DE10208837A1

DE10208837A1 - Lightweight construction component, e.g. building block or panel has specified composition including wood, clay, water and grain starch binder

Info

Publication number: DE10208837A1
Application number: DE2002108837
Authority: DE
Inventors: Georg Nolte; Edgar Brandauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-18

Abstract

The composition is: 10-60 weight % of size-reduced wood, dry or naturally-moist, based on the pure, dry clay/wood mixture; 40-90 weight % dry clay on the same basis; 10-100 weight % of the dry mixture to water, the water added being at a pH of 7-11; 10-40 weight % of the moist mixture to binder, preferably based on grain starch.

Description

Die Erfindung betrifft Leichtbauelemente, insbesondere Bausteine oder Platten, bestehend aus wasserfeuchtem Lehm, zerkleinertem Holz und einem Bindemittel. The invention relates to lightweight components, in particular building blocks or panels made of water-moist clay, shredded wood and a binder.

Bausteine aus Lehm und Holz sind bereits bekannt und werden als handelsübliche Baustoffe angeboten. In der Regel werden derartige Baustoffe unter hohem Druck in Pressen gefertigt und anschließend meist durch bewegte Umgebungsluft auf großen Flächen in Regallagern langsam getrocknet. Bei ungünstiger Witterung mit hoher Luftfeuchtigkeit sind hierzu Trocknungszeiten von mehr als 10 Tagen nicht ungewöhnlich. Die Bausteine besitzen Dichten in einer Größenordnung von 800 bis 1.000 kg/m³ und sind wegen des Schrumpfungsprozesses von Lehm während der Trocknung überwiegend nicht maßhaltig. Die Festigkeit dieser Bausteine wird durch die Materialverdichtung bei der Formgebung und durch die Bindekraft des Lehms erzielt. Allerdings sind die Festigkeitswerte nicht sehr hoch, so dass sich nach der beschriebenen Methode und Zusammensetzung zwar mit den genannten Nachteilen behaftete Bausteine aus Lehm und Holz, aber keine für den Innenausbau geeignete Bauplatten aus diesem Material, insbesondere nicht solche mit einer Dicke im Bereich von 1,5 bis 3 cm, herstellen lassen. Building blocks made of clay and wood are already known and are offered as commercially available building materials. As a rule, such building materials are manufactured under high pressure in presses and then mostly slowly dried by moving ambient air on large areas in rack storage. In unfavorable weather with high humidity, drying times of more than 10 days are not uncommon. The building blocks have densities in the order of 800 to 1,000 kg / m ³ and are largely not dimensionally stable due to the shrinking process of clay during drying. The strength of these building blocks is achieved by the material compression during the shaping and by the binding power of the clay. However, the strength values are not very high, so that according to the method and composition described there are building blocks made of clay and wood with the disadvantages mentioned, but no building boards made of this material suitable for interior construction, especially not those with a thickness in the range of 1 , 5 to 3 cm.

Nach DE 198 29 261 und EP 0 969 156 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffkörpers aus Stroh bekannt, bei dem zerkleinertem oder zerfasertem Stroh, Schilf, Gras und/oder ähnlichen zellulosehaltigen Naturprodukten bzw. deren Bestandteilen in einem Mischprozess zunächst flüssige oder pastöse Stoffe und nachfolgend pulverförmige Stoffe untergemischt werden, wobei als Zuschlagstoffe Wasser und Bindemittel, vorzugsweise auf Stärkebasis, vorgesehen sind. According to DE 198 29 261 and EP 0 969 156 is a method for producing a Insulation body made of straw known in the shredded or shredded straw, Reeds, grass and / or similar cellulose-containing natural products or their Components in a mixing process first liquid or pasty substances and subsequently pulverulent substances are mixed in, with water as additives and binders, preferably based on starch, are provided.

Es wäre wünschenswert, den oben beschriebenen Stand der Technik mit dem Ziel der Herstellung von Bausteinen oder vorzugsweise Bauplatten, die im Wesentlichen aus Lehm, Holz und einem Bindemittel bestehen, zusammenzuführen. It would be desirable to use the prior art described above with the aim of Production of building blocks, or preferably building boards, which essentially consist of clay, Wood and a binder exist to merge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine geeignete Rezeptur dafür anzugeben. The object of the invention is therefore to provide a suitable recipe for this.

