DE102022004621A1 - Process for producing a clay-fibre material, a clay-fibre building material, a clay board and a process for drying clay products - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Lehm-Faser-Werkstoffes dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden:a) ein Schüttgut, welches Lehmkörner und/oder einen körnigen Zuschlagstoff oder eine Mischung aus mehreren körnigen Zuschlagstoffen beinhaltet, wird in einem Mischer umgewälzt,b) das Schüttgut wird befeuchtet oder wird befeuchtet und Lehmpulver wird zugegeben, bis an der Oberfläche der Schüttgutkörner zumindest teilweise eine klebrige Schicht entsteht,c) dem Schüttgut werden Fasern zugefügt.Process for producing a clay-fibre material, characterized in that the following steps are carried out: a) a bulk material which contains clay grains and/or a granular aggregate or a mixture of several granular aggregates is circulated in a mixer, b) the bulk material is moistened or is moistened and clay powder is added until a sticky layer is at least partially formed on the surface of the bulk material grains, c) fibres are added to the bulk material.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten-Lehm-Werkstoffes, einen faserverstärkten-Lehm-Baustoff, eine Lehmplatte und ein Verfahren zur Trocknung von Lehmerzeugnissen. Faserverstärkter Lehm-Werkstoff ist ein Faserverbundwerkstoff. Faserverbundwerkstoff besteht aus zwei Hauptkomponenten: aus den verstärkenden Fasern, sowie einer bettenden „Matrix“.The invention relates to a method for producing a fiber-reinforced clay material, a fiber-reinforced clay building material, a clay board and a method for drying clay products. Fiber-reinforced clay material is a fiber composite material. Fiber composite material consists of two main components: the reinforcing fibers and a bedding "matrix".
Die beiden Komponenten haben meist stark unterschiedliche Eigenschaften, um einen Werkstoff mit neuem Eigenschaftsprofil zu erhalten.The two components usually have very different properties in order to obtain a material with a new property profile.
Die Matrix hält die Verstärkungsfasern in ihrer Position und überträgt und verteilt Spannungen zwischen ihnen.The matrix holds the reinforcing fibers in position and transfers and distributes stresses between them.
Die Fasern geben dem Faserverbundwerkstoff die notwendige Festigkeit.The fibers give the fiber composite material the necessary strength.
Die Anwendung faserverstärkter Stoffe ist sehr verbreitet. Verstärkungsfasern werden in vielen Materialien angewendet z. B. bei Beton, Kunststoffen, Klebstoffen, Spachtelmasse, Gummi und vielen anderen. Lehm-Faser-Werkstoff kann ungebrannt verwendet werden. In dieser Form kann er zu vielen Baustoffen wie Ziegelsteinen, Platten, Wänden, Mörtel oder Putz verarbeitet werden. Wird Lehm-Faser-Werkstoff geformt und gebrannt, entstehen keramische Produkte, die als Gebrauchs- und Ziergegenstände, Bauteile oder Werkzeuge verwendet werden.The use of fiber-reinforced materials is very widespread. Reinforcing fibers are used in many materials, e.g. concrete, plastics, adhesives, filler, rubber and many others. Clay fiber material can be used unfired. In this form it can be processed into many building materials such as bricks, panels, walls, mortar or plaster. If clay fiber material is shaped and fired, ceramic products are created that are used as everyday and decorative objects, components or tools.
Es gibt viele Patentschriften, die sowohl Produkte aus faserverstärkten Lehm-Werkstoff als auch Verfahren zur Herstellung solcher Produkte beschreiben.There are many patents that describe both products made from fiber-reinforced clay materials and processes for producing such products.
In
Aus dem
In den oben genannten Patentschriften wurden Verfahren zur Herstellung von faserverstärktem Lehm-Baustoff oder Baustoffe und Erzeugnisse aus faserverstärktem Lehmstoff beschrieben. In keinem Fall wurde aber offenbart, wie die Fasern dem Lehm zugefügt und im Lehm verteilt werden. Nur
Eine optimale Verstärkungswirkung wird erreicht, wenn alle Fasern homogen in der Matrix vereinzelt vorliegen, also vollständig mit Matrixmaterial umgeben sind. Faserbündel haben nur über die Randfasern und Faser-Enden Kontakt zur Matrix.An optimal reinforcement effect is achieved when all fibers are homogeneously distributed in the matrix, i.e. completely surrounded by matrix material. Fiber bundles only have contact with the matrix via the edge fibers and fiber ends.
Für faserverstärkte Stoffe werden sowohl Naturfasern als auch Chemiefasern benutzt. In der Natur und in der Technik kommen Fasern meist in einem größeren Verbund vor.Both natural and chemical fibers are used for fiber-reinforced materials. In nature and in technology, fibers usually occur in a larger composite.
Die Verteilung der Fasern in der Matrix bereitet oft große Probleme. Besonders, wenn die Matrix klebende Eigenschaften oder eine niedrige Viskosität hat. Auch die Länge der Fasern spielt eine große Rolle. Grundsätzlich gilt: je länger die Fasern sind, desto schwieriger ist es, sie zu vereinzeln und zu verteilen. Lange Fasern neigen verstärkt zum Agglomerieren und dadurch zum Verklumpen oder Verwalten.The distribution of the fibers in the matrix often causes major problems. This is especially true if the matrix has adhesive properties or a low viscosity. The length of the fibers also plays a major role. Basically, the longer the fibers, the more difficult it is to separate and distribute them. Long fibers have a greater tendency to agglomerate and thus to clump or tangle.
In manchen Fällen lassen sich selbst relativ kurze Fasern nicht vereinzeln und homogen verteilen. Das ist vor allem von den Eigenschaften der Matrix abhängig. Beim Lehm als Matrixmaterial ist es kaum möglich z. B. 2 mm lange Cellulosefasern zu vereinzeln. Die Faserflocken, die der Lehmmasse zugesetzt werden, verkleben zu Klumpen und lassen sich sehr schlecht zu einzelnen Fasern trennen.In some cases, even relatively short fibers cannot be separated and distributed evenly. This depends primarily on the properties of the matrix. With clay as a matrix material, it is almost impossible to separate 2 mm long cellulose fibers, for example. The fiber flakes that are added to the clay mass stick together to form clumps and are very difficult to separate into individual fibers.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Lehm-Faser-Werkstoffes zu schaffen, welches Fasern im Lehm vereinzeln und verteilen lässt. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale dem Anspruch 1 vorgesehen. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.The invention was based on the object of creating a method for producing a clay-fibre material which allows fibres to be separated and distributed in the clay. To achieve this object, the characterising features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Wesentlich an diesem Verfahren sind folgende Schritte:
- a) ein Schüttgut, welches Lehmkörner und/oder einen körnigen Zuschlagstoff oder eine Mischung aus mehreren körnigen Zuschlagstoffen beinhaltet, wird in einem Mischer umgewälzt,
- b) das Schüttgut wird befeuchtet oder wird befeuchtet und Lehmpulver wird zugegeben, bis an der Oberfläche der Schüttgutkörner zumindest teilweise eine klebrige Schicht entsteht,
- c) dem Schüttgut werden Fasern zugefügt.
- a) a bulk material containing clay grains and/or a granular aggregate or a mixture of several granular aggregates is circulated in a mixer,
- b) the bulk material is moistened or is moistened and clay powder is added until the surface of the bulk material grains at least partially a sticky layer is formed,
- c) fibres are added to the bulk material.
Die Schritte b) und c) können beliebig oft wiederholt werden.Steps b) and c) can be repeated as often as desired.
Im erstem Schritt des Verfahrens wird Lehm und/oder ein/mehrere Zuschlagsstoffe in Schüttgutform in einem Mischer umgewälzt. Als Lehm wird ein Material gemeint, das Tonmineralien beinhaltet.In the first step of the process, clay and/or one or more additives in bulk form are circulated in a mixer. Clay is a material that contains clay minerals.
Das Schüttgut kann aus trockenen oder feuchten Lehmstücken oder Lehmkörner und/oder einem körnigen oder stückigen Zuschlagsstoff oder einer Zuschlagsstoffmischung bestehen. Die Oberfläche der Körner soll klebende Eigenschaften aufweisen oder das Schüttgut soll während des Mischvorgangs so behandelt werden, dass die Oberfläche der Körner klebrig wird.The bulk material may consist of dry or moist clay pieces or clay grains and/or a granular or lumpy aggregate or aggregate mixture. The surface of the grains should have adhesive properties or the bulk material should be treated during the mixing process so that the surface of the grains becomes sticky.
Lehmstücke können aus erdfeuchtem Lehm bestehen und deren Oberfläche ist bereits klebrig oder es werden trockene Lehmstücke umgewälzt und mit Wasser befeuchtet, wodurch an der Oberfläche eine klebrige Schicht entsteht.Clay pieces can consist of earth-moist clay and their surface is already sticky, or dry clay pieces are turned over and moistened with water, which creates a sticky layer on the surface.
Das Schüttgut aus Lehm kann auch so erzeugt werden, dass trockener Lehm in Pulverform in einem Mischer gemischt und befeuchtet wird, wodurch eine Granulation stattfindet. Durch weitere Zugabe von Lehmpulver und Wasser können Lehmagglomerate beliebiger Größe aufgebaut werden, die das Schüttgut bilden und deren Oberfläche bereits klebrige Eigenschafte aufweist.The clay bulk material can also be produced by mixing dry clay in powder form in a mixer and moistening it, which causes granulation. By further adding clay powder and water, clay agglomerates of any size can be built up, which form the bulk material and whose surface already has sticky properties.
Bei Lehmerzeugnissen werden oft körnige Zuschlagsstoffe wie Holzstücke, Strohhäcksel, Blähton, Bims oder andere Stoffe zur Wärmeisolierung verwendet. Diese Zuschlagsstoffe bilden dann das Ausgangsschüttgut für das Verfahren. Durch Befeuchten des Schüttgutes und Zugabe von Lehmpulver entsteht eine klebrige Schicht an der Kornoberfläche. Die Schicht kann die Körner vollständig oder nur zum Teil bedecken.Clay products often contain granular additives such as pieces of wood, straw chips, expanded clay, pumice or other materials for thermal insulation. These additives then form the starting bulk material for the process. By moistening the bulk material and adding clay powder, a sticky layer is created on the surface of the grains. The layer can cover the grains completely or only partially.
Wird eine Mischung aus verschiedenen Zuschlagstoffen verwendet, können alle diese Zuschlagstoffen gleichzeitig oder nacheinander in den Mischer zugegeben werden. Bei Zuschlagstoffen, die unterschiedliche Größe, Form oder Umwälzverhalten aufweisen, kann es vorteilhaft sein, sie nacheinander zuzugeben, um eine Entmischung zu vermeiden. Das ist besonders wichtig, wenn als Zuschlagstoffe so unterschiedliche Stoffe wie z. B. Strohhäcksel und Blähton angewendet werden. In so einem Fall wird empfohlen, zuerst den Stroh umzuwälzen, zu befeuchten und Lehmpulver zuzugeben, bis auf dem Stroh zumindest teilweise eine klebrige Schicht entsteht. Erst dann wird der Blähton zugefügt. Die Blähton-Kugeln rutschen dann nicht zwischen den Strohstücken und das Umwälzen der beiden Zuschlagstoffen ist möglich, ohne dass sie sich entmischen.If a mixture of different additives is used, all of these additives can be added to the mixer at the same time or one after the other. If the additives are different in size, shape or circulation behaviour, it can be advantageous to add them one after the other to avoid separation. This is particularly important if the additives used are very different materials such as chopped straw and expanded clay. In such a case, it is recommended to first turn over the straw, moisten it and add clay powder until a sticky layer forms on at least part of the straw. Only then is the expanded clay added. The expanded clay balls will then not slip between the pieces of straw and the two additives can be turned over without them separating.
Die Klebekraft der klebrigen Schicht an der Oberfläche der Körner ist von der Lehmzusammensetzung und der Feuchte der Schicht abhängig und soll so an die Größe und Gewicht der Körner abgestimmt sein, dass die Umwälzung der Körner möglich ist. Als Mischer können grundsätzlich alle mechanischen Mischer genutzt werden, aber am besten geeignet sind hier Drehtrommeln oder Granulierteller ohne zusätzliche Rührvorrichtungen. Sie lassen sich leicht reinigen und das klebrige Material, welches sich an den Wänden setzt, kann auch während des Prozesses abgekratzt werden.The adhesive strength of the sticky layer on the surface of the grains depends on the clay composition and the moisture of the layer and should be adapted to the size and weight of the grains so that the grains can be circulated. In principle, any mechanical mixer can be used as a mixer, but rotating drums or granulating plates without additional stirring devices are best suited. They are easy to clean and the sticky material that settles on the walls can also be scraped off during the process.
Im einem weiteren Schritt werden zu dem Schüttgut, deren Körner eine klebrige Oberfläche aufweisen, Fasern zugeführt. Als Fasern werden meistens Ausschnitte aus Endlosfasern oder Ausschnitte aus verdrillten oder nicht verdrillten Faserbündel benutzt. Sie werden von einem Schneidewerk auf die gewünschte Länge geschnitten. Bei kürzeren Fasern, wie z. B. Cellulosefasern mit einer Länge bis ca. 3 mm, können auch Faserflocken benutzt werden. Es können verschiedene Faserarten angewendet werden. Also sowohl Naturfasern (Pflanzenfasern, tierische Fasern, Mineralfasern) als auch Chemiefasern (Fasern aus natürlichen oder synthetischen Polymeren oder anorganischen Stoffen). Mineralfasern oder Chemiefasern können vor allem Verwendung finden, wenn der Lehm-Faserstoff zur Herstellung von gebrannten Lehmerzeugnissen verwendet wird.In a further step, fibers are added to the bulk material, the grains of which have a sticky surface. The fibers used are usually sections of continuous fibers or sections of twisted or untwisted fiber bundles. They are cut to the desired length by a cutting machine. For shorter fibers, such as cellulose fibers with a length of up to approx. 3 mm, fiber flakes can also be used. Various types of fiber can be used. This means both natural fibers (plant fibers, animal fibers, mineral fibers) and chemical fibers (fibers made from natural or synthetic polymers or inorganic substances). Mineral fibers or chemical fibers can be used above all when the clay fiber is used to make fired clay products.
Gelangt ein Faserausschnitt zu dem Schüttgut, kleben die Randfasern an der Oberfläche eines Korns. Kommt es an einer anderen Stelle des Faserausschnitts zum Kontakt mit einem anderen Korn, kleben andere Randfasern an ihm. Der Faserausschnitt teilt sich auf 2 Teile oder ein Teil bleibt an einem Korn, ein Teil an einem anderen und der Rest wird mit einem anderen Korn oder mehreren Körnern in Kontakt kommen. Die Faserausschnitte teilen sich auf undefinierbare Weise. Die Teilung ist von vielen Faktoren abhängig; dazu gehören: Faserbündelaufbau und Fasereigenschaften, Form der Körner, Klebeeigenschaften einzelner Körner oder an verschiedenen Stellen eines Korns, Bauart des Mischers, Bewegungsart und Bewegungsgeschwindigkeit des Schüttgutes, unterschiedliche lokale Bedingungen. Die Randfasern eines Faserauschnittes werden jedoch meistens einzeln an den einzelnen Körner haften bleiben und sich an die Form der Oberfläche des Korns zumindest zum Teil anpassen. Die maximale Länge der benutzten Fasern muss an die Korngröße des Schüttgutes angepasst werden. Flexible, schlanke Fasern können besser an kleineren Körner kleben als steife, dickere Fasern. Werden zu lange Fasern zugefügt, kann das dazu führen, dass das Umwälzen des Schüttgutes behindert wird und die Fasern miteinander verknoten oder verwattern und es kann eine Entmischung des Schüttgutes und der Fasern stattfindet. Auch die zugefügte Fasermenge muss an die Menge, Korngröße und Klebeeigenschaften des Schüttgutes angepasst werden, sonst kann es zu ähnlichen Problemen kommen.If a fiber section reaches the bulk material, the edge fibers stick to the surface of a grain. If it comes into contact with another grain at another point on the fiber section, other edge fibers stick to it. The fiber section splits into 2 parts, or one part stays on one grain, one part on another, and the rest will come into contact with another grain or several grains. The fiber sections split in an indefinable way. The division depends on many factors, including: fiber bundle structure and fiber properties, shape of the grains, adhesive properties of individual grains or at different points on a grain, type of mixer, type of movement and speed of movement of the bulk material, different local conditions. The edge fibers of a fiber section will, however, usually stick individually to the individual grains and at least partially adapt to the shape of the surface of the grain. The maximum length of the fibers used must be adapted to the grain size of the bulk material. Flexible, slender fibers can be better adapted to small Longer grains stick together than stiffer, thicker fibers. If fibers that are too long are added, this can hinder the circulation of the bulk material and cause the fibers to knot or tangle together, and the bulk material and fibers can separate. The amount of fiber added must also be adapted to the amount, grain size and adhesive properties of the bulk material, otherwise similar problems can arise.
Es wurde z. B. festgestellt, dass sich selbst gedrillte, garnähnliche Jutebündeln mit ca. 5 mm Länge fast vollständig auf den Lehmkörnern mit wenigen Millimetern Durchmesser (5 bis 8 mm) verteilen und vereinzeln lassen. Längere Fasern neigen bei der Korngröße zu verknoten und es findet eine Entmischung des Schüttgutes und Fasern statt.It was found, for example, that even twisted, yarn-like jute bundles with a length of around 5 mm can be almost completely distributed and separated on the clay grains with a diameter of a few millimeters (5 to 8 mm). Longer fibers tend to knot at the grain size and a separation of the bulk material and fibers occurs.
Mit der weiteren Faserzugabe zu dem Schüttgut wird sich die Oberfläche der Körner so mit den angeklebten Fasern bedecken, dass sie die klebenden Eigenschaften teilweise oder vollständig verliert. Ist der erreichte Anteil der Fasern im Lehm ausreichend, kann das Material entnommen und weiterverwendet werden. Um weitere Fasern im Lehm zu verteilen, wird an den Körnern, die schon mit den angeklebten Fasern zumindest teilweise bedeckt sind, eine weitere klebrige Schicht erzeugt, um das Ankleben weiterer Fasern zu ermöglichen. Die Schicht wird durch Befeuchten des Schüttgutes und Zugabe von Lehmpulver erzeugt und soll die Körner zumindest teilweise bedecken. Die erzeugte Schicht ist dann bereits klebrig und eine weitere Portion Fasern wird zugefügt.As more fibers are added to the bulk material, the surface of the grains will become so covered with the glued fibers that it will partially or completely lose its adhesive properties. If the amount of fibers in the clay is sufficient, the material can be removed and reused. In order to distribute more fibers in the clay, another sticky layer is created on the grains that are already at least partially covered with the glued fibers to allow more fibers to stick. The layer is created by moistening the bulk material and adding clay powder and should at least partially cover the grains. The layer created is then already sticky and another portion of fibers is added.
Das Erzeugen einer klebenden Schicht an der Schüttgutoberfläche und die Faserzugabe kann beliebig oft wiederholt werden. Mit den weiteren Schichten wächst auch der Durchmesser/die Größe der Körner. Je größer die Körner, desto länger können die zugegebenen Fasern sein. Bei Lehmkörner mit 2 bis 3 mm Durchmesser lassen sich z. B. Cellulosefasern in Flockenform mit einer Länge bis zu 3 mm verteilen. Bei 5 bis 10 mm großen Lehmkörnern können Viskosefasern mit bis zu 10 mm Länge oder Jutefasern mit bis zu 8 mm Länge eingearbeitet werden. Es ist auch möglich, Fasern mit verschiedenen Längen anzuwenden. Am Anfang, wenn die Körner noch klein sind, können kürzere Fasern angewendet werden und danach, bei größeren Körnern, längere. Es ist auch möglich, die einzelnen Körner zu größeren Agglomeraten zusammenkleben zu lassen und dann längere Fasern zuzufügen. Die Länge der Fasern hat eine große Bedeutung. Die Länge beeinflusst sowohl die mechanischen Eigenschaften sowie Herstellungs- und/oder Verarbeitungsprozesse. Generell gilt, je länger die Fasern, desto bessere mechanische Eigenschaften des Verbundstoffes. Sind die Fasern ausreichend lang, können sie bis zu ihrer Zugfestigkeit belastet werden. Andernfalls werden sie von dem Erreichen der Zugfestigkeit auf einer Seite aus der Matrix herausgezogen.The creation of an adhesive layer on the surface of the bulk material and the addition of fibers can be repeated as often as desired. With additional layers, the diameter/size of the grains also increases. The larger the grains, the longer the added fibers can be. For clay grains with a diameter of 2 to 3 mm, for example, cellulose fibers can be distributed in flake form with a length of up to 3 mm. For clay grains with a size of 5 to 10 mm, viscose fibers up to 10 mm long or jute fibers up to 8 mm long can be incorporated. It is also possible to use fibers of different lengths. At the beginning, when the grains are still small, shorter fibers can be used and then, with larger grains, longer ones. It is also possible to let the individual grains stick together to form larger agglomerates and then add longer fibers. The length of the fibers is very important. The length influences both the mechanical properties and the manufacturing and/or processing processes. In general, the longer the fibers, the better the mechanical properties of the composite. If the fibers are long enough, they can be loaded up to their tensile strength. Otherwise, once they reach their tensile strength, they will be pulled out of the matrix on one side.
Nachdem die Fasern im Lehm verteilt und vereinzelt vorliegen, ist das Material weiterhin körnig. Die Körner werden durch Mischen, Rühren, Kneten, Stampfen, Pressen, Extrudieren oder auf andere Weise zusammengefügt und zu einer homogenen Masse vereint. Die Masse wird dann zu einem Produkt wie Platten, Ziegeln oder anderen Gegenstände geformt oder als Putz oder Anstrich genutzt. Die gewünschte Konsistenz des Stoffes kann durch Zugabe vom Wasser erreicht werden.After the fibers are distributed and isolated in the clay, the material is still granular. The grains are brought together by mixing, stirring, kneading, stamping, pressing, extruding or in some other way and combined into a homogeneous mass. The mass is then formed into a product such as slabs, bricks or other objects or used as plaster or paint. The desired consistency of the material can be achieved by adding water.
Bei Lehm mit körnigen Zuschlagstoffen entstehen Körner, die mit einer Schicht aus Lehm und Fasern bedeckt sind. Die Körner werden zusammengedrückt und dadurch verbinden sich die Beschichtungen einzelner Körner. Fasern aus der Beschichtung eines Korns verbinden sich mit der Beschichtung eines anderen Korns oder mit den Beschichtungen mehreren anderen Körnern. Dies führt zu einer Kontaktflächenvergrößerung zwischen den Körnern und hält sie stärker zusammen.Clay with granular aggregates creates grains covered with a layer of clay and fibers. The grains are pressed together, causing the coatings of individual grains to bond. Fibers from the coating of one grain bond to the coating of another grain or to the coatings of several other grains. This increases the contact area between the grains and holds them together more firmly.
Während des Umwälzen des Schüttgutes wird das Material aus der klebrigen Schicht der Körner teilweise an den Wänden des Mischers haften bleiben, die Wände werden klebrig und die Fasern werden sich daran ablagern. Es entsteht an den Wänden eine Schicht, die bereits aus Lehm und Fasern besteht und abgekratzt werden kann.During the circulation of the bulk material, the material from the sticky layer of grains will partially adhere to the walls of the mixer, the walls will become sticky and the fibers will settle on them. A layer will form on the walls, which already consists of clay and fibers and can be scraped off.
Eine weitere Aufgabe ist ein Lehm-Faser-Baustoff, insbesondere nach Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, vorzuschlagen, der sich gut verarbeiten lässt und Lehmerzeugnisse herzustellen ermöglicht, die gute mechanische Eigenschaften ausweisen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale den Ansprüche 4 und 5 vorgesehen.A further object is to propose a clay-fibre building material, in particular after using the method according to claim 1, which is easy to process and enables clay products to be produced which have good mechanical properties. To solve this object, the characterising features of claims 4 and 5 are provided.
Benutzte Faserart, Faserlänge, Fasermenge, Faservereinzelung und Fasernverteilung haben eine entscheidende Rolle sowohl an die Eigenschaften des Lehm-Faser-Baustoffs als auch die Eigenschaften der Produkte aus dem Lehm-Faser-Baustoff. Manche Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse sind nur mit kürzeren Fasern möglich. Für Lehmputz sind mechanische Eigenschaften nicht entscheidend. Der Putz soll dagegen leicht zu verarbeiten sein und beim Trocknen sollten sich keine Risse bilden. Versuche haben gezeigt, dass schon 0,1 Gew.-% Viskosefasern mit bis zu ca. 5 mm Länge, die im Lehm vereinzelt vorliegen, die Rissbildung verringern. Das Material lässt sich dabei sehr gut verarbeiten. Der Lehmputz soll am besten am Anwendungsort aufbereitet werden, weil das die Lagerung, Transport und Handhabung erleichtert. In diesem Fall wird der körnige Lehm-Faser-Baustoff, der z. B. nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt wird und Lehm und Fasern beinhaltet, getrocknet und in dieser Form vor Ort befeuchtet und durch Mischen zu einer pastösen Masse aufgearbeitet.The type of fiber used, fiber length, fiber quantity, fiber separation and fiber distribution play a decisive role in both the properties of the clay fiber building material and the properties of the products made from the clay fiber building material. Some manufacturing and processing processes are only possible with shorter fibers. Mechanical properties are not crucial for clay plaster. The plaster should, however, be easy to work with and no cracks should form when drying. Tests have shown that as little as 0.1% by weight of viscose fibers up to approx. 5 mm long, which are present in isolated amounts in the clay, reduce the formation of cracks. The material is very easy to work with. The clay plaster is best prepared at the place of application because this makes storage, transport and handling easier. In In this case, the granular clay-fibre building material, which is produced, for example, by the process according to claim 1 and contains clay and fibres, is dried and moistened in this form on site and processed by mixing to form a pasty mass.
Ein Lehmbauteil wie z. B. eine Lehmplatte, ein Lehmziegel oder eine Lehmwand muss vor allem gute mechanische Eigenschaften aufweisen. Die Eigenschaften werden durch Anwendung längerer Fasern erzielt. Faservereinzelung ermöglicht eine sehr gute Faserverteilung im Lehm.A clay component such as a clay panel, a clay brick or a clay wall must, above all, have good mechanical properties. These properties are achieved by using longer fibers. Fiber separation enables very good fiber distribution in the clay.
Durch die gute Faserverteilung gibt es auch bei niedrigem Faseranteilen kaum größere Bereiche, die nur aus Lehm ohne Fasern bestehen. Dadurch erhält das Material eine weitere vorteilhafte Eigenschaft. Lehm ist spröde und zerfällt unter Druck in kleinere Teilchen. Es ist kaum möglich, eine Holzschraube in eine Platte aus Lehm einzudrehen. Während des Eindrehens wird der Lehm zu Pulver gemahlen und es entsteht ein Loch wie beim Bohren. Eine Lehmplatte mit erfindungsgemäß verteilten Fasern verhält sich ähnlich wie ein Holzbrett und eine Holzschraube lässt sich in die Platte einschrauben und wird festgehalten. Die Schraube lässt sich sogar mehrmals an der gleichen Stelle ein- und ausschrauben, weil die Fasern eine dreidimensionale Armierung bilden und die Lehmteilchen zusammenhalten.Thanks to the good fiber distribution, even with a low fiber content, there are hardly any large areas that consist only of clay without fibers. This gives the material another advantageous property. Clay is brittle and breaks down into smaller particles under pressure. It is almost impossible to screw a wood screw into a clay panel. When screwing in, the clay is ground into powder and a hole is created, like when drilling. A clay panel with fibers distributed according to the invention behaves in a similar way to a wooden board and a wood screw can be screwed into the panel and is held in place. The screw can even be screwed in and out several times in the same place because the fibers form a three-dimensional reinforcement and hold the clay particles together.
Für Lehmerzeugnisse aus dem Lehm-Faser-Baustoff sind Naturfasern pflanzlichen Ursprungs sehr gut geeignet, weil sie biologisch abbaubar sind und der Lehm-Faserverbund uneingeschränkt recycelbar ist. Dazu gehören unter anderen Flachs-, Hanf-, Jute-, Kenaf-, Ramie- oder Sisalfasern. Der Durchmesser (Dicke) von einzelnen Naturfasern beträgt in den meisten Fällen durchschnittlich 20 bis 25 µm, kann aber auch 50 µm und mehr betragen.Natural fibers of plant origin are very suitable for clay products made from clay-fiber building materials because they are biodegradable and the clay-fiber composite is fully recyclable. These include flax, hemp, jute, kenaf, ramie and sisal fibers. The diameter (thickness) of individual natural fibers is in most cases on average 20 to 25 µm, but can also be 50 µm or more.
Jedoch können auch andere Naturfasern oder auch Chemiefasern angewendet werden. Fasern unter 100 µm Dicke sind am besten geeignet, weil sie nach der Vereinzelung, auch bei niedrigen Anteilen in dem Lehm-Faser-Baustoff, ein dichtes Netz in der Matrix bilden. Bei der gleichen Gewichtsmenge dickeren Fasern sind die Abstände zwischen ihnen größer.However, other natural fibers or chemical fibers can also be used. Fibers under 100 µm thick are best suited because, after separation, they form a dense network in the matrix, even if they are present in small amounts in the clay-fiber building material. With the same weight of thicker fibers, the distances between them are larger.
Gute mechanische Eigenschaften der Erzeugnisse aus dem Lehm-Faser-Baustoff werden z. B. schon beim Fasergehalt von 0,5 Gew.-% Jutefasern mit 5 bis 10 mm Länge erreicht. Höherer Fasergehalt und längere Fasern verbessern noch die Eigenschaften. Der empfohlene Fasergehalt im Lehm als Matrixmaterial liegt zwischen 0,1 Gew.-% und 20 Gew.-%, insbesondere 0,2 bis 10 Gew.-%. Damit sind Fasern gemeint, die vereinzelt vorliegen, also vollständig mit Matrixmaterial umgeben sind. Der Fasern-Lehm-Baustoff kann auch weitere Zuschlagsstoffe beinhalten. Als organische Zuschläge kommen vor allem Holzhackschnitzel, Stroh oder Hanf und als mineralische Zuschläge thermisch geblähte Materialien (Blähton, Bims, Blähschiefer u. a.) zum Einsatz. Der Fasergehalt bezieht sich ausschließlich auf das Matrixmaterial, also Lehm. Die Länge der angewendeten Fasern beträgt mindestens 3 mm. In einer bevorzugten Ausführung beträgt die Länge mindestens 5 mm. Kürzere Fasern haben eine kleinere Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften von Lehmerzeugnissen.Good mechanical properties of products made from clay-fibre building materials are achieved, for example, with a fibre content of just 0.5% by weight of jute fibres with a length of 5 to 10 mm. Higher fibre content and longer fibres improve the properties even further. The recommended fibre content in clay as a matrix material is between 0.1% by weight and 20% by weight, in particular 0.2 to 10% by weight. This refers to fibres that are present in isolated quantities, i.e. completely surrounded by matrix material. The fibre-clay building material can also contain other additives. Wood chips, straw or hemp are mainly used as organic additives, and thermally expanded materials (expanded clay, pumice, expanded slate, etc.) are used as mineral additives. The fibre content refers exclusively to the matrix material, i.e. clay. The length of the fibres used is at least 3 mm. In a preferred version, the length is at least 5 mm. Shorter fibres have a smaller effect on the mechanical properties of clay products.
Bei Lehmzuschlagsstoffen, die aus länglichen Körner wie Strohhäcksel, Baumnadeln oder anderen Pflanzenteilen bestehen, muss deren Länge so gewählt sein, dass sie sich als Schüttgut verhalten, also rieselfähig sind und sich in einem Mischer umwälzen lassen. Meistens werden die Zuschlagsstoffe in ausgetrocknetem Zustand angewendet. Eine vorteilhafte Ausführung des Bausstoffes stellen aber auch frisch geschnittene oder nur zur Teil getrocknete Pflanzenteile dar. Sie sind biegsamer, brechen nicht so leicht, wenn sie geknickt werden und nach einer Verformung ist die Kraft, mit der sie sich wieder aufrichten, kleiner als wenn sie getrocknet sind. Sie sind dann teilweise nicht geradlinig im Lehm eingebettet, sondern im Raum verformt, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Lehm-Faser-Baustoff verbessert werden. Am besten geeignet sind hier Grashalme, Grasblätter oder Baumnadeln. Ein Lehm-Faser-Baustoff, der nicht vollständig getrocknete Pflanzenteile beinhaltet, soll zügig getrocknet werden, um Faulungsprozesse zu vermeiden.In the case of clay aggregates made from elongated grains such as straw chips, tree needles or other plant parts, their length must be selected so that they behave as bulk material, i.e. they are free-flowing and can be circulated in a mixer. The aggregates are usually used in a dried state. However, freshly cut or only partially dried plant parts are also an advantageous version of the building material. They are more flexible, do not break as easily when bent and after deformation the force with which they straighten up again is less than when they are dried. They are then sometimes not embedded in the clay in a straight line, but are deformed in space, which improves the mechanical properties of the clay-fibre building material. Blades of grass, grass leaves or tree needles are best suited here. A clay-fibre building material that contains plant parts that are not completely dried should be dried quickly to avoid rotting processes.
Lehmbaustoffe mit leichten Zuschlagstoffen werden als Leichtlehm bezeichnet. Ihre Rohdichte beträgt 400 bis 1.200 kg/m3, meistens liegt sie jedoch zwischen 600 und 1000 kg/m3. Mit abnehmender Rohdichte verbessern sich die wärmedämmenden Eigenschaften des Lehms, aber es verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften, Ein erfindungsgemäßer Lehm-Faser-Baustoff erlaubt Erzeugnisse herzustellen, deren Rohdichte weniger als 400 kg/m3 beträgt und trotzdem gute mechanische Eigenschaften aufweist.Clay building materials with light aggregates are referred to as lightweight clay. Their bulk density is 400 to 1,200 kg/m 3 , but most often it is between 600 and 1,000 kg/m 3 . As the bulk density decreases, the thermal insulation properties of the clay improve, but the mechanical properties deteriorate. A clay-fiber building material according to the invention allows products to be manufactured whose bulk density is less than 400 kg/m 3 and still has good mechanical properties.
Eine weitere Aufgabe ist eine Lehmplatte, insbesondere hergestellt aus dem oben beschriebenen Lehm-Faser-Baustoff nach Anspruch 4, zu schaffen, die durch ihre Ausgestaltung effektiv und gleichmäßig trocknet. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale den Ansprüche 6 und 7 vorgesehen.A further object is to provide a clay panel, in particular made from the above-described clay-fiber building material according to claim 4, which dries effectively and evenly due to its design. To solve this object, the characterizing features of claims 6 and 7 are provided.
Ein sehr verbreitetes Erzeugnis aus ungebranntem Lehm oder Lehm mit Zusatzstoffen sind Platten, die zum Trockenbau benutzt werden. Aus ungebranntem Lehm oder Lehm mit Zusatzstoffen werden auch Wände oder Wandsegmente sowie Leichtlehmplatten, die wärmeisolierende Eigenschaften aufweisen, gefertigt. Alle diese Erzeugnisse sind dreidimensionale Bauteile mit einer flächigen Gestalt und relativ kleiner Dicke (Abstand zwischen den beiden Basisflächen) im Vergleich zu der Länge und Höhe und werden weiter als Lehmplatte bezeichnet.A very common product made from unfired clay or clay with additives are panels used for drywall construction. Walls or wall segments as well as lightweight clay panels with heat-insulating properties are also made from unfired clay or clay with additives. All of these products are three-dimensional components with a flat shape and a relatively small thickness (distance between the two base surfaces) compared to the length and height and are further referred to as clay panels.
Lehmerzeugnisse erreichen ihre Endhärte, wenn sie trocken sind. Die Trocknung kann als natürliche Lufttrocknung erfolgen oder kann durch Einsatz von Ventilatoren, Temperaturerhöhung, Luftfeuchtigkeitsabsenkung beschleunigt werden. Der Trocknungsprozess verbraucht meistens viel Energie und dauert relativ lange. Ein wichtiger Faktor, der die Trocknungsgeschwindigkeit beeinflusst, ist die effektive Oberfläche des Lehmerzeugnisses im Vergleich zu dessen Volumen. Die effektive Oberfläche einer Lehmplatte ist durch ihre Abmessungen und die Oberflächenbeschaffenheit festgelegt. Die Oberfläche kann vergrößert werden, indem man die Platte als gelochte Platte ausbildet. Die Platte wird mit durchgehenden Öffnungen, die querdurch zwischen den beiden Basisflächen verlaufen, versehen. Die Fläche jeder Öffnung verbindet also die beiden Basisflächen.Clay products reach their final hardness when they are dry. Drying can occur naturally in the air or can be accelerated by using fans, increasing the temperature or reducing the humidity. The drying process usually consumes a lot of energy and takes a relatively long time. An important factor that influences the drying speed is the effective surface area of the clay product in comparison to its volume. The effective surface area of a clay panel is determined by its dimensions and surface texture. The surface area can be increased by making the panel into a perforated panel. The panel is provided with continuous openings that run across between the two base surfaces. The area of each opening therefore connects the two base surfaces.
Versuche haben gezeigt, dass schon eine starke Beschleunigung der Trocknung erreicht wird, wenn die Öffnungen so angeordnet sind, dass sich jede einzelne Öffnung in einer Entfernung von weniger als 3 Plattendicken von einer anderen Öffnung oder vom Plattenrand befindet. Kleinere Abstände zwischen den Öffnungen begünstigen noch den Trocknungsprozess.Tests have shown that drying can be greatly accelerated if the openings are arranged in such a way that each individual opening is less than 3 panel thicknesses from another opening or from the edge of the panel. Smaller distances between the openings further promote the drying process.
Der Trocknungsprozess verläuft bei einer Lochplatte gleichmäßiger als bei einer Vollplatte, weil die Trocknung sowohl an der Plattenoberfläche als auch an der Fläche der Öffnungen stattfindet. Kleinere Abstände zwischen den Öffnungen verbessern noch die Gleichmäßigkeit und die Geschwindigkeit der Trocknung. Der Durchmesser / Querschnitt der Öffnungen soll an die Dicke und die Festigkeit der Platte angepasst sein. Dünnere Platten sollten kleinere Öffnungen aufweisen, weil der Einfluss der Öffnungen an die mechanischen Eigenschaften größer ist als bei dickeren Platten. Die Öffnungen können die mechanischen Eigenschaften einer Lehmplatte stark schwächen. Eine bevorzugte Ausführung einer Lehmplatte sieht vor, dass sie aus oben beschriebenen Lehm-Faser-Baustoff nach Anspruch 4 gefertigt ist.The drying process is more even with a perforated plate than with a solid plate because drying takes place on both the plate surface and the area of the openings. Smaller distances between the openings improve the evenness and speed of drying. The diameter/cross section of the openings should be adapted to the thickness and strength of the plate. Thinner plates should have smaller openings because the influence of the openings on the mechanical properties is greater than with thicker plates. The openings can significantly weaken the mechanical properties of a clay plate. A preferred design of a clay plate provides that it is made from the clay-fiber building material described above according to claim 4.
Beispielsweise weist eine 20 mm dicke Lehmplatte aus dem Lehm-Faser-Baustoff, der 1 Gew.-% vereinzelte Jutefasern mit 12 mm Länge beinhaltet, so gute mechanische Eigenschaften auf, dass sie als eine gelochte Platte mit runden Öffnungen mit etwa 4 mm Durchmesser und etwa 50 mm Abstand voneinander ausgebildet werden kann und trotzdem mechanisch stabil bleibt. Die Öffnungen haben neben der Flächenvergrößerung andere Vorteile: sie wirken wärmedämmend und bieten mehr Haft für Putz.For example, a 20 mm thick clay panel made from the clay-fibre building material, which contains 1% by weight of individual jute fibres with a length of 12 mm, has such good mechanical properties that it can be designed as a perforated panel with round openings with a diameter of around 4 mm and a distance of around 50 mm from each other and still remain mechanically stable. In addition to increasing the surface area, the openings have other advantages: they have a heat-insulating effect and offer better adhesion for plaster.
Eine weitere Aufgabe ist ein Verfahren zur Trocknung von Lehmerzeugnissen, insbesondere Lehmplatten nach Anspruch 5, vorzuschlagen, welches Lehmerzeugnisse effektiv trocknen lässt. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale dem Anspruch 8 vorgesehen.A further object is to propose a method for drying clay products, in particular clay panels according to claim 5, which allows clay products to dry effectively. To solve this problem, the characterizing features of claim 8 are provided.
Gelochte Lehmplatte, also eine Platte, die mit durchgehenden, querdurch zu der Platte verlaufenden Öffnungen versehen ist, kann kostengünstiger, platzsparender und effektiver getrocknet werden als eine Vollplatte. Die Trocknung wird in einem vertikalen oder einem horizontalen Kanal, durch den Trocknungsluft strömt, durchgeführt. Relativ dünne Platten werden in einem vertikalen Kanal übereinander angeordnet, indem sie auf gitterartigen Böden liegen. Die Platten können dabei einzeln auf den Gitterböden liegen oder aufeinander gestapelt werden, wobei die Öffnungen der einzelnen Platten durchgehend durch die gestapelten Platten verlaufen.Perforated clay panels, i.e. panels with continuous openings running across the panel, can be dried more cost-effectively, in a more space-saving manner and more effectively than solid panels. Drying is carried out in a vertical or horizontal channel through which drying air flows. Relatively thin panels are arranged one above the other in a vertical channel by lying on grid-like floors. The panels can lie individually on the grid floors or be stacked on top of one another, with the openings of the individual panels running continuously through the stacked panels.
Die Zahl der gestapelten Platten ist durch die Festigkeit der Platten begrenzt. Eine zu große Anzahl, also ein zu großes Gewicht, können zur Verformung der untenliegenden Platten führen. Damit die gestapelten Platten nicht zusammenkleben, sollten sie mit einer Trennschicht getrennt werden. Als Trennschicht können verschiedene nichtklebenden Stoffe wie Sand, Talkum, Holzmehl oder andere angewendet werden oder die Trennschicht kann durch ein dünnes Material wie Papier, Folie, Vlies oder andere gebildet werden. Im letzten Fall soll die Trennschicht entsprechende Öffnungen aufweisen oder luftdurchlässig sein.The number of stacked panels is limited by the strength of the panels. Too many, i.e. too much weight, can lead to deformation of the panels underneath. To prevent the stacked panels from sticking together, they should be separated with a separating layer. Various non-adhesive materials such as sand, talcum powder, wood flour or others can be used as a separating layer, or the separating layer can be formed by a thin material such as paper, foil, fleece or others. In the latter case, the separating layer should have appropriate openings or be permeable to air.
Die gestapelten Platten können auch durch Zwischengitter getrennt werden. Die Zwischengitter bilden einen Luftraum. Durch den Luftraum kann sich die Luft zwischen den Platten bewegen und durch die Löcher einer benachbarten Platte strömen.The stacked panels can also be separated by intermediate grids. The intermediate grids form an air space. The air space allows air to move between the panels and flow through the holes of an adjacent panel.
Größere, dickere Platten wie Wände oder Wandsegmente werden in einem horizontalen Kanal etwa senkrecht zu der Kanalachse hintereinander stehend angeordnet. Auch ziegelsteinähnliche, gelochte Lehmerzeugnisse können zu Wänden gestapelt werden und entsprechend getrocknet werden.Larger, thicker panels such as walls or wall segments are arranged one behind the other in a horizontal channel, approximately perpendicular to the channel axis. Brick-like, perforated clay products can also be stacked to form walls and dried accordingly.
Die Öffnungen in den Lehmerzeugnissen sind dabei etwa parallel zu der Kanallängsachse ausgerichtet. Der Luftstrom wird durch Ventilatoren erzeugt. In warmen Regionen kann entfeuchtete oder unbehandelte Außenluft verwendet werden, in kalten Regionen kann die Luft zusätzlich erwärmt werden.The openings in the clay products are aligned approximately parallel to the longitudinal axis of the channel. The air flow is controlled by fans In warm regions, dehumidified or untreated outside air can be used; in cold regions, the air can be additionally heated.
Der Aufbau des Kanals und die Platzierung der Lehmerzeugnissen sollte so abgestimmt sein, dass in dem Kanal solche Druckverhältnisse entstehen, dass zumindest ein Teil der Luft durch die Öffnungen der Lehmerzeugnissen strömt. Damit ist vor allem der Abstand zwischen den Rändern der Lehmerzeugnisse und Kanalwände gemeint. Der Abstand sollte relativ klein sein. Wenn die Lehmerzeugnisse zu einer Wand gestapelt sind oder mehrere nebeneinander an einem Gitterboden liegen, sollen die Abstände zwischen ihnen auch relativ klein sein.The structure of the channel and the placement of the clay products should be coordinated in such a way that the pressure conditions in the channel are such that at least some of the air flows through the openings in the clay products. This primarily refers to the distance between the edges of the clay products and the channel walls. The distance should be relatively small. If the clay products are stacked to form a wall or several are placed next to each other on a grid floor, the distances between them should also be relatively small.
Die Ausführbarkeit des Verfahrens wird in 2 Ausführungsbeispielen dargestellt.The feasibility of the method is illustrated in two examples.
Ausführungsbeispiel 1Example 1
1 kg Lehmpulver, 200 ml Wasser und 5 g Viskosefasern mit ca. 6 mm Länge werden bereitgestellt. 200 g Lehmpulver wird in eine sich drehende Granuliertrommel gegeben und mit Wasser besprüht. Nachdem der Lehm zu Körnern in Kugelform agglomeriert ist, wird eine kleine Portion Fasern verstreut und einige Sekunden abgewartet, während die Körner in der Trommel umgewälzt werden. Dann werden die Körner befeuchtet und eine kleine Portion Lehm und kurze Zeit danach eine Portion Fasern zugefügt. Der Schritt wiederholt sich, bis Lehm und Fasern verbraucht sind. Die Fasern werden zu 90 bis 100 % in dem Lehm vereinzelt verteilt vorliegen. Angenommen es sind 90 %, bedeute das, dass der Baustoff 0,45 Gew.-% vereinzelte Fasern beinhaltet.1 kg of clay powder, 200 ml of water and 5 g of viscose fibres of approximately 6 mm length are provided. 200 g of clay powder is placed in a rotating granulating drum and sprayed with water. After the clay has agglomerated into granules in the shape of balls, a small portion of fibres is scattered and a few seconds are waited while the grains are tumbled around in the drum. The grains are then moistened and a small portion of clay is added, followed shortly afterwards by a portion of fibres. The step is repeated until the clay and fibres are used up. The fibres will be 90 to 100% scattered in the clay. Assuming it is 90%, this means that the building material contains 0.45% by weight of scattered fibres.
Es entsteht ein körniger Lehm-Faser-Baustoff, der als Putz verwendet wird. Der Baustoff kann sofort benutzt werden, nachdem er bei Zugabe von Wasser mit einem Rührer zu einer pastösen Masse gemischt wird. Der körnige Baustoff kann auch getrocknet und erst am Anwendungsort wieder mit Wasser aufbereitet und als Putz angewendet werden.The result is a granular clay-fibre building material that is used as plaster. The building material can be used immediately after it is mixed with water using a stirrer to form a paste. The granular building material can also be dried and then reprocessed with water at the place of use and used as plaster.
Ausführungsbeispiel 2Example 2
700 g Lehmpulver, 250 bis 300 ml Wasser, 100 g Strohhäcksel mit einer durchschnittlichen Länge von 20 bis 30 mm, 200 g Perlit und 3 g Viskosefasern mit ca. 6 mm Länge und 4 g Jutefasern mit ca. 12 mm Länge werden bereitgestellt. Die Wassermenge kann variieren und ist von der Feuchtigkeit und Zusammensetzung des Lehms, Stroheigenschaften, Körnung und Eigenschaften des Perlits abhängig.700 g of clay powder, 250 to 300 ml of water, 100 g of straw chips with an average length of 20 to 30 mm, 200 g of perlite and 3 g of viscose fibers with a length of about 6 mm and 4 g of jute fibers with a length of about 12 mm are provided. The amount of water can vary and depends on the moisture and composition of the clay, straw properties, grain size and properties of the perlite.
Strohhäcksel werden in eine sich drehende Granuliertrommel gegeben, mit Wasser besprüht und ca. 100 g Lehmpulver wird zugegeben. Danach wird die gesamte Menge Perlit in die Trommel gegeben. Das Schüttgut wird befeuchtet und etwa 200 g Lehmpulver werden zugegeben und wieder befeuchtet, bis der Lehm an dem Schüttgut eine klebrige Schicht gebildet hat. Dann werden abwechselnd die Viskosefasern und Lehm und danach Jutefasern und Lehm dazugegeben, wobei das Schüttgut immer wieder befeuchtet wird. Angenommen, dass 90 % der Fasern vereinzelt in dem Baustoff vorliegen, ergibt sich ein Anteil von 0,9 Gew.-% vereinzelten Fasern zum Lehmgewicht.Straw chips are placed in a rotating granulating drum, sprayed with water and about 100 g of clay powder is added. The entire amount of perlite is then placed in the drum. The bulk material is moistened and about 200 g of clay powder is added and moistened again until the clay has formed a sticky layer on the bulk material. Then the viscose fibers and clay are added alternately, followed by jute fibers and clay, with the bulk material being moistened again and again. Assuming that 90% of the fibers are present in individual forms in the building material, this results in a proportion of 0.9% by weight of individual fibers to the weight of the clay.
Der Baustoff wird aus der Trommel rausgenommen und in einer quadratischen Form mit 300 mm Seitenlänge durch Stampfen zu einer Platte geformt. Es entsteht eine Platte mit etwa 30 mm Dicke. Die Form kann Bolzen aufweisen, die Öffnungen in der Platte ausformen oder die Öffnungen können durch Stechen oder Bohren erzeugt werden. Die Öffnungen sind rund, haben einen Durchmesser von ca. 8 mm und sind gleichmäßig verteilt. Jede Öffnung ist in einer Entfernung von weniger als 50 mm von mindestens einer anderen Öffnung oder Plattenrand platziert.The building material is taken out of the drum and stamped into a square shape with sides measuring 300 mm. The result is a plate approximately 30 mm thick. The mold can have bolts that form openings in the plate or the openings can be created by piercing or drilling. The openings are round, have a diameter of approximately 8 mm and are evenly distributed. Each opening is placed at a distance of less than 50 mm from at least one other opening or plate edge.
Die Platte wird aus der Form genommen und auf einen Gitterboden gelegt und mit dem Boden in einem vertikalen Kanal platziert. Die Innenabmessungen des Kanals sind geringfügig größer als die der Platte und betragen z. B. 310 × 310 mm. Von unten wird durch den Kanal erwärmte Luft durchgeblasen. Nach der Austrocknung entsteht eine stabile Platte mit einer Dichte von ca. 400 kg/m3.The plate is removed from the mold and placed on a grid base and placed with the base in a vertical channel. The internal dimensions of the channel are slightly larger than those of the plate and are, for example, 310 × 310 mm. Heated air is blown through the channel from below. After drying, a stable plate with a density of approx. 400 kg/m 3 is created.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3612520 A1 [0007, 0010]DE 3612520 A1 [0007, 0010]
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- DE 102014108837 A1 [0009]DE 102014108837 A1 [0009]
- DE 10321264 B4 [0009]DE 10321264 B4 [0009]
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- 2022-12-02 DE DE102022004621.0A patent/DE102022004621A1/en active Pending
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