DE10242524A1

DE10242524A1 - Baustoff mit eingeschlossenem Partikelschaum

Info

Publication number: DE10242524A1
Application number: DE2002142524
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Strasser
Original assignee: Fagerdala Benelux S A; Fagerdala Benelux SA
Current assignee: Fagerdala Benelux S A; Fagerdala Benelux SA
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Nach der Erfindung werden die Schaumpartikel in Leichtbeton durch Erwärmung abgeschmolzen, so daß die Schaumpartikel bei der Aufbereitung von Bauschutt aus Leichtbeton nicht mehr stören.

Description

Die Erfindung betrifft einen Baustoff mit eingeschlossenem Partikelschaum. Bei dem Baustoff handelt es sich vorzugsweise um Beton und Produkten daraus. Beton mit eingeschlossenem Partikelschaum wird als Leichtbeton bezeichnet. Der Partikelschaum besteht in üblicher Ausführung aus Polystyrolschaumkugeln. Die Schaumpartikel werden in dem Beton gleichmäßig verteilt und verringern das Raumgewicht des Betons. Solcher Beton findet vielfältige Anwendung im Hochbau und als Frostschutzschicht im Straßenbau und Eisenbahnoberbau. Leichtbetone mit Polystyrolschaumkugeln (EPS) lassen sich nach dem Zement-Taschenbuch, Bauverlag, bis hinunter auf 0,2 kg pro Kubikdezimeter mit einer Wärmeleitfähigkeit zwichen 0,05 und 0,1 W pro Meter x Kelvin herstellen. Bei herkömmlichem Mörtel und Beton haben solche Produkte eine relativ niedrige Druckfestigkeit. Das läßt sich aber durch Verwendung von festeren Betonen ausgleichen.
Ein Nachteil der Leichtbetone mit EPS ist das Recycling.
Beim Abbruch von Bauwerken wird der Bauschutt in der Regel nicht mehr auf eine Deponie entsorgt. Vielmehr werden die Bauschutt bis auf jede gewünschte Körnung gebrochen und danach einer erneuten wirtschaftlichen Verwendung zugeführt. Zumeist wird der aufbereitete Bauschutt für Tragschichten unter Bauwerken und in Straßen und Wegen verwendet.
Beim Aufbereiten des Bauschuttes bilden das EPS jedoch einen erheblichen Störfaktor.
Das EPS bleibt nur zu einem geringen Teil in dem gebrochenen Schutt. Ein großer Teil wird frei und verteilt sich allein schon durch Luftbewegung in der Umgebung. Das verhindert die gewünschte Verwendung oder verursacht einen extremen Mehraufwand in der Aufbereitung.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Schaumpartikelproblematik zu lösen. Nach der Erfindung wird das in Betonfertigteilen durch die Verwendung von Schaumpartikeln mit einem Schmelzpunkt unterhalb der Wärmebelastungsgrenze des Betons und durch eine Erwärmung der Betonfertigteile auf Schmelztemperatur der Schaumpartikel erreicht. Dadurch fällen die Schaumpartikel wieder zusammen. Es entstehen in dem Beton Hohlräume. Aus den Schaumpartikeln entsteht eine kleine Menge ungeschäumten Kunststoffes, die sich an der Hohlrauminnenwandung niederschlägt. Dieser Kunststoff stört die oben beschriebene Aufbereitung und Verwendung nicht mehr. Vorteilhafterweise versiegelt der abgeschmolzene Kunststoff zugleich die Innenwandung der Hohlräume.
Es ist von Vorteil, wenn die Erwärmung der Betonfertigteile sich unmittelbar an den Erhärtungsprozeß/Abbindeprozeß des Betons anschließt bzw. mit dem zusammenfällt. Dadurch wird die beim Erhärten/Abbinden anfallende Wärme mitgenutzt.
Zur kontinuierlichen Wärmebehandlung der Betonfertigteile eignet sich besonders ein Tunnelofen. Die Fertigteile werden kontinuierlich durch den Ofen geführt. Anstelle der kontinuierlichen Behandlung kann auch eine chargenweise Wärmebehandlung in kammerartigen Öfen vorgesehen sein. Im Ofen wird die Wärme von außen zugeführt. Die Wärme durchdringt die Betonfertigteile.
Die gewünschte Erwärmung kann auch auf anderem Wege erzeugt werden, z.B durch Mikrowellen. Die Schaumpartikel selbst reagieren nicht auf die Mikrowellen, wenn sie aus herkömmlichem Kunststoff wie Polystyrol bestehen. Aus der Betonherstellung ist jedoch Wasser als reaktives Medium anwesend. Das Wasser erwärmt sich unter Mikrowellenbestrahlung. Das allein kann schon ausreichend sein, wenn ein niedrig schmelzender Kunststoff für die Kunststoffpartikel Anwendung findet. Ein geeigneter Kunststoff ist z.B. Polyethylen mit einem unterhalb des Wasser-Siedepunktes liegenden Schmelzpunkt.
Im übrigen kann die Anwendung von offenzelligen Schaumpartikeln von Vorteil sein, weil das Wasser dann die Schaumpartikel nicht nur oberflächig erreicht sondern auch in den Schaumpartikeln sitzt und eine gleichmäßige durchgängige Erwärmung der Schaumpartikel bewirkt.
Die Schaumpartikel stehen in unterschiedlichen Größenordnung zur Verfügung.
Übliche Schaumpartikel haben einen Durchmesser von 2 bis 15 mm. Es lassen sich aber auch kleinere Schaumpartikeln von 0,1 bis 2 mm, wahlweise auch größere Schaumpartikel als 15mm erzeugen. Die Form der Schaumpartikel ist durch die Herstellung bestimmt. Bei der Herstellung im Wege der Extrusion dünner Schaumstränge und deren Granulierung fallen je nach Granulierung linsenförmige bis tonnenförmige Formate an. Darüber hinaus kann die Art der Granulierung auf die Form Einfluß nehmen. Andere Herstellungsverfahren kämmen zu anderen Formen. Obige Durchmesserangabe bezieht sich auf einen mittleren Durchmesser der Schaumpartikel. Der mittlere Durchmesser läßt sich durch Volumenmessung der Partikel leicht ermitteln. Für die Volumenmessung eignet sich z.B. ein Eintauchen in einen wassergefüllten Meßzylinder. Die Erhöhung des Wasserspiegels gibt das Volumen wieder. Danach wird errechnet, welche Kugel das gleiche Volumen wie das gemessene Volumen hat. Der Durchmesser dieser Kugel ist der mittlere Durchmesser.
Je kleiner der Durchmesser der Schaumpartikel ist, desto einfacher ist das erfindungsgemäße Abschmelzen des Kunststoffes im Beton.

Claims

Herstellung von Betonfertigteilen mit Schaumpartikeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumpartikel aus einem Kunststoff verwendet werden, dessen Schmelzpunkt unterhalb der Wärmebelastungsgrenze des Betons liegt, und daß die Betonfertigteile bis auf eine Temperatur erwärmt werden, die mindestens so hoch wie die Schmelztemperatur des Kunststoffes ist.
Herstellung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Erwärmung der Fertigteile in einem Ofen oder mittels Mikrowellen.
Herstellung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Erwärmung in einer Durchlaufeinrichtung.
Herstellung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Betonherstellung verwendete Wasser auch als reaktives Medium für die Erwärmung des Betons verwendet wird.
Herstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß offenporige Schaumpartikel verwendet werden.
Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schaumpartikeln mit einem Durchmesser, der höchstens 2 mm beträgt.
Herstellung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyethylen für die Schaumpartikel.