Leichtbauelemente nach dieser Rezeptur sollen Dichten bis zu einem Minimalbereich von 400 bis 500 kg/m³ aufweisen. Derart geringe Dichten lassen sich nur durch eine entsprechend angepasste Verdichtung der Ausgangsmaterialien, nämlich Lehm und Holz, erzeugen. Ohne geeignete Zusatzmaßnahmen würden aber nur Festigkeitswerte mit unvertretbar niedrigem Niveau erreichbar sein. Somit ist zur Kompensation dieses Festigkeitsverlusts zusätzlich ein Bindemittel einzusetzen. Lightweight construction elements according to this recipe should have densities up to a minimum range of 400 to 500 kg / m ³ . Such low densities can only be achieved by appropriately adapting the raw materials, namely clay and wood. Without suitable additional measures, however, only strength values with an unacceptably low level would be achievable. A binder must therefore be used to compensate for this loss of strength.

Als Bindemittel eignet sich prinzipiell jeder Stoff mit einer Klebewirkung, der die gewünschte Festigkeit bewirkt, der mit den Einsatzstoffen verträglich ist und der die angestrebten Qualitätsmerkmale der Leichtbauelemente nicht negativ beeinflusst. Bevorzugte Bindemittel sind natürliche Stärken. In principle, any substance with an adhesive effect is suitable as a binder desired strength, which is compatible with the input materials and which desired quality characteristics of the lightweight components not negatively affected. Preferred binders are natural starches.

Stärke ist wie Lehm und Holz ein Naturprodukt. Somit ist die Forderung nach einem ökologischen Baustoff durchgängig erfüllt. Eine vollständige und problemlose Recyclingfähigkeit ist gewährleistet. Lehm/Holz-Bauelemente sind Produkte, die positive Wirkungen auf das Raumklima besitzen. Besonders hervorzuheben ist die Eigenschaft des raschen Feuchteausgleichs mit der Raumluft. Durch den Einsatz eines Bindemittels auf Stärkebasis wird diese Eigenschaft nicht negativ beeinflusst. Die Lehm/Holz-Bauelemente sind trotz ihrer Stärkekomponente diffusionsoffene Systeme. Die Wärmedämmeigenschaften der Bauelemente sind durch den Stärkeanteil nicht beeinträchtigt. Like clay and wood, starch is a natural product. So the call for one ecological building material consistently met. A complete and hassle-free Recyclability is guaranteed. Clay / wood components are products that have positive effects on the indoor climate. That is particularly noteworthy Property of rapid moisture balance with the room air. By using a This property is not adversely affected by starch-based binders. Despite their strength components, the clay / wood components are open to diffusion Systems. The thermal insulation properties of the components are due to the starch content not affected.

Nachteilig beim Einsatz von Stärke ist allerdings der Sachverhalt, dass dieses Mittel nur unter bestimmten Bedingungen abbindet. Zur Erzielung einer guten Festigkeit benötigt Stärke beim Abbinden Feuchtigkeit und Wärme. Diese Bedingungen sind verfahrensseitig zu sichern. The disadvantage of using starch, however, is the fact that this agent only sets under certain conditions. Required to achieve good strength Strength in setting moisture and warmth. These conditions are procedural to secure.

Die zu entwickelnde Rezeptur soll innerhalb eines Verfahrens herstellbar und weiter verarbeitbar sein, bei dem die fertige Ausgangsmischung auf den Obertrum eines langsam bewegten flexiblen endlosen Transportbandes aufgebracht, auf diesem komprimiert und anschließend in einer thermischen Behandlungskammer, die in eine Mikrowellen- und Heißluftzone unterteilt ist, mit Guterwärmung, Bindemittelreaktion und Trocknung weiterbehandelt wird. The recipe to be developed should be producible and further within one process be processable, in which the finished starting mixture on the upper run of a slow Moved flexible endless conveyor belt applied, compressed on this and then in a thermal treatment chamber, which in a microwave and Hot air zone is divided, with good heating, binder reaction and drying is treated further.

Hierbei ist besonders bedeutsam, dass die komprimierte Gutschicht während der Mikrowellenbestrahlung zwangsgeführt ist und dadurch nicht nach oben oder unten ausweichen kann. It is particularly important here that the compressed material layer during the Microwave radiation is forced and therefore not up or down can dodge.

Die erfindungsgemäße Rezeptur genügt diesen Anforderungen und ist im Einzelnen wie folgt zusammengesetzt:
Basiswerkstoffe sind Holz und Lehm. The formulation according to the invention meets these requirements and is composed in detail as follows:
The basic materials are wood and clay.

Das Holz wird trocken oder naturfeucht in Form von Spänen oder weiter vorbehandelt, beispielsweise zerfasert, eingesetzt. Dabei kann eine Auswahl von bestimmten Fraktionen vorgenommen werden, bzw. es werden alle anfallenden Größen als Gemisch verwendet. Der trockene Holzanteil in der Mischung beträgt 10 bis 60 Masseprozent der reinen Lehm- Holz-Mischung und richtet sich nach der zu fertigenden Qualität des Leichtbauelements. Der entsprechende Rest der Mischung, nämlich 40 bis 90 Masseprozent, ist trockener Lehm. The wood is dry or naturally moist in the form of chips or further pretreated, for example, frayed, used. You can choose from certain fractions be made, or all sizes are used as a mixture. The dry wood content in the mixture is 10 to 60 percent by mass of the pure clay Wood mixture and depends on the quality of the lightweight element to be manufactured. The corresponding rest of the mixture, namely 40 to 90 percent by mass, is drier Clay.

Der Feuchtegehalt liegt im Bereich von 10 bis 100 Masseprozent der reinen trockenen Lehm-Holz-Mischung. Das vorhandene oder zugesetzte Wasser ist auf einen pH-Wert von etwa 7 bis 11 eingestellt, gegebenenfalls durch entsprechende Zusätze, beispielsweise Natronlauge. The moisture content is in the range of 10 to 100 percent by mass of the pure dry Clay wood mixture. The existing or added water is at a pH from about 7 to 11, optionally by appropriate additives, for example Sodium hydroxide solution.

Schließlich enthält die Lehm-Holz-Mischung zusätzlich ein Bindemittel, bevorzugt auf Basis von Getreidestärke. Der Bindemittelzusatz liegt in einem Bereich von 10 bis 40 Masseprozent der feuchten Lehm-Holz-Mischung. Finally, the clay-wood mixture additionally contains a binder, preferably Base of cereal starch. The binder additive is in a range of 10 to 40 percent by mass of the moist clay-wood mixture.

Die nachfolgend angegebene Beispielrezeptur bezieht sich auf eine Wandplatte in den Abmessungen 0,60 m Länge, 0,60 m Breite und 0,02 m Dicke:

The example recipe given below refers to a wall plate measuring 0.60 m long, 0.60 m wide and 0.02 m thick:

Der Einsatz dieser Mengen ergibt nach Verdichtung und thermischer Behandlung eine stabile Wandplatte in den oben genannten Abmessungen. Die Dichte dieser Platte beträgt bei weitgehender Wasserentfernung am Ende des Herstellungsprozesses ca. 450,00 kg/m³. After compression and thermal treatment, the use of these amounts results in a stable wall plate in the dimensions mentioned above. The density of this plate is approximately 450.00 kg / m ³ at the end of the manufacturing process with extensive water removal.

Claims

1. Lightweight construction elements made of clay, shredded wood and a binder, characterized by the following composition:

- 10 to 60 mass percent wood, crushed and dry or naturally moist, based on the pure dry clay-wood mixture;

- 40 to 90 percent by mass of dry clay, based on the pure dry clay-wood mixture;

- 10 to 100 percent by mass of the dry clay-wood mixture of water, the water present or added being adjusted to a pH of about 7 to 11;

- 10 to 40 percent by mass of the moist clay-wood mixture of binding agent, preferably based on cereal starch.

2. Lightweight construction elements made of clay, shredded wood and a binder Claim 1, characterized in that the wood in the form of chips or further pretreated, for example frayed, is used, a selection of certain Fractions is hit or all sizes are mixed.

3. Lightweight construction elements made of clay, shredded wood and a binder Claim 1, characterized in that the pH of the in the clay-wood mixture contained or added to this water by appropriate additives, for example sodium hydroxide solution.

4. Lightweight construction elements made of clay, shredded wood and a binder according to claim 1, characterized in that the following formula applies to a wall plate with the dimensions 0.60 m length, 0.60 m width and 0.02 m thickness: