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Verfahren zur Herstellung von Gipsplatten Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zur Herstellung von Gipsplatten, bei dem aus 20 bis 70 Gewichtsprozent
basischer Hochofenschlacke mit einem hydraulischen Modul zwischen 1 und 2,4 und
80 bis 30 Gewichtsprozent Gips eine Gießmasse bereitet wird, aus der dann in bekannter
Weise Platten gefertigt werden.
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Die Herstellung von Platten aus Hochofenschlacke und Gips ist bereits
bekannt. Bisher wurde dabei der Korngrößenverteilung in der verwendeten Hochofenschlacke
keine Beachtung geschenkt.
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Es hat sich gezeigt, daß man Gipsplatten fertigen kann, die über wesentlich
bessere Eigenschaften als die vorbekannten Platten verfügen, wenn bei dem Herstellungsverfahren
Hochofenschlacke verwendet wird mit einer derartigen Mahlfeinheit, daß auf einem
Sieb mit Maschenweite 0,20 mm ein Rest von 10 bis 50%, vorzugsweise 30 bis 40%,
z. B. 40%, und auf einem Sieb mit Maschenweite 0,088 mm ein Rest von 40 bis 90 %,
vorzugsweise 60 bis 80 %, z. B. 70 0/0, verbleibt.
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Wenngleich bei dem bekannten Verfahren auch schon feinvermahlene bzw.
grießartige Schlacke verwendet worden ist, so ist bei dieser auf eine bestimmte
Verteilung der Partikelgröße, bezogen auf die Schlackenmenge, nicht geachtet worden.
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Der durch die feineren Siebe hindurchgehende Teil der feingemahlenen
Schlacke erhöht bei Vermischung mit Gips dessen Bindefähigkeit, während der übrige
Teil der Schlacke, der gröbere Körner enthält, in die Gießmasse eingeht, die Festigkeit
der Platten erhöht und den Einschluß von Luftzellen und gebundener Feuchtigkeit
bewirkt, die für die Wärmeisolation und Brandsicherheit des Erzeugnisses von wesentlicher
Bedeutung sind. Die in folgender Tabelle zusammengestellten Meßergebnisse zeigen
deutlich die vorteilhaften Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Bauplatten (s. linke Zahlenspalte) gegenüber einer solchen, bei der
die Schlacke, wie bisher üblich, fein zermahlen ist (s. rechte Zahlenspalte).
| Plattenstärke, mm ............ 12,5 12,5 |
| Trockengewicht, kg/m2 . . . . . ... 16,1 14,7 |
| Biegezugfestigkeit, kg/cm2 |
| Oberseite .................. 82 63,1 |
| Unterseite ................. 111 70,9 |
Man erkennt, daß - abgesehen von der bei diesem Vergleich nicht interessierenden
Plattenstärke - sämtliche Werte der linken Zahlenspalte, die die erfindungsgemäße
Platte verkörpert, höher liegen als die der rechten Spalte. Ein hohes Trockengewicht
ist gleichbedeutend mit einer hohen Schalldämpfung und großer Brandfestigkeit, während
eine größere Biegefestigkeit bedeutet, daß die Platten beim Transport und beim Verlegen
sowie im eingemauerten Zustand höher beansprucht werden können.
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Es ist zweckmäßig, wenn auf einem Sieb mit einer freien Maschenweite
von 2 mm ein Rest von höchstens 20% verbleibt. Insbesondere soll die Schlacke frei
von Körnern sein, die durch ein Sieb mit der Maschenweite von 2 mm nicht mehr hindurchgehen.
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Die feingemahlene und gesiebte Schlacke wird sorgfältig in einem zweckmäßigen
Mischer mit Gips vermischt. Der Schlackengehalt der Schlacke-Gips-Mischung soll
mindestens 20% und höchstens 700/0 betragen. Zweckmäßig ist eine Mischung aus 65
Gewichtsprozent Schlacke und 35 Gewichtsprozent Gips. Die nach dem Zusatz von Wasser
erhaltene Gießmasse wird dann z. B. zu Einzelplatten oder zu einer Plattenbahn geformt
und anschließend zum Erhärten gebracht. Die Plattenbahn wird dann zu Platten geschnitten,
und das überschüssige Wasser wird durch Trocknung entfernt. Die Aufgabe des Gipses
in dieser zu ihrem überwiegenden Teil aus. Hochofenschlacke bestehenden Gießmasse
liegt im wesentlichen darin, ein rasches Erhärten der Gießmasse zu bewirken. Der
Gießmasse werden zweckmäßig ein oder mehrere Hilfsmittel, wie Plastifizierungsmittel,
Luft (mittels in das Wasser eingemischter Schaummittel), Mittel zur Verringerung
der Oberflächenspannurig,
den Erhärtungsvorgang verzögernde oder
beschleunigende Mittel, ferner füllende und/oder gewichtsverringernde Mittel, wie
Papierfaser, Glasfaser usw., zugesetzt. Diese Zusätze machen in allen Fällen lediglich
einen geringen Teil des Gesamtgewichtes der Gießmasse aus. Man kann die Gießmasse
auch in der P'lattenformmaschine zwischen zwei Pappschichten auswalzen und vor oder
während des Durchlaufens durch eine Trockenkammer zum Erhärten bringen. Es genügt
auch, nur eine Seite der Gipsplatte mit Pappe oder Papier zu bedecken. In weiteren
Ausführungsformen der Gipsplatte kann z. B. die Platte auf ihrer einen Oberfläche
beispielsweise mit einer Asphaltschicht bedeckt sein, in die Schotter, feingemahlenes
Glas oder Glasfaser eingemischt sein kann. Ferner kann die Oberfläche der Platte
mit einer Plastschicht versehen sein. Derartig hergestellte Plätten mit wetterbeständiger
Oberfläche eignen sich besonders als Fassadenverkleidung: Beim Gießen von dünnen
Platten, beispielsweise mit einer Dicke von weniger als 25 mm, verfügt die Gießmasse
selbst nach dem Erhärten und Trocknen nicht über ausreichende Festigkeit, um den
bei Hantierung auf der Baustelle usw. ausgesetzten Beanspruchungen zu widerstehen.
Es zeigt sich, daß die Platte ausreichende Festigkeit und Elastizität erhält, wenn
man die Gießmasse in einer Form aus Papier, Pappe, Plast, Glasfasergewebe od. dgl.
formt, so daß mindestens eine Seite der Platte hiermit bedeckt ist. Die gefertigte
Platte läßt sich dann ablängen, indem man die Deckschicht durchschneidet und die
Platte bricht.
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Die fertigen Platten sind im wesentlichen zur Verwendung als flammenschützende
und feuerbeständige Verkleidung von Bauten und Bauelementen gedacht. Ein wesentlicher
Vorteil der Erfindung liegt darin; daß man, wenn sich der Gips bei Erhitzung auf
über 200°C zersetzt und seine Bindefähigkeit verliert, einer Einwirkung auf die
Platten mit der eingemischten Schlacke, deren Binde- und Füllvermögen auch bei Temperaturen
bis zu 900 und 950° C bewahrt bleibt, in einer für die Brandsicherheit der Platten
außerordentlich günstigen Weise entgegenwirken kann, indem man die Korngrößenverteilung
der in der Gießmasse enthaltenen Schlacke und ihren prozentualen Anteil in Beziehung
zum Gips dementsprechend abstimmt.
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Dank der durch zweckbetontes Mahlen bewirkten Korngrößenverteilung
in der Schlacke wirkt ihre Vermischung mit der Gießmasse, wie bereits ausgeführt,
nicht nur infolge ihres hydