden Gruppen wie Pure Thix® von der Firma Byk Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylamid, Poly(meth)acrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, Styrol-Maleinsäureanhydrid- oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und ihre Derivate oder hydrophob modifizierte ethoxylierte Urethane oder Polyacrylate.
Beispiele geeigneter Vorstufen für organisch modifizierte Keramikmaterialien sind hydrolysierbare metallorganische Verbindungen insbesondere von Silizium und Aluminium.
Weitere Beispiele für Additive sind Farbstoffe, Buntpigmente, Weißpigmente, fluoreszierende Pigmente und phosphoreszierende Pigmente (Phosphore).
Beispiele für Polymere und Oligomere mit funktionellen Gruppen sind Poly(trimethylammoniumethylacrlylat), Polyacrylamid, Poly(D,L-lactid-co-ethylenglykol), Pluronic®, Tetronic®, Polyvinylalkohol (PVA), Polyvinylpyrrolidon (PVP), Poly(alkylcyanoacrylat), Poly(milchsäure), Poly(epsilon-caprolacton), Polyethylenglykol (PEG), Poly(oxyethylen-co-propen)bisphosphonat, Poly(acrylsäure), Poly(methacrylsäure), Hyaluronsäure, Algininsäure, Pektinsäure, Poly(ethylenimin), Poly(vinylpyridin), Polyisobuten, Poly(styrolsulfonsäure), Poly(glycidylmethacrylat), Poly(methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid) (MATAC), Poly(L-lysin) und Poly(3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate-r-PEG-methylethermethacrylat), Proteine wie treptavidin, Trypsin, Albumin, Immunoglobulin, Oligo- und Polynucleotide wie DNA und RNA, Peptide wie Arginylglycylasparginsäure (RGD), AGKGTPSLETTP-Peptid (A54), HSYHSHSLLRMF-Peptid (C10) und Gluthathion, Enzyme wie Glucoseoxidase, Dendrimere wie Polypropylenimin-Tetrahexacontaamin-Dendrimer Generation 5 (PPI G5), Poly(amidoamine) (PAMAM) und Guanidin-Dendrimere, Phosphonsäure- und Dithiopyridin-funktionalisierte Polystyrole, funktonalisierte Polyethylenglykole (PEG: Polymerisationsgrad 4-10, insbesondere 5) wie PEG(5)-nitroDOPA, -nitrodopamin, -mimosin, -hydroxydopamin, - hydroxypyridine, -hydroxypyron und -carboxyl.
Beispiele für Biopolymere sind Proteoglycane, worin der Polysaccharidanteil den Proteinanteil überwiegt. Weitere Beispiele von Biopolymeren sind Globuline, Elastin, Nucloproteine, Histone, Keratin, Chromoproteine, Protamine, Fibrinogen, Phosphoproteine, Prolamine, Myosin, Lipoproteine und Hydrophobin.
Speziell Hydrophobin kann mit Vorteil zur Hydrophobierung der Oberfläche des aus den erfindungsgemäßen Vorprodukten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren II hergestellten porösen, mineralischen Bleichmaterials, insbesondere des Porenbetons, verwendet werden.
Beispiele für Arzneimittel sind Zytostatika wie Cyclophosphamid, Trofosfamid, Ifosfamid, Chlorambucil, Melphalan, Carmustin, Lomustin, Semustin, Busulfan, Cisplatin, Carboplatin, Methotrexat, %-Fluoruracil: Cytarbin, Mercapturin, Thioguanin, Vinblastin, Vincristin, Etoposid, Dactinomycin, Daunarubicin, Doxorubicin, Bleomycin, Mitomycin, Mitoxantron, Diethylstilböstrol, Drostanolon, Testolacton, Tamoxifen, Aminogluthedimid, Buserelin, Goserelin, Leuprorelin, Triptorelin, Hydroxyharnstoff und Procarbacin.
Beispiele für Biozide sind

- Akarizide gegen Milben,
- Algizide gegen Algen,
- Bakterizide und Bakteriostatika gegen Bakterien und Bakterienfilme,
- Fungizide gegen Pilze,
- Insektizide gegen Insekten,
- mikrobiozide Ausrüstung gegen Keime,
- Molluskizide gegen Schnecken,
- Nematizide gegen Fadenwürmer und
- Viruzide gegen Viren.

Beispiele bekannter Biozide sind 10,10'-Oxybisphenoxoarsin (OBPA), Octylisothiazolinon (OIT), Dichlorctylisothiazolinon (DCOIT), Butylbenzisothiazolinon (BBIT), lodocarb (3-lod-2-propinylbutylcarbamat), Zink-Pyrithion (Zinksalz von Pyridin-2-thiol-1-oxid), Trichlosan (polychlorierte Phenoxyphenole), Silberionen und Silber, insbesondere in der Form von Silbernanopartikeln.
Beispiele für Fungizide sind DMI-Fungizide, Qol-Fungizide, Dithiocarbamate, Kupfer und Schwefel, MBC-Fungizide Benzimidazole und Thiophanate, Chlornitrile, Dicarboimide, Phenylamide, Amine, AP-Fugizide, MBI-Fungizide, SDHI, Entkoppler.
Beispiele für Flammschutzmittel sind polybromierte Diphenylether (PentaBDE, OctaBDE, DecaBDE), TBBPA, HBCD, polybombierte Biphenyle (PBB), Chlorparaffine, Mirex, halogenierte Flammschutzmittel, Melamin, Harnstoff, TCEP (Tris(chlorethyl)phosphat), TCPP (Tris(chlorpropyl)phosphat), TDCPP (Tris(dichlorisopropyl)phosphate), TPP (Triphenylphosphat), TEHP (Tris-(2-ethylhexyl)phosphat), TKP (Trikresylphosphat), ITP („Isopropyliertes Triphenylphosphat“) Mono-, Bis- und Tris(isopropylphenyl)phosphate unterschiedlichen Isopropylierungsggrades, RDP (Resorcinol-bis(diphenylphosphat)), BDP (Bisphenol-A-bis(diphenylphosphat)), Aluminiumhydroxid [Al(OH)₃], Magnesiumhydroxid [Mg(OH)₂, MDH, „Magnesiumdihydrat“], Ammoniumsulfat [(NH₄)₂SO₄] und -phosphat [(NH₄)₃PO₄], Roter Phosphor, Antimontrioxid (Sb₂O₃), Antimonpentoxid (Sb₂O₅), Zinkborate, gelöschter Kalk [Ca(OH)₂], Melaminphosphat und ungelöschter Kalk.
Beispiele für Polymere sind die üblichen und bekannten, thermoplastischen oder duroplastischen Polymeren.
Als thermoplastische Polymere kommen übliche und bekannte lineare und/oder verzweigte und/oder blockartig, kammartig und/oder statistisch aufgebaute Polyadditionsharze, Polykondensationsharze und/oder (Co)Polymerisate von ethylenisch ungesättigten Monomeren in Betracht.
Beispiele geeigneter (Co)Polymerisate sind (Meth)Acrylat(co)polymerisate und/oder Polystyrol, Polyvinylester, Polyvinylether, Polyvinylhalogenide, Polyvinylamide, Polyacrylnitrile Polyethylene, Polypropylene, Polybutylene, Polyisoprene und/oder deren Copolymerisate.
Beispiele geeigneter Polyadditionsharze oder Polykondensationsharze sind Polyester, Alkyde, Polylactone, Polycarbonate, Polyether, Proteine, Epoxidharz-Amin-Addukte, Polyurethane, Alkydharze Polysiloxane, Phenol-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Cellulose, Polysulfide, Polyacetale, Polyethylenoxide, Polycaprolactame, Polylactone, Polylactide, Polyimide, und/ oder Polyharnstoffe.
Generell kommen auch ungereinigte, wiederaufbereitete Polymere in Betracht.
Bekanntermaßen werden die Duroplaste aus mehrfach funktionellen, niedermolekularen und/oder oligomeren Verbindungen durch thermisch und/oder mit aktinischer Strahlung initiierte (Co)Polymerisation hergestellt. Als funktionelle niedermolekulare und/oder oligomere Verbindungen kommen Reaktivverdünner, Katalysatoren und Initiatoren in Betracht.
Die vorstehend aufgeführte Aufzählung von Thermoplasten und Duroplasten ist nicht abschließend, sondern soll insbesondere die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen. Weitere geeignete Polymere kann der Fachmann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne Weiteres auswählen.
Beispiele geeigneter mikro- und makroskaliger Füllstoffe sind Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Titandioxid, Holzspäne, separierter und getrocknete Gülle, Kunststoffmatten, Kunststoffteile in jeglicher Form, Drähte, Nadeln und Flakes.
Beispiele für organische und anorganische Schaumstoffe sind Polystyrolschaum, Polyurethanschaum, Polypropylenschaum und Schaumglas.
Beispiele geeigneter Nano-, Mikro- und Makrofasern, die der Verstärkung dienen können, sind
Samenfasern:
wie Baumwolle (CO), Kapok (KP), Pappelflaum, Akon, wie Bambusfaser, Brennnessel, Hanffaser (HA), Jute (JU), Kenaf, Leinen (LI), Hopfen, Ramie (RA), Hanf
Hartfasern:
wie Ananas, Caroá, Curauá, Henequen, Neuseeländer Flachs, Sisal (SI), Kokos (CC)
Wollen und feine Tierhaare:
wie, Wolle von Schafen (WO), Alpaka, Lama, Vikunja, Guanako, Angora (WA), Kanin, Kamelhaar (WK), Kaschmir (WS), Mohair (WM)
grobe Tierhaare:
wie Rinderhaar, Rosshaar, Ziegenhaar
Seiden:
wie zum Beispiel Maulbeerseide (SE), Tussahseide (ST), Muschelseide
Mineralfasern:
wie zum Beispiel Erionit, Attapulgit, Sepiolith, Wollastonit und/oder Chemiefasern, wie Fasern aus natürlichen Polymeren:
wie zellulosische Fasern, wie beispielsweise Viskose (CV), Modal (CMD), Lyocell (CLY), Cupro (CUP), Acetat (CA), Triacetat (CTA),
Gummifasern:
wie zum Beispiel Gummi,
Pflanzeneiweißfasern:
wie zum Beispiel Sojaproteinfaser, Zein und andere Prolamine,
Eiweißfasern:
Fasern auf der Basis von Casein, Albuminen, Kollagen, Glykoproteinen, Globuline, Elastin, Nucloproteinen, Histonen, Keratin, Chromoproteine, Protaminen, Fibrinogen, Phosphoproteinen, Prolaminen, Myosin, Lipoproteinen und Hydrophobin,
Fasern auf Basis Stärke bzw. Glukose:
wie zum Beispiel Polylactidfasern (PLA), Alginatfasern (ALG), Chitosanfasern,
Polykondensationsfasern:
wie zum Beispiel Polyesterfasern (PES), Polyamidfasern (PA), Polyimidfasern (PI), Polyamidimidfasern (PAI), Polyphenylensulfidfasern (PPS), Polyesterfasern (PE), Nylonfasern,
Polymerisationsfasern:
wie zum Beispiel Polyacrylnitrilfasern (AN), Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, PMMA-Fasern, PVC-Fasern,
Polyadditionsfasern:
wie zum Beispiel Polyurethan (PU)
Anorganische Fasern und Sonstige Fasern:
Aramidfasern, Kevlafasern, Ligninfasern, Cellulosefasern, Faserverbundstoffe, Textilen, Textilfasern, Gewebefasern, Pyrolysefasern, Nanocellulose, Borfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, metallische Verstärkungsfasern wie Stahlfasern, Borfasern, Kieselsäurefasern, Glasfasern (GF), Basaltfasern, Kohlenstofffasern, Gewebefasern, Pyrolysefasern, Nanocellulose, Graphenfasern, Kohlenstoffnanoröhrchen, Kohlenstoffnanohörnchen und Kohlenstoffnanokonen.
Die vorstehend genannten Fasern können als Mischgewebe, vorgespannte Mischgewebe und/oder vorgespannte Mischgewebe mit Textilfäden verwendet werden.
Sollten die vorstehend genannten Fasern von Natur aus brennbar sein, können sie mit den vorstehend beschriebenen Flammschutzmitteln ausgerüstet werden.
Beispiele geeigneter Zementbeschleuniger oder Schnellbinder sind Aluminiumssulfat oder ähnliche lösliche Sulfate mehrwertiger Kationen in Kombination mit Calciumaluminat, Calciumsulfoaluminat, Calciumnitrat, Calciumammoniumnitrat und Gase wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid.
Beispiele geeigneter Mittel zur Selbstheilung sind Calciumhydroxyd und Nano- und/oder Mikropartikel, die einen Kern aus Calciumhydroxyd und eine Schale aus Calciumcarbonat oder Glas aufweisen. Ein Mittel zur Selbstheilung auf der Basis von Bakterien wird von Hendrik Marius Jonkers, »Beton mit Selbstheilungskräften«, in Technology Review, November 2016, Seite 55, beschrieben.
Weitere geeigneter Additive sind übliche und bekannte Schichtsilikate. Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der Schichtsilikat-Mikro- und/oder Nanopartikel können ebenfalls sehr weit variieren. Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der Silikate in die folgenden Strukturen:

- Inselsilikate
- Gruppensilikate
- Ringsilikate
- Ketten- und Bandsilikate
- Übergangsstrukturen zwischen Ketten- und Schichtsilikaten
- Schichtsilikate
- Gerüstsilikate

Schichtsilikate sind Silikate, deren Silikationen aus Schichten eckenverknüpfter SiO₄-Tetraeder bestehen. Diese Schichten und/oder Doppelschichten sind untereinander nicht weiter verknüpft. Die technisch wichtigen und in Sedimentgestein verbreiteten Tonminerale sind ebenfalls Schichtsilikate. Der schichtartige Aufbau dieser Minerale bestimmt die Form und die Eigenschaften der Kristalle. Sie sind meist tafelig bis blättrig mit guter bis perfekter Spaltbarkeit parallel zu den Schichten. Die Zähligkeit der Ringe, aus denen sich die Silikatschichten zusammensetzen, bestimmt oft die Symmetrie und Form der Kristalle. Zwischen den Schichten können sich Wassermoleküle, große Kationen und/oder Lipide einlagern. Schichtsilikate sind oft quellfähig und mit ihrer Kationenaustauschkapazität wichtig für die Fruchtbarkeit von Böden.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind die Schichtsilikate beispielhaft aufgelistet und nicht abschließend. Der Fachmann kann die für den jeweiligen Einzelfall besonders gut geeigneten Schichtsilikate ohne Weiteres benennen. Tabelle 1: Summenformeln von geeigneten Schichtsilikaten ^a)

Nr.	Typ	Summenformel
1	Martinit	(Na,Ca)₁₁Ca₄(Si,S,B)₁₄B₂O₄₀F₂·4(H₂O)
2	Apophyllit-(NaF)	NaCa₄Si₈O₂₀F·8H₂O
3	Apophyllit-(KF)	(K,Na)Ca₄Si₈O₂₀(F,OH)·8H₂O
4	Apophyllit-(KOH)	KCa₄Si₈O₂₀(OH,F)8H₂O
5	Cuprorivait	CaCuSi₄O₁₀
6	Wesselsit	(Sr,Ba)Cu[Si₄O₁₀]
7	Effenbergerit	BaCu[Si₄O₁₀]
8	Gillespit	BaFe²⁺Si₄O₁₀
9	Sanbornit	BaSi₂O₅
10	Bigcreekit	BaSi₂O₅·4H₂O
11	Davanit	K₂TiSi₆O₁₅
12	Dalyit	K₂ZrSi₆O₁₅
13	Fenaksit	KNaFe²⁺Si₄O₁₀
14	Manaksit	KNaMn²⁺[Si₄O₁₀]
15	Ershovit	K₃Na₄(Fe,Mn,Ti)₂[Si₈O₂₀(OH)₄]·4H₂O
16	Paraershovit	Na₃K₃Fe³⁺ ₂Si₈O₂₀(OH)₄·4H₂O
17	Natrosilit	Na₂Si₂O₅
18	Kanemit	NaSi₂O₅·3H₂O
19	Revdit	Na₁₆Si₁₆O₂₇(OH)₂₆·28H₂O
20	Latiumit	(Ca,K)₄(Si,Al)₅O₁₁(SO₄,CO₃)
21	Tuscanit	K(Ca,Na)₆(Si,Al)₁₀O₂₂(SO₄,CO₃,(OH)₂)·H₂O
22	Carletonit	KNa₄Ca₄Si₈O₁₈(CO₃)₄(OH,F)·H₂O
23	Pyrophyllit	Al₂Si₄O₁₀(OH)₂
24	Ferripyrophyllit	Fe³⁺Si₂O₅(OH)
25	Macaulayit	(Fe³⁺,Al)₂₄Si₄O₄₃(OH)₂
26	Talk	Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
27	Minnesotait	Fe²⁺ ₃Si₄O₁₀(OH)₂
28	Willemseit	(Ni,Mg)₃Si₄O₁₀(OH)₂
29	Pimelit	Ni₃Si₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
30	Kegelit	Pb₄Al₂Si₄O₁₀(SO₄)(CO₃)₂(OH)₄
31	Aluminoseladonit	K(Mg,Fe²⁺)Al[(OH)₂\|Si₄O₁₀]
32	Ferroaluminoseladonit	K(Fe²⁺,Mg)(Al,Fe³⁺)[(OH)₂\|Si₄O₁₀]
33	Seladonit	K(Mg,Fe²⁺)(Fe³⁺,Al)Si₄O₁₀(OH)₂
34	Chromseladonit	KMgCr[(OH)₂\|Si₄O₁₀]
35	Ferroseladonit	K(Fe²⁺,Mg)(Fe³+,Al)[(OH)₂\|Si₄O₁₀]
36	Paragonit	NaAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH)₂
37	Boromuskovit	KAl₂(Si₃B)O₁₀(OH,F)₂
38	Muskovit	KAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH,F)₂
39	Chrom phyllit	K(Cr,Al)₂[(OH,F)₂\|AlSi₃O₁₀]
40	Roscoelith	K(V,Al,Mg)₂AlSi₃O₁₀(OH)₂
41	Ganterit	(Ba,Na,K)(Al,Mg)₂[(OH,F)₂\|(Al,Si)Si₂O₁₀]
42	Tobelith	(NH₄,K)Al₂(Si₃Al)O₁₀(OH)₂
43	Nanpingit	CsAl₂(Si,Al)₄O₁₀(OH,F)₂
44	Polylithionit	KLi₂AlSi₄O₁₀(F,OH)₂
45	Tainiolith	KLiMg₂Si₄O₁₀F₂
46	Norrishit	KLiMn³⁺ ₂Si₄O₁₂
47	Shirokshinit	KNaMg₂[F₂\|Si₄O₁₀]
48	Montdorit	KMn_0.5 ²⁺Fe_1.5 ²⁺Mg_0.5[F₂\|Si₄O₁₀]
49	Trilithionit	KLi_1.5Al_1.5[F₂\|AlSi₃O₁₀]
50	Masutomilith	K(Li,Al,Mn²⁺)₃(Si,Al)₄O₁₀(F,OH)₂
51	Aspidolith-1 M	NaMg₃(AlSi₃)O₁₀(OH)₂
52	Fluorophlogopit	KMg₃(AlSi₃)O₁₀F₂
53	Phlogopit	KMg₃(Si₃Al)O₁₀(F,OH)₂
54	Tetraferriphlogopit	KMg₃[(F,OH)₂\|(Al,Fe³⁺)Si₃O₁₀]
55	Hendricksit	K(Zn,Mn)₃Si₃AlO₁₀(OH)₂
56	Shirozulith	K(Mn²⁺,Mg)₃[(OH)₂\|AlSi₃O₁₀]
57	Fluorannit	KFe₃ ²⁺[(F,OH)₂\|AlSi₃O₁₀]
58	Annit	KFe²⁺ ₃(Si₃Al)O₁₀(OH,F)₂
59	Tetraferriannit	KFe²⁺ ₃(Si₃Fe³⁺)O₁₀(OH)₂
60	Ephesit	NaLiAl₂(Al₂Si₂)O₁₀(OH)₂
61	Preiswerkit	NaMg₂Al₃Si₂O₁₀(OH)₂
62	Eastonit	KMg₂Al[(OH)₂\|Al₂Si₂O₁₀]
63	Siderophyllit	KFe₂ ²⁺Al(Al₂Si₂)O₁₀(F,OH)₂
64	Anandit	(Ba,K)(Fe²⁺,Mg)₃(Si,Al,Fe)₄O₁₀(S,OH)₂
65	Bityit	CaLiAl₂(AlBeSi₂)O₁₀(OH)₂
66	Oxykinoshitalith	(Ba,K)(Mg,Fe²⁺,Ti⁴⁺)₃(Si,Al)₄O₁₀O₂
67	Kinoshitalith	(Ba,K)(Mg,Mn,Al)₃Si₂Al₂O₁₀(OH)₂
68	Ferrokinoshitalith	Ba(Fe²⁺,Mg)₃[(OH,F)₂\|Al₂Si₂O₁₀]
69	Margarit	CaAl₂(Al₂Si₂)O₁₀(OH)₂
70	Chernykhit	BaV₂(Si₂Al₂)O₁₀(OH)₂
71	Clintonit	Ca(Mg,Al)₃(Al₃Si)O₁₀(OH)₂
72	Wonesit	(Na,K,)(Mg,Fe,Al)₆(Si,Al)₈O₂₀(OH,F)₄
73 74	Brammallit	(Na,H₃O)(Al,Mg,Fe)₂(Si,Al)₄O₁₀[(OH)₂,H₂O]
73 74	Illit	(K,H₃O)Al₂(Si₃Al)O₁₀(H₂O,OH)₂
75	Glaukonit	(K,Na)(Fe³⁺,Al,Mg)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂
76	Agrellit	NaCa₂Si₄O₁₀F
77	Glagolevit	NaMg₆[(OH,O)₈\|AlSi₃O₁₀]·H₂O
78	Erlianit	Fe²⁺ ₄Fe³⁺ ₂Si₆O₁₅(OH)₈
79	Bannisterit	(Ca,K,Na)(Mn²⁺,Fe²⁺,Mg,Zn)₁₀(Si,Al)₁₆O₃₈(OH)₈·nH₂O
80	Bariumbannisterit	(K,H₃O)(Ba,Ca)(Mn²⁺,Fe²⁺,Mg)₂₁(Si,Al)₃₂O₈₀(O,OH)₁₆·4-12 H₂O
81	Lennilenapeit	K_6-7(Mg,Mn,Fe²⁺,Fe³⁺,Zn)₄₈(Si,Al)₇₂(O,OH)₂₁₆·16H₂O
82	Stilpnomelan	K(Fe²⁺,Mg,Fe³⁺,Al)₈(Si,Al)₁₂(O,OH)₂₇·2H₂O
83	Franklinphilit	(K,Na)_1-x(Mn²⁺,Mg,Zn,Fe³⁺)₈(Si,Al)₁₂(O,OH)₃₆·nH₂O
84	Parsettensit	(K,Na,Ca)_7.5(Mn,Mg)₄₉Si₇₂O₁₆₈(OH)₅₀·nH₂O
85	Middendorfit	K₃Na₂Mn₅Si₁₂(O,OH)₃₆·2H₂O
86	Eggletonit	(Na,K,Ca)₂(Mn,Fe)₈(Si,Al)₁₂O₂₉(OH)₇·11H₂O
87	Ganophyllit	(K,Na)_xMn²⁺ ₆(Si,Al)₁₀O₂₄(OH)₄·nH₂O {x = 1-2}{n = 7-11}
88	Tamait	(Ca,K,Ba,Na)_3-4Mn²⁺ ₂₄[(OH)₁₂\|{(Si,Al)₄(O,OH)₁₀}₁₀]·21H₂O
89	Ekmanit	(Fe²⁺,Mg,Mn,Fe³⁺)₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·2H₂O
90	Lunijianlait	Li_0.7Al_6.2(Si₇AlO₂₀)(OH,O)₁₀
91	Saliotit	Na_0.5Li_0.5Al₃[(OH)₅\|AlSi₃O₁₀]
92	Kulkeit	Na_0.35Mg₈Al(AlSi₇)O₂₀(OH)₁₀
93	Aliettit	Ca_0.2Mg₆(Si,Al)₈O₂₀(OH)₄·4H₂O
94	Rectorit	(Na,Ca)Al₄(Si,Al)₈O₂₀(OH)₄·2H₂O
95	Tarasovit	(Na,K,H₃O,Ca)₂Al₄[(OH)₂\|(Si,Al)₄O₁₀]₂·H₂O
96	Tosudit	Na_0.5(Al,Mg)₆(Si,Al)₈O₁₈(OH)₁₂·5H₂O
97	Corrensit	(Ca,Na,K)(Mg,Fe,Al)₉(Si,Al)₈O₂₀(OH)₁₀·nH₂O
98	Brinrobertsit	(Na,K,Ca)_0.3(Al,Fe,Mg)₄(Si,Al)₈O₂₀(OH)₄·3.5H₂O
99	Montmorillonit	(Na,Ca)_0.3(Al,Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O
100	Beidellit	(Na,Ca_0.5)_0.3Al₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
101	Nontronit	Na_0.3Fe₂ ³⁺(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
102	Volkonskoit	Ca_0.3(Cr³⁺,Mg,Fe³⁺)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
103	Swinefordit	(Ca,Na)_0.3(Al,Li,Mg)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH,F)₂·2H₂O
104	Yakhontovit	(Ca,Na,K)_0.3(CuFe²⁺Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·3H₂O
105	Hectorit	Na_0.3(Mg,Li)₃Si₄O₁₀(F,OH)₂
106	Saponit	(Ca\|₂,Na)_0.3(Mg,Fe²⁺)₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
107	Ferrosaponit	Ca_0.3(Fe²⁺,Mg,Fe³⁺)₃[(OH)₂\|(Si,Al)Si₃O₁₀]·4H₂O
108	Spadait	MgSiO₂(OH)₂·H₂O
109	Stevensit	(Ca\|₂)_0.3Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂
110	Sauconit	Na_0.3Zn₃(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
111	Zinksilit	Zn₃Si₄O₁₀(OH)₂·4H₂O
112	Vermiculit	Mg_0.7(Mg,Fe,Al)₆(Si,Al)₈O₂₀(OH)₄·8H₂O
113	Rilandit	(Cr³⁺,Al)₆SiO₁₁·5H₂O
114	Donbassit	Al_2.3[(OH)₈\|AlSi₃O₁₀]
115	Sudoit	Mg₂Al₃(Si₃Al)O₁₀(OH)₈
116	Klinochlor	(Mg,Fe²⁺)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH)₈
117	Chamosit	(Fe²⁺,Mg,Fe³⁺)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH,O)₈
118	Orthochamosit	(Fe²⁺,Mg,Fe³⁺)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH,O)₈
119	Baileychlor	(Zn,Fe²⁺,Al,Mg)₆(Si,Al)₄O₁₀(OH)₈
120	Pennantit	Mn²⁺ ₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH)₈
121	Nimit	(Ni,Mg,Fe²⁺)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH)₈
122	Gonyerit	Mn²⁺ ₅Fe³⁺(Si₃Fe³⁺O₁₀)(OH)₈
123	Cookeit	LiAl₄(Si₃Al)O₁₀(OH)₈
124	Borocookeit	Li_1-1.5Al_4-3.5[(OH,F)₈\|(B,Al)Si₃O₁₀]
125	Manandonit	Li₂Al₄[(Si₂AlB)O₁₀](OH)₈
126	Franklinfurnaceit	Ca₂(Fe³⁺Al)Mn³⁺Mn₃ ²⁺Zn₂Si₂O₁₀(OH)₈
127	Kämmererit(Var.v. Klinochlor)	Mg₅(Al,Cr)₂Si₃O₁₀(OH)₈
128	Niksergievit	(Ba, Ca)₂Al₃[(OH)₆\|CO₃\|(Si,Al)₄O₁₀]·0.2 H₂O
129	Surit	Pb₂Ca(Al,Mg)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂(CO₃,OH)₃·0.5 H₂O
130	Ferrisurit	(Pb,Ca)_2-3(Fe³⁺,Al)₂[(OH,F)_2.5-3\|(CO₃)_1.5-2\|Si₄O₁₀]·0.5 H₂O
131	Kaolinit	Al₂Si₂O₅(OH)₄
132	Dickit	Al₂Si₂O₅(OH)₄
133	Halloysit-7Å	Al₂Si₂O₅(OH)₄
134	Sturtit	Fe³⁺(Mn²⁺,Ca,Mg)Si₄O₁₀(OH)₃·10 H₂O
135	Allophan	Al₂O₃·(SiO₂)_1.3-2·(H₂O)_2.5-3
136	Imogolith	Al₂SiO₃(OH)₄
137	Odinit	(Fe³⁺,Mg,Al,Fe²⁺,Ti,Mn)_2.4(Si_1.8Al_0.2)O₅(OH)₄
138	Hisingerit	Fe₂ ³⁺Si₂O₅(OH)₄·2H₂O
139	Neotokit	(Mn,Fe²⁺)SiO₃·H₂O
140	Chrysotil	Mg₃Si₂O₅(OH)₄
141	Klinochrysotil	Mg₃Si₂O₅(OH)₄
142	Maufit	(Mg,Ni)Al₄Si₃O₁₃·4H₂O
143	Orthochrysotil	Mg₃Si₂O₅(OH)₄
144	Parachrysotil	Mg₃Si₂O₅(OH)₄
145	Antigorit	(Mg,Fe²⁺)₃Si₂O₅(OH)₄
146	Lizardit	Mg₃Si₂O₅(OH)₄
147	Karyopilit	Mn²⁺ ₃Si₂O₅(OH)₄
148	Greenalith	(Fe²⁺,Fe³⁺)_2-3Si₂O₅(OH)₄
149	Berthierin	(Fe²⁺,Fe³⁺,Al)₃(Si,Al)₂O₅(OH)₄
150	Fraipontit	(Zn,Al)₃(Si,Al)₂O₅(OH)₄
151	Zinalsit	Zn₇Al₄(SiO₄)₆(OH)₂·9H₂O
152	Dozyit	Mg₇(Al,Fe³⁺,Cr)₂[(OH)₁₂\|Al₂Si₄O₁₅]
153	Amesit	Mg₂Al(SiAl)O₅(OH)₄
154	Kellyit	(Mn²⁺,Mg,Al)₃(Si,Al)₂O₅(OH)₄
155	Cronstedtit	Fe₂ ²⁺Fe³⁺(SiFe³⁺)O₅(OH)₄
156	Karpinskit	(Mg,Ni)₂Si₂O₅(OH)₂
157	Nepouit	(Ni,Mg)₃Si₂O₅(OH)₄
158	Pecorait	Ni₃Si₂O₅(OH)₄
159	Brindleyit	(Ni,Mg,Fe²⁺)₂Al(SiAl)O₅(OH)₄
160	Carlosturanit	(Mg,Fe²⁺,Ti)₂₁(Si,Al)₁₂O₂₈(OH)₃₄·H₂O
161	Pyrosmalith-(Fe)	(Fe²⁺,Mn)₈Si₆O₁₅(Cl,OH)₁₀
162	Pyrosmalith-(Mn)	(Mn,Fe²⁺)₈Si₆O₁₅(OH,Cl)₁₀
163	Brokenhillit	(Mn,Fe)₈Si₆O₁₅(OH,Cl)₁₀
164	Nelenit	(Mn,Fe²⁺)₁₆Si₁₂As³⁺ ₃O₃₆(OH)₁₇
165	Schallerit	(Mn²⁺,Fe²⁺)₁₆Si₁₂As³⁺ ₃O₃₆(OH)₁₇
166	Friedelit	Mn²⁺ ₈Si₆O₁₅(OH,Cl)₁₀
167	Mcgillit	Mn²⁺ ₈Si₆O₁₅(OH)₈Cl₂
168	Bementit	Mn₇Si₆O₁₅(OH)₈
169	Varennesit	Na₈(Mn,Fe³⁺,Ti)₂[(OH,Cl)₂\|(Si₂O₅)₅]·12H₂O
170	Naujakasit	Na₆(Fe²⁺,Mn)Al₄Si₈O₂₆
171	Manganonaujakasit	Na₆(Mn²⁺,Fe²⁺)Al₄[Si₈O₂₆]
172	Spodiophyllit	(Na,K)₄(Mg,Fe²⁺)₃(Fe³⁺,Al)₂(Si₈O₂₄)
173	Sazhinit-(Ce)	Na₂CeSi₆O₁₄(OH)·nH₂O
174	Sazhinit-(La)	Na₃La[Si₆O₁₅]·2H₂O
175	Burckhardtit	Pb₂(Fe³⁺Te⁶⁺)[AlSi₃O₈]O₆
176	Tuperssuatsiait	Na₂(Fe³⁺,Mn²⁺)₃Si₈O₂₀(OH)₂·4H₂O
177	Palygorskit	(Mg,Al)₂Si₄O₁₀(OH)·4H₂O
178	Yofortierit	Mn²⁺ ₅Si₈O₂₀(OH)₂·7H₂O
179	Sepiolith	Mg₄Si₆O₁₅(OH)₂·6H₂O
180	Falcondoit	(Ni,Mg)₄Si₆0₁₅(OH)₂·6H₂O
181	Loughlinit	Na₂Mg₃Si₆O₁₆·8H₂O
182	Kalifersit	(K,Na)₅Fe₇ ³⁺[(OH)₃\|Si₁₀O₂₅]₂·12H₂O
183	Minehillit	(K,Na)_2-3Ca₂₈(Zn₄Al₄Si₄₀)O₁₁₂(OH)₁₆
184	Truscottit	(Ca,Mn)₁₄Si₂₄O₅₈(OH)₈·2H₂O
185	Orlymanit	Ca₄Mn₃ ²⁺Si₈O₂₀(OH)₆·2H₂O
186	Fedorit	(Na,K)_2-3(Ca,Na)₇[Si₄O₈(F,Cl,OH)2\|(Si₄O₁₀)₃]·3.5H₂O
187	Reyerit	(Na,K)₄Ca₁₄Si₂₂Al₂O₅₈(OH)₈·6H₂O
188	Gyrolith	NaCa₁₆Si₂₃AlO₆₀(OH)₈·14H₂O
189	Tungusit	Ca₁₄Fe₉ ²⁺[(OH)₂₂\|(Si₄O₁₀)₆]
190	Zeophyllit	Ca₄Si₃O₈(OH,F)₄·2H₂O
191	Armstrongit	CaZr(Si₆O₁₅)· 3 H₂O
192	Jagoit	Pb₁₈Fe³⁺ ₄[Si₄(S i,Fe³⁺)₆][Pb₄Si₁₆(Si,Fe)₄]O₈₂Cl₆
193	Hyttsjöit	Pb₁₈Ba₂Ca₅Mn₂ ²⁺Fe₂ ³⁺[Cl\|(Si₁₅O₄₅)₂]·6H₂O
194	Maricopait	Ca₂Pb₇(Si₃₆,Al₁₂)(O,OH)₉₉·n(H₂O,OH)
195	Cavansit	Ca(VO)Si₄O₁₀·4H₂O
196	Pentagonit	Ca(VO)Si₄O₁₀·4H₂O
197	Weeksit	(K,Ba)₂[(UO₂)₂\|Si₅O₁₃]·4H₂O
198	Coutinhoit	Th_0.5(UO₂)₂Si₅O₁₃·3H₂O
199	Haiweeit	Ca[(UO₂)₂\|Si₅O₁₂(OH)₂]·6H₂O
200	Metahaiweeit	Ca(UO₂)₂Si₆O₁₅·nH₂O
201	Monteregianit-(Y)	KNa₂YSi₈O₁₉·5H₂O
202	Mountainit	KNa₂Ca₂[Si₈O₁₉(OH)]·6H₂O
203	Rhodesit	KHCa₂Si₈O₁₉·5H₂O
204	Delhayelith	K₇Na₃Ca₅Al₂Si₁₄O₃₈F₄Cl₂
205	Hydrodelhayelith	KCa₂AlSi₇O₁₇(OH)₂·6H₂O
206	Macdonaldit	BaCa₄Si₁₆O₃₆(OH)₂·10H₂O
207	Cymrit	Ba(Si,Al)₄(O,OH)₈·H₂O
208	Kampfit	Ba₁₂(Si₁₁Al₅)O₃₁(CO₃)₈Cl₅
209	Lourenswalsit	(K,Ba)₂(Ti,Mg,Ca,Fe)₄(Si,Al,Fe)₆O₁₄(OH)₁₂
210	Tienshanit	(Na,K)_9-10(Ca,Y)₂Ba₆(Mn²⁺,Fe²⁺,Ti⁴⁺,Zn)₆(Ti,Nb) [(O,F,OH)₁₁\|B₂O₄\|Si₆O₁₅]₆
211	Wickenburgit	Pb₃CaAl[Si₁₀O₂₇]·3H₂O
212	Silhydrit	Si₃O₆·H₂O
213	Magadiit	Na₂Si₁₄O₂₉·11H₂O
214	Strätlingit	Ca₂Al[(OH)₆AlSiO₂(OH)₄]·2.5H₂O
215	Vertumnit	Ca₄Al₄Si₄O₆(OH)₂₄·3H₂O
216	Zussmanit	K(Fe²⁺,Mg,Mn)₁₃(Si,Al)₁₈O₄₂(OH)₁₄
217	Coombsit	K(Mn²⁺,Fe²⁺,Mg)₁₃[(OH)₇\|(Si,Al)₃O₃\|Si₆O₁₈]₂

vgl. Mineralienatlas, Mineralklasse VIII/H - Schichtsilikate (Phyllosilikate), Strunz 8 Systematik
Ganz besonders bevorzugt wird Bentonit aus der Gruppe der Montmorilloniten ((Na,Ca)_0.3(Al,Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O). Bentonit ist eine Mischung aus verschiedenen Tonmineralien und enthält als wichtigsten Bestandteil Montmorillonit. Natrium-Bentonit zum Beispiel, nimmt Wasser auf, es kann um eine Vielzahl seines eigenen Trockengewichtes aufnehmen. Des Weiteren kann Kalzium-Bentonit Fette und/oder Öle aufnehmen. In der Natur kommt ebenfalls eine Art von Bentonit vor, welche von Natur aus Erdöl enthält.
Die vorstehend beschriebenen Schichtsilikat-Mikro- und/oder Nanopartikel sind funktionalisiert, nicht funktionalisiert, aggregiert, nicht aggregiert, agglomeriert, nicht agglomeriert, geträgert und/oder nicht geträgert. Beispielsweise können sie funktionalisiert, agglomeriert und geträgert sein. Sie können aber auch nicht funktionalisiert und aggregiert sein.
Weitere geeignete Additive sind Polyoxometallate (POM), die den erfindungsgemäßen Vorprodukten und den hieraus hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, biozide und Sauerstoff aktivierende Eigenschaften verleihen.
Die POM können mithilfe üblicher und bekannter nasschemischer Verfahren hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, die POM in Wasser aufzulösen und die resultierende Lösung gegen einen warmen Luftstrom zu sprühen. Außerdem ist es möglich, die Lösung im Vakuum einzudampfen, wobei sie mit IR-Strahlung bestrahlt wird.
Liegen die POM als Mikro- und/oder -Nanopartikel vor, können sie sind funktionalisiert, nicht funktionalisiert, aggregiert, nicht aggregiert, agglomeriert, nicht agglomeriert, geträgert und/oder nicht geträgert sein. Beispielsweise können sie funktionalisiert, agglomeriert und geträgert sein. Sie können aber auch nicht und aggregiert sein.
Die elementare Zusammensetzung und die Struktur der POM können sehr breit variieren.
Bekannt ist beispielsweise die Einteilung der POM in die folgenden Strukturen:

- das Lindquist-Hexamolybdatanion, Mo₆O₁₉ ^2-,
- das Decavanadatanion, V₁₀O₂₈ ^6-,
- das Paratungstatanion B, H₂W₁₂O₄₂ ^10-,
- Mo36-Polymolybdate, Mo₃₆O₁₁₂(H₂O)^8-,
- die Strandberg-Struktur, HP₂Mo₅O₂₃ ^4-,
- die Keggin-Struktur, XM₁₂O₄₀ ^n-,
- die Dawson-Struktur, X₂M₁₈O₆₂ ^n-,
- die Anderson-Struktur, XM₆O₂₄ ^n-,
- die Allman-Waugh-Struktur, X₁₂M₁₈O₃₂ ^n-,
- die Weakley-Yamase- Struktur, XM₁₀O₃₆ ^n-, und
- die Dexter-Silverton-Struktur, XM₁₂O₄₂ ^n-.

Die Hochzahl n ist hier eine ganze Zahl von 3 bis 20 bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von den Variablen X und M variiert.
Als ein weiteres Ordnungsprinzip für POM können die Formeln I bis XIII dienen:

- (BW₁₂O₄₀)^5- (I),
- (W₁₀O₃₂)^4- (II),
- (P₂W₁₈O₆₂)^6- (III),
- (PW₁₁O₃₉)^7- (IV),
- (SiW₁₁O₃₉)^8- (V),
- (HSiW₉O₃₄)^9- (VI),
- (HPW₉O₃₄)^8- (VII),
- (TM)₄(PW₉O₃₄)^t- (VIII),
- (TM)₄(P₂W₁₅O₅₆)₂ ^t- (IX),
- (NaP₅W₃₀O₁₁₀)^14- (X),
- (TM)₃(PW₉O₃₄)₂ ^12- (XI) und
- (P₂W₁₈O₆)^6- (XII).

In den Formeln I bis XII steht TM für ein zweiwertiges oder dreiwertiges Übergangsmetallion wie Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Co³⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ und Zn²⁺. Die Hochzahl t ist eine ganze Zahl und bezeichnet die Wertigkeit eines Anions, die in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Variable TM variiert.
Des Weiteren kommen POM der allgemeinen Formel XIII in Betracht: - (A_xGa_yNb_aO_b)^z- (XIII).
In der Formel XIII steht die Variable A für Phosphor, Silicium oder Germanium und der Index x steht für 0 oder für eine ganze Zahl von 1 bis 40. Der Index y steht für eine ganze Zahl von 1 bis 10, der Index a steht für eine ganze Zahl von 1 bis 8 und der Index b ist eine ganze Zahl von 15 bis 150. Die Hochzahl z variiert in Abhängigkeit von der Natur und dem Oxidationsgrad der Variable A. Es kommen auch die Aquakomplexe und die aktiven Fragmente der POM XIII in Betracht.
Wenn der Index x gleich 0 ist, ist y bevorzugt gleich 6-a, wobei der Index a gleich einer ganzen Zahl von 1 bis 5 ist und der Index b gleich 19 ist.
Wenn die Variable A gleich Silicium oder Germanium ist, ist der Index x gleich 2, der Index y gleich 18, der Index a gleich 6 und der Index b gleich 77.
Wenn die Variable A gleich P ist, ist der Index x gleich 2 oder 4, der Index y gleich 12, 15, 17 oder 30, der Index a gleich 1, 3 oder 6 und der Index b gleich 62 oder 123.
Vorzugsweise werden die Anionen I bis XIII in der Form von Salzen mit Kationen, die für die Reinigung und Körperpflege und die pharmazeutische Anwendung zugelassen sind, angewandt.
Beispiele geeigneter Kationen sind

- H⁺, Na⁺, K⁺ und NH₄ ⁺,
- Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C₁-C₂₀-alkylammonium) wie Pentadecyldimethylferrocenylmethylammonium, Undecyldimethylferrocenylmethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Octadecyltrimethylammonium, Didodecyldimethylammonium, Ditetradecyldimethylammonium, Dihexadecyldimethylammonium, Dioctadecyldimethylammonium, Dioctadecylviologen, Trioctadecylmethylammonium und Tetrabutylammonium,
- Mono-, Di-, Tri- oder Tetra-(C₁-C₂₀-alkanolammonium) wie Ethanolammonium Diethanolammonium und Triethanolammonium
- Monokationen natürlich vorkommender Aminosäuren wie Histidinium (HISH⁺), Argininium (ARGH⁺) oder Lysinium (LYSH⁺) oder Oligo- oder Polypeptide mit einem oder mehreren protonierten basischen Aminosäurerest(en).

[Vgl. US 6,020,369, Spalte 3, Zeile 6, bis Spalte 4, Zeile 29)

Konkrete Beispiele geeigneter POM gehen aus der Tabelle 2 hervor. Tabelle 2: Summenformeln von geeigneten POM^a)

Nr.	Summenformel	Strukturfamilie
1	[(NMP)₂H]₃PW₁₂O₄₀
2	[(DMA)₂H]₃PMo₁₂O₄₀
3	(NH₄)₁₇Na[NaSb₉W₂₁O₈₆]	Anorganisches Kryptat
4	a- und b-H₅BW₁₂O₄₀	"
5	a- und b-H₆ZnW₁₂O₄₀	"
6	a- und b-H₆P₂W₁₈O ₆₂	"
7	alpha-(NH₄)₆P₂W₁₈O₆₂	Wells-Dawson-Struktur
8	K₁₀Cu₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.20H₂O	"
9	K₁₀Co₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.20H₂O	"
10	Na₇PW₁₁O₃₉	"
	Na₇PW₁₁O₃₉.20H₂O + 2 C₆H₅P(O)(OH)₂	"
11	[(n-Butyl)₄N]₄H₃PW₁₁O₃₉	"
12	b-Na₈HPW₉O₃₄	"
13	[(n-Butyl)₄N]₃PMoW₁₁O₃₉	"
14	a-[(n-Butyl)₄N]₄Mo8O26	"
15	[(n-Butyl)₄N]₂W₆O₁₉	"
16	[(n-Butyl)₄N]₂Mo₆O₁₉	"
17	a-(NH₄)_nH(_4-n)SiW₁₂O₄₀	"
18	a-(NH₄)_nH(_5-n)BW₁₂O₄₀	"
19	a-K₅BW₁₂O₄₀	"
20	K₄W₄O₁₀(O₂)₆	"
21	b-Na₉HSiW₉O₃₄	"
22	Na₆H₂W₁₂O₄₀
23	(NH₄)₁₄[NaP₅W₃₀O₁₁₀]	Preyssler-Struktur
24	a-(NH₄)₅BW₁₂O₄₀	"
25	a-Na₅BW₁₂O₄₀	"
26	(NH₄)₄W₁₀O₃₂	"
„27	(Me₄N)₄W₁₀O₃₂	"
28	(HISH⁺)_nH_(5-n)BW₁₂O₄₀	"
29	(LYSH⁺)_nH_(5-n)BW₁₂O₄₀	"
30	(ARGH⁺)_nH_(5-n)BW₁₂O₄₀	"
31	(HISH⁺)_nH_(4-n)SiW₁₂O₄₀	"
32	(LYSH⁺)_nH_(4-n)SiW₁₂O₄₀	"
34	(ARGH⁺)_nH_(4-n)SiW₁₂O₄₀	"
35	K₁₂[EuP₅W₃₀O₁₁₀].22H₂O^b)	"
36	a-K₈SiW₁₁O₃₉	"
37	K₁₀(H₂W₁₂O₄₂)	"
38	K₁₂Ni₃(II)(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
39	(NH₄)₁₀Co₄(II)(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
40	K₁₂Pd₃(II)(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
41	Na₁₂P₂W₁₅O₅₆.18H₂O	Lacunare (defekte) Struktur
42	Na₁₆Cu₄(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	"
43	Na₁₆Zn₄(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	"
44	Na₁₆Co₄(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	"
45	Na₁₆N_i4(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	Wells-Dawson-Sandwich-Struktur
46	Na₁₆Mn₄(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	"
47	Na₁₆Fe₄(H₂O)₂(P₂W₁₅O₅₆)₂.nH₂O	"
48	K₁₀Zn₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.20H₂O	Keggin-Sandwich-Struktur
49	K₁₀Ni₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
50	K₁₀Mn₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
51	K₁₀Fe₄(H₂O)₂(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
52	K₁₂Cu₃(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
53	K₁₂(CoH₂O)₃(PW₉O₃₄)₂.nH₂O	"
54	K₁₂Zn₃(PN₉O₃₄)₂.15H₂O	"
55	K₁₂Mn₃(PW₉O₃₄)₂.15H₂O	"
56	K₁₂Fe₃(PW₉O₃₄)₂.25H₂O	"
57	(ARGH⁺)₁₀(NH₄)₇Na[NaSb₉W₂₁O₈₆]	"
58	(ARGH⁺)₅HW₁₁O₃₉.17H₂O	"
59	K₇Ti₂W₁₀O₄₀	"
60	[(CH₃)₄N]₇Ti₂W₁₀O₄₀	"
61	Cs₇Ti₂W₁₀O₄₀	"
62	[HISH⁺]₇Ti₂W₁₀O₄₀	"
63	[LYSH⁺]_nNa_7-nPTi₂W₁₀O₄₀	"
64	[ARGH⁺]_nNa_7-nPTi₂W₁₀O₄₀	"
65	[n-Butyl₄N⁺]₃H₃V₁₀O₂₈	"
66	K₇HNb₆O₁₉.13H2O	"
67	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O[SiCH₂CH₂C(O)OCH₃]₂	Organisch modifizierte Struktur
68	[(CH₃)₄N⁺]₄PW₁₁O₃₉-(SiCH₂CH₂CH₂CN)	"
69	[(CH₃)₄N⁺]₄PW₁₁O₃₉-(SiCH₂CH₂CH₂Cl)	"
70	[(CH₃)₄N⁺]₄PW₁₁O₃₉-(SiCH₂=CH₂)	"
71	Cs₄[SiW11O₃₉-(SiCH₂CH₂C(O)OCH₃)₂]₄	"
72	Cs₄[SiW110₃₉-(SiCH₂CH₂CH₂CN)]₄	"
73	Cs₄[SiW110₃₉-(SiCH₂CH₂CH₂Cl)₂]₄	"
74	Cs₄[SiW110₃₉-(SiCH₂=CH₂)]₄	"
75	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O-(SiCH₂CH₂CH₂Cl)₂	"
76	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O(SiCH₂CH₂CH₂CN)₂	"
77	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O(SiCH₂=CH₂)₂	"
78	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O[SiC(CH₃)]₂	"
79	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O[SiCH₂CH(CH₃)]₂	"
80	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O[SiCH₂CH₂C(O)OCH₃]₂	"
81	K₅Mn(II)PW₁₁O₃₉.nH₂O	Mit Übergangsmetallen substituierte Struktur
82	K₈Mn(II)P₂W₁₇O₆₁.nH₂O	"
83	K₆Mn(II)SiW₁₁O₃₉.nH₂O	"
84	K₅PW₁₁O₃₉[Si(CH₃)₂].nH₂O	"
85	K₃PW₁₁O₄₁(PC₆H₅)₂.nH₂O	"
86	Na₃PW₁₁O₄₁(PC₆H₅)₂.nH₂O	"
87	K₅PTiW₁₁O₄₀	"
88	Cs₅PTiW₁₁O₃₉	"
89	K₆SiW₁₁O₃₉[Si(CH₃)₂].nH₂O	"
90	KSiW₁₁O₃₉[Si(C₆H₅)(tert.-C₄H₉)].nH₂O	"
91	K₆SiW₁₁O₃₉[Si(C₆H₅)₂].nH₂O	"
92	K₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	"
93	Cs₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	"
94	Cs₈Si₂W₁₈Nb₆O₇₇.nH₂O	"
95	[(CH₃)₃NH⁺]₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	Substituierte Keggin-Struktur
96	(CN₃H₆)₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	"
97	(CN₃H₆)₈Si₂W₁₈Nb₆O₇₇.nH₂O	"
98	Rb₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	"
99	Rb₈Si₂W₁₈Nb₆O₇₇.nH₂O	"
100	K₈Si₂W₁₈Nb₆O₇₇.nH₂O	"
101	K₆P₂Mο₁₈O₆₂.nH₂O	"
102	(C₅H₅N)₇HSi₂W₁₈Nb₆O₇₇.nH₂O	"
103	(C₅H₅N)₇SiW₉Nb₃O₄₀.nH₂O	"
104	(ARGH⁺)₈SiW₁₈Nb₆O₇₇.18H₂O	"
105	(LYSH⁺)₇KSiW₁₈Nb₆O₇₇.18H₂O	"
106	(HISH⁺)₆K₂SiW₁₈Nb₆O₇₇.18H₂O	"
107	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O(SiCH₂CH₃)₂	"
108	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O(SiCH₃)₂	"
109	[(CH₃)₄N⁺]₄SiW₁₁O₃₉-O(SiC₁₆H₃₃)₂	"
110	Li₉P₂V₃(CH₃)₃W₁₂O₆₂	"
111	Li₇HSi₂W₁₈Nb₆O₇₇	"
112	Cs₉P₂V₃CH₃W₁₂O₆₂	"
113	Cs₁₂P₂V₃W₁₂O₆₂	"
114	K₄H₂PV₄W₈O₄₀	"
115	Na₁₂P₄W₁₄O₅₈	"
116	Na₁₄H₆P₆W₁₈O₇₉	"
117	a-K₅(NbO₂)SiW₁₁O₃₉	"
118	a-K₅(TaO₂)SiW₁₁O₃₉	"
119	[(CH₃)₃NH⁺)₅NbSiW₁₁O₄₀	"
120	[(CH₃)₃NH⁺]₅TaSiW₁₁O₄₀	"
121	K₆Nb₃PW₉O₄₀	Peroxo-Keggin-Struktur
122	[(CH₃)₃NH⁺]₅(NbO₂)SiW₁₁O₃₉	"
123	[(CH₃)₃NH⁺]₅(TaO₂)SiW₁₁O₃₉	"
124	K₄(NbO₂)PW₁₁O₃₉	"
125	K₇(NbO₂)P₂W₁₂O₆₁	"
126	[(CH₃)₃NH⁺]₇(NbO₂)₃SiW₉O₃₇	"
127	Cs₇(NbO₂)₃SiW₉O₃₇	"
128	K₆(NbO₂)₃PW₉O₃₇	"
129	Na₁₀(H₂W₁₂O₄₂)	"
130	K₄NbPW₁₁O₄₀	"
131	[(CH₃)₃NH₊]₄NbPW₁₁O₄₀	"
132	K₅NbSiW₁₁O₄₀	"
133	K₅TaSiW₁₁O₄₀	"
134	K₇NbP₂W₁₇O₆₂	Wells-Dawson-Struktur
135	K₇(TiO₂)₂PW₁₀O₃₈	"
136	K₇(TaO₂)₃SiW₉O₃₇	"
137	K₇Ta₃SiW₉O₄₀	"
138	K₆(TaO₂)₃PW₉O₃₇	"
139	K₆Ta₃PW₉O₄₀	"
140	K₈Co₂W₁₁O₃₉	"
141	H₂[(CH₃)₄N⁺]4(C₂H₅Si)₂CoW₁₁O₄₀	"
142	H₂[(CH₃)₄N⁺]₄(iso-C₄H₉Si)₂CoW₁₁O₄₀	"
143	K₉Nb₃P₂W₁₅O₆₂	"
144	K₉(NbO₂)₃P₂W₁₅O₅₉	"
145	K₁₂(NbO₂)₆P₂W₁₂O₅₆	Well-Dawson-Peroxostruktur
146	K₁₂Nb₆P₂W₁₂O₆₂	Wells-Dawson-Struktur ff.
147	a₂-K₁₀P₂W₁₇O₆₁	"
148	K₆Fe(III)Nb₃P₂W₁₅O₆₂	"
149	K₇Zn(II)Nb₃P₂W₁₅O₆₂	"
150	(NH₄)₆(a-P₂W₁₈O₆₂).nH₂O	"
151	K₁₂[H₂P₂W₁₂O₄₈].24H₂O	"
152	K₂Na₁₅H₅[PtMo₆O₂₄].8H₂O	"
153	K₈[a₂-P₂W₁₇MoO₆₂].nH₂O	"
154	KHP₂V₃W₁₅O₆₂.34H₂O	"
155	K₆[P₂W₁₂Nb₆O₆₂].24H₂O	"
156	Na₆[V₁₀O₂₈].H₂O	"
157	(Guanidinium)₈H[PV₁₄O₆₂].3H₂O	"
158	K8H[PV14O62]	"
159	Na₇[MnV₁₃O₃₈].18H₂O	"
160	K₆[BW₁₁O₃₉Ga(OH)₂].13H₂O	"
161	K₇H[Nb₆O₁₉].13H₂O	"
162	[(CH₃)₄N⁺/Na⁺/K⁺]₄[Nb₂W₄O₁₉]	"
163	[(CH₃)₄N⁺]₉[P₂W₁₅Nb₃O₆₂]	"
164	[(CH₃)₄N⁺]₁₅[HP₄W₃₀Nb₆O₁₂₃].16H₂O	"
165	[Na/K]₆[Nb₄W₂O₁₉]	"
166	[(CH₃)₄N⁺/Na⁺/K⁺]5[_Nb3W3O19].6H₂O	"
167	K₅[CpTiSiW₁₁O₃₉].12H₂O	"
169	b₂-K₈[SiW₁₁O₃₉].14H₂O	"
170	a-K₈[SiW₁₀O₃₆].12H₂O	"
171	Cs₇Na₂[PW₁₀O₃₇].8H₂O	"
172	Cs₆[P₂W₅O₂₃].7,5H₂O	"
173	g-Cs₇[PW₁₀O₃₆].7H₂O	"
174	K₅[SiNbW₁₁O₄₀].7H₂O	"
175	K₄[PNbW₁₁O₄₀].12H₂O	"
176	Na₆[Nb₄W₂O₁₉].13H₂O	"
177	K₆[Nb₄W₂O₁₉].7H₂O	"
180	K₄[V₂W₄O₁₉].3,5H₂O	"
181	Na₅[V₃W₃O₁₉].12H₂O	"
182	K₆[PV₃W₉O₄₀].14H₂O	"
183	Na₉[A-b-GeW₉O₃₄].8H₂O	"
184	Na₁₀[A-a-GeW₉O₃₄].9H₂O	"
185	K₇[BV₂W₁₀O₄₀].6H₂O	"
186	Na₅[CH₃Sn(Nb₆O₁₉)].10H₂O	"
187	Na₈[Pt(P(m-SO₃C₆H₅)₃)₃Cl].3H₂O	"
188	[(CH₃)₃NH⁺]₁₀(H)[Si (H)₃W₁₈O₆₈].10H₂O	"
189	K₇[A-a-GeNb₃W₉O₄₀].18H₂O	"
190	K₇[A-b-SiNb₃W₉O₄₀].20H₂O	"
191	[(CH₃)₃NH⁺]₉[A-a-HGe₂Nb₆W₁₈O₇₈	"
192	K₇(H)[A-a-Ge₂Nb₆W₁₈O₇₇].18H₂O	"
193	K₈[A-b-Si₂Nb₆W₁₈O₇₇]	"
194	[(CH₃)₃NH⁺]₈[A-B-Si₂Nb₆W₁₈O₇₇]	"
a) vgl. US 6,020,369 , TABLE 1, Spalten 3 bis 10;
b) Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652;
n Zahl, insbesondere ganze Zahl, von 1 bis 50.

Weitere Beispiele geeigneter POM sind aus dem amerikanischen Patent US 7,097,858 B2 , Spalte 14, Zeile 56, bis Spalte 17, Zeile 19, sowie aus TABLE 8a, Spalte 22, Zeile 41, bis Spalte 23, Zeile 28, Verbindungen Nummer 1-53, und TABLE 8b, Spalte 23, Zeile 30, bis Spalte 25, Zeile 34, Verbindungen Nummer 1 bis 150, bekannt.
Ganz besonders bevorzugt werden H₄[Si(W₃O₁₀)₄].xH₂O (CAS-Nr. 12027-43-9) und H₃[P(W₃O₁₀)₄].xH₂O (CAS-Nr. 12501-23-4) und oder ihre Salze verwendet.
Die erfindungsgemäßen Vorprodukte können des Weiteren Lecithine enthalten.
Außerdem können sie übliche und bekannte Superabsorber aus der Gruppe, bestehend aus

- Copolymerisaten der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit Alkaliacrylat und/oder Alkalimethacrylat,
- Copolymerisaten auf Basis von Stärke und Acrylaten und/oder Methacrylaten und
- Copolymerisaten auf Basis von Polyacrylamiden und Alkaliacrylaten und/oder Alkalimethacrylaten,

Sofern nichts anderes angegeben wird, werden die vorstehend beschriebenen Additive in üblichen und bekannten, wirksamen Mengen verwendet.
Die erfindungsgemäßen Vorstufen werden vorzugsweise mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens I hergestellt. Dazu werden

- mindestens einer Sorte von Zement,
- mindestens ein Tensid und
- Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH) sowie gegebenenfalls
- mindestens eines der vorstehend beschriebenen Additive

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens I wird mindestens einer Sorte Zement, mindestens ein Tensid und Wasser eines Härtegrades >3,2 mmol/l während 1 Stunde bis 10 Stunden, vorzugsweise während 1,5 Stunden bis 7 Stunden und insbesondere während 1,5 Stunden bis 5 Stunden unter leichtem Rühren miteinander vermischt. Anschließend wird das resultierende Gemisch wären 5 Minuten bis 60 Minuten, insbesondere während 10 Minuten bis 50 Minuten und insbesondere während 20 Minuten bis 40 Minuten unter intensivem Rühren aufgeschäumt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Flüssigzement ohne Tensid zum Ort der Verwendung transportiert und dort mit mindestens einem Tensid versetzt und unter intensivem rühren aufgeschäumt.
Die Mischungsverhältnisse der Bestandteile können in vorteilhafter Weise variiert werden, um mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens II poröse, mineralische Leichtbaumaterialien, insbesondere Beton, mit unterschiedlichen anwendungstechnischen Eigenschaftsprofilen herzustellen.
Vorzugsweise wird als das mindestens eine Additiv mindestens ein Superverflüssiger verwendet, weil dadurch erhebliche Mengen an Wasser eingespart werden können und die resultierenden erfindungsgemäßen Vorstufen dennoch lange fließfähig, gießfähig und sprühfähig bleiben.
Vorzugsweise werden Mischaggregate verwendet, die eine besonders intensive Durchmischung der Bestandteile gestatten. Beispiele geeigneter Mischaggregate sind statische Mischer, Inline-Dissolver, Homogenisierungsdüsen, Ultraturrax, Schnellrührer, Mühlen, Kneter, Haken, Schneebesen und/oder Ultraschall. Die Mischaggregate können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, um ein optimales Ergebnis zu erzielen.
Ebenso können die Mischgeschwindigkeiten in vorteilhafter Weise variiert werden, um auf diesem Weg die anwendungstechnischen Eigenschaftsprofile der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren II hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, in gewünschter Weise einzustellen. Dabei lassen sich mithilfe der Rührdauer, der Rührgeschwindigkeit und/oder der Gasmenge und/oder der Bläschengröße die Dichte und Festigkeit der porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien variieren.
Des Weiteren können vor und/oder während des Aufschäumens

- Gase wie Kohlendioxid, Luft oder Stickstoff eingeblasen und/oder
- leicht verdampfende, inerte, nicht toxische Flüssigkeiten wie Butan oder Pentan und/oder
- feste Treibmittelzusammensetzungen, die einen Kohlendioxidträger, ausgewählt unter Carbonaten, Hydrogencarbonaten und Carbamaten der Alkali Metalle, der Erdalkalimetalle, des Aluminiums, der Übergangsmetalle und/oder des Ammoniumsverbindung, sowie wenigstens einen Säureträger wie Natriumaluminiumsulfat enthalten (vgl. DE 10 2000 9028 562 A1 ), und/oder Nitrozellulose und/oder Schwarzpulver und/oder
- Porenbildner wie Tall- und Balsamharze, Ligninsulfonate und Salze von Carboxylverbindungen hinzu gegeben werden.

Die resultierenden erfindungsgemäßen Vorprodukte sind hervorragend für die erfindungsgemäße Verwendung I, d.h. für die Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton, geeignet. Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Vorprodukte, insbesondere der Porenbeton, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren II verarbeitet. Dazu werden die erfindungsgemäßen Vorprodukte im Allgemeinen in eine Form gegossen und/oder auf eine Oberfläche aufgetragen und an der Luft während 3 bis 48 Stunden trocknen gelassen. Dabei ist es von Vorteil die Trocknung bei 10 °C bis 130 °C, bevorzugt 15 °C bis 120 °C und insbesondere 20 °C bis 100 °C durchzuführen. Die Formen können unterschiedliche Größen und/oder Strukturen haben und/oder aus verschiedenen Materialien bestehen. Des Weiteren kann die Form heiß, kalt, gefroren und/oder beheizbar sein.
Des Weiteren führen Polymere, wie beispielsweise Milchsäure, unter anderem zu einer Kompositbildung. Wird beispielsweise während des erfindungsgemäßen Verfahrens I und/oder II Milchsäure hinzugegeben, entsteht PLA (Polylactid). Die Einbringung von Milchsäure kann jederzeit erfolgen. Es kann während des Mischens hinzugegeben werden und/oder es wird in die Form gesprüht, in der das erfindungsgemäße Material aushärtet, und/oder es wird auf die Oberfläche des erfindungsgemäßen Materials aufgetragen.
Um nach dem Trocknen die gewünschte Form zu erhalten, kann das erfindungsgemäße Material nach Belieben bearbeitet werden, es kann beispielsweise geschliffen, gesägt, gemeißelt und/oder mit Schrauben, Nägeln und/oder anderen Befestigungsmethoden modifiziert werden. Es kann auch mit Luft- und/oder Wasserstrahlen bearbeitet werden. Den erfindungsgemäßen Vorprodukten können vor, während und/oder nach der Weiterverarbeitung auch Katalysatoren hinzugefügt werden, die die Prozesse beschleunigen.
Die resultierenden porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere der Porenbeton, können die verschiedensten Oberflächenstrukturen aufweisen. Sie können rau und/oder glatt sein, eine Strukturseite und/oder mehrere Strukturseiten aufweisen. Des Weiteren können sie regelmäßig und/oder unregelmäßig sein. Sie können mit Punkten, Linien, Wellen, Kreisen und/oder mit und/oder in jeder bedenkbaren Form strukturiert sein. Außerdem können sie eine geschlossene „Haut“ haben, das heißt, dass sie an der Oberfläche keine Poren aufweisen, sondern abgebunden sind. Dabei kann eine glatte Oberfläche in einfacher Weise durch Durchputzen erzeugt werden, was ein wesentlicher Vorteil ist.
Die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere der Porenbeton, können verarbeitet, laminiert, kaschiert, imprägniert, beschichtet und/oder mit den oben beschriebenen Nanopartikel und/oder mit anderen Materialien wie beispielsweise Funktionalisierungen, Additiven und/oder Füllstoffen besprüht sein. Des Weiteren könne sie mit Vermittlern belegt werden, wie beispielsweise Teer und Bitumen. Außerdem können sie durch Hydrophobierungsmittel wie Hydrophobin oder Siloxane wasserabweisend und/oder wasserdicht gemacht werden.
Des Weiteren können sie farblich und/oder nicht farblich, strukturiert und/oder nicht strukturiert, dicht und/oder semipermeabel und/oder permeabel, hydrophob und/oder hydrophil, super-/ultrahydrophil und/oder super-/ultrahydrophob sein.
Die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere der Porenbeton, kann außerordentlich breit angewendet werden. Die folgende Aufstellung gibt einen Überblick über beispielhafte Anwendungen. Die Aufstellung beinhaltet keinerlei Einschränkungen. So können sie als Fußböden, Dämmstoffe, Vergussmassen, Ersatz für PUR-Schaumplatten, Fundamente, Schaumeinblasungen für Hohlschichten, isolierende Ausgleichsmassen, Aufbau für Fußbodenheizung, Aufbau für Flachdächer, Verputzungen für innen und/oder außen, Block- und/oder als Flüssigmaterial, Steine und/oder Formsteine, tragende und/oder nicht tragende Elemente, Rigipsersatz, Trittschalldämpfung, Brandschutz, Strahlenschutz, Innenausbau, Verkleidungen, Wände, Decken, Dekoelemente, Wärmeisolatoren, Türfüllungen für Brandschutztüren, Sandwichbauweisen, beispielsweise mit Holz, Lehm, Ton, Spanplatten, Aerogelen, Schaumstoffen, Kunststoffen, Glas oder Metall, war Einkapselungen, Hohlkörper Nivelliermassen Füllmassen, Unterfütterungen und Unterfüllungen, Systeme nach dem „Lego-Prinzip“ und Wände, die gegen elektromagnetische Strahlung isolieren, sowie zur Vermeidung von Kältebrücken und Kältenasen, verwendet werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen können die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, insbesondere Porenbeton in der Form von Bausteinen, Löcher und/oder Rillen aufweisen, um Material und Gewicht zu sparen. Die Bausteine können Vertiefungen und/oder Löcher haben und auf der anderen Seite erhabene Teile, die auch aus einem anderen Material wie zum Beispiel Kunststoff bestehen können, aufweisen, so dass man die Bausteine wie Legobausteine besonders haftfest miteinander verbunden übereinander stapeln kann.
Es können auch Hohlformen aus gebranntem Ton, gebranntem Lehm und/oder Naturstein und/oder Kunststein verwendet werden, die mit dem aus dem erfindungsgemäßen Vorprodukt hergestellten Zementschaum gefüllt werden. Nach dem Aushärten zu dem Porenbeton können diese Kompositbaumaterialien als solche verwendet werden.
Die freie Oberfläche des Porenbetons in den vorstehend beschriebenen Kompositbaumaterialien kann aber auch mit Zement, ungebranntem Ton und/oder Lehm bestrichen werden. Die Kompositbaumaterialien können dann gehärtet und/oder gebrannt werden, so dass man eine Oberfläche erhält, die besonders gut und haftfest mit anderen Materialien wie zum Beispiel Bitumen oder Teerfolien beschichtet und/oder verbunden werden kann.
Beispiele
Beispiel 1
Die Herstellung von Porenbeton
Mit einem Ultraturrax wurden 200 g gemahlener Porenbeton, 800 g Portlandzement, 1 g Natriumlaurylsulfat und 1 g Maisstärke in 1 l Wasser eines Härtegrades von 4,25 mmol/l während 3 Stunden unter leichtem Rühren miteinander vermischt. Anschließend wurde die resultierende Mischung während 30 Minuten in einem 5 I-Becherglas aufgeschäumt. Der gebildete Zementschaum wurde in eine viereckige, längliche, offene Form eines freien Volumens von 4 Liter gefüllt und darin während 12 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurde der gebildete Block während 3 Stunden bei 80 °C in einem Ofen getrocknet. Der gebildete Porenbeton-Block wurde der Form entnommen, und es wurden seine anwendungstechnischen Eigenschaften bestimmt. So wies er eine angenehme, gleichmäßige, leicht graue Farbe und eine hohe mechanische Festigkeit auf. Bei Hautkontakt wirkte er warm und glatt und nicht kratzend. Wesentlich ist aber, dass er eine Dichte von 0,3 kg/l aufwies, so dass er schwimmfähig war. Dabei wies der Porenbeton-Block eine vorteilhaft hohe Elastizität und Härte auf.
Der Porenbeton-Block konnte ohne größere Staubentwicklung leicht zersägt werden. Es war ein wesentlicher Vorteil, dass der entstehende Staub nicht toxisch war und insbesondere kein feinteiliges Aluminium enthielt. Der Porenbeton-Block war mit Vorteil als Leichtbaumaterial, insbesondere als Isoliermaterial zu verwenden. Speziell konnte es zur Isolierung von Wärme, Kälte und Strom genutzt werden. Es ließ sich auch optimal für Fußbodenheizungen nutzen. Im Bedarfsfall konnte er problemlos entsorgt werden.
Beispiel 2
Die Herstellung von fließfähigem Vorprodukt für Porenbeton und seine Verwendung
Mit einem Ultraturrax wurden 200 g gemahlener Porenbeton, 800 g Portlandzement sowie 1 g Natriumlaurylsulfat, 2,5 g Polycarboxylether gemäß Beispiel 5, Seite 10, Absatz [0069], von DE 10 2007 045 230 A1 und 1,5 g Maisstärke in 1 I Wasser eines Härtegrades von 4,25 mmol/l während 3 Stunden in einem 5 I-Becherglas unter leichtem Rühren vermischt. Anschließend wurde die resultierende Mischung während 30 Minuten unter intensivem Rühren aufgeschäumt. Das resultierende schaumförmige Vorprodukt wurde während 4 Stunden stehen gelassen und war danach noch immer fließfähig, gießfähig und sprühfähig. Seine besonderen Vorteile zeigten sich bei seiner Verwendung als Türfüllung, zum Beispiel für Brandschutztüren, für Mauereinblasungen, für Mauereinspritzungen, insbesondere zu Zwecken des Brandschutzes, oder als Estrichmaterial.
Beispiel 3
Die Herstellung von fließfähigem Vorprodukt für Porenbeton und seine Verwendung
Es wurde Flüssigzement, der kein Tensid enthielt, mit einem Zementlaster zum Ort seiner Verwendung transportiert. Dort wurde dem Flüssigzement, bezogen auf seine Gesamtmenge, 0,5 Gew.-% technisches Natriumlaurylsulfat und 0,5 Gew.-% Maisstärke zugesetzt. Das Tensid, die Maisstärke und der Flüssigzement wurden in dem Zementmischer während 2 Stunden miteinander vermischt. Anschließend wurde die resultierende Mischung in ein Mischaggregat gepumpt, worin es unter intensivem Rühren aufgeschäumt wurde. Der resultierende Zementschaum, d.h. das erfindungsgemäße Vorprodukt, wurde auf vertikale Wände gesprüht, auf denen es aushärtete und eine nichtbrennbare isolierende Schicht bildete.
Beispiel 4
Die Herstellung von Kompositbaumaterialien
Der Zementschaum des Beispiels 1 wurde wie dort beschrieben in viereckige, längliche, offene Formen aus gebranntem Ton gegossen und darin getrocknet. Die Oberfläche des resultierenden Porenbetons wurde mit einer glatten Schicht aus ungebranntem Ton beschichtet. Anschließend wurde die Kompositbaumaterialien gebrannt. Man erhielt glatte Tonoberflächen, die sehr gut mit Bitumen beschichtet werden konnten. Die Bitumenschichten hafteten sehr gut auf den Thronoberflächen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Fritz Micheel, August Böckmann und Walter Meckstroth in Macromolecular Chemistry and Physics, Volume 48, Seiten 1-16, 1961 [0049]
Tierui Zhang, Shaoquin Liu, Dirk G. Kurth und Charl F. J. Faul, »Organized Nanostructured Complexes of Polyoxometalates and Surfactants that Exhibit Photoluminescence and Electrochromism, Advanced Functional Materials, 2009, 19, Seiten 642 bis 652 [0142]

Claims

Vorprodukte zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien, enthaltend - mindestens eine Sorte Zement, - mindestens ein Tensid, - mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden und - Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH).
Vorprodukte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zement Portlandzement ist.
Vorprodukte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Tensid aus der Gruppe, bestehend aus Amphotensiden, Biosurfactants, Bolaform-Tensiden, Cotensiden, Eiweißtensiden, Fluortensiden, Gemini-Tensiden, Aniontensiden, Kationtensiden, nicht-ionischen Tensiden, Perfluortensiden, Polymertensiden, Silicium-Tensiden und Triton-Tensiden, ausgewählt ist.
Vorprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Tensid aus der Gruppe, bestehend aus Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-(Lauryl-), Tridecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Nonadecyl- und Eicosanylsulfat, -ethersulfat, -phosphat, phosphonat-, -sulfonat- und sulfoacetat und ihren Salzen, Estern, Amiden, Halogeniden und Anhydriden, ausgewählt ist.
Vorprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysaccharide aus der Gruppe, bestehend aus Homoglykanen, Heteroglykanen und Polyaminosacchariden, ausgewählt sind.
Vorprodukte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Homoglykane Stärken, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kartoffelstärke, Reisstärke, Maisstärke und Weizenstärke und aus gekochten und/oder rohen, zerkleinerten Stücken von Getreiden, Kartoffeln und Reis, sind.
Vorprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Vorprodukts, enthalten ist.
Vorprodukte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorprodukt mindestens ein Additiv, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Superverflüssigern, Mitteln zur Wasserreduzierung, rheologiesteuernden Additiven, Nano-, Mikro- und Makrofasern, Nano- und Mikropartikeln, gemahlenem Bambus, hydrolysiertem Bambus, Schichtsilikaten, Lehm, Ton, Aerogelen, Mikrosilica, Silicagelen Superabsorbern, Polyoxymetallaten, Bioziden, Pharmazeutika, Farbstoffen, Buntpigmenten, Weißpigmenten, fluoreszierenden Pigmenten und phosphoreszierenden Pigmenten (Phosphore) Polyoxometallaten, synthetischen Polymeren, Biopolymeren, Metallen, organischen und anorganischen Säuren und Basen, Oxiden, Normensand, organischen und anorganischen Salzen, organischen und anorganischen Schaumstoffen, Flammschutzmitteln, Flammverzögerern Zeolithen, Vorstufen für organisch modifizierte Keramikmaterialien, aufbereiteten Keramikmaterialien, mikro- und makroskaligen Füllstoffen, Kieselguren, Flugaschen, Wasserglas, gemahlenem Glas, Schnellbindern, Schnellzement, Zementbeschleunigern, gemahlenem Porenbeton und Mittel zur Selbstheilung, enthält.
Verfahren zur Herstellung von Vorprodukten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man zumindest - mindestens eine Sorte Zement, - mindestens ein Tensid, - mindestens eine Sorte von synthetischen, natürlichen und modifizierten natürlichen Polysacchariden und - Wasser einer Härte >3,2 mmol/l (°fH) in einem Mischaggregat miteinander vermischt, so dass sich in den resultierenden Mischungen Luft- und/oder Gasblasen eines Durchmessers von 1 nm bis 10 mm bilden.
Verwendung der Vorprodukte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 oder der mithilfe des Verfahrens gemäß Anspruch 6 hergestellten Vorprodukte für die Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien.
Verfahren zur Herstellung von porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien , dadurch gekennzeichnet, dass man die Vorprodukte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder der mithilfe des Verfahrens gemäß Anspruch 9 hergestellten Vorprodukte in Formen, Hohlräume, Spalten und/oder Risse gießt und/oder auf eine Oberfläche aufträgt und/oder aufsprüht und an der Luft während 3 bis 48 Stunden bei 10 °C bis 130 °C trocknen lässt.
Verwendung der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11 hergestellten porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien als Fußböden, Dämmstoffe, Vergussmassen, Ersatz für PUR-Schaumplatten, Fundamente, Schaumeinblasungen für Hohlschichten, isolierende Ausgleichsmassen, Aufbau für Fußbodenheizung, Aufbau für Flachdächer, Verputzungen für innen und/oder außen, Block- und/oder als Flüssigmaterial, Steine und/oder Formsteine, tragende und/oder nicht tragende Elemente, Rigipsersatz, Trittschallschutz, Brandschutz, Strahlenschutz, Innenausbau, Verkleidungen, Wände, Decken, bewehrte Deckenplatten, Dachplatten, Stürze, U-Schalen, Rollladenkästen, Dekoelemente, Wärmeisolatoren, Türfüllungen für Brandschutztüren, Sandwichbauweisen und Einkapselungen, Hohlkörper Nivelliermassen Füllmasse, Unterfütterungen und Unterfüllungen, Systeme nach dem „Lego-Prinzip“ und Wände, die gegen elektromagnetische Strahlung isolieren, sowie zur Vermeidung von Kältebrücken und Kältenasen.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Formsteine Nut und Feder und/oder Spundungen sowie Grifftaschen aufweisen.
Verwendung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen, mineralischen Leichtbaumaterialien hydrophobiert und/oder durch Durchputzen geglättet sind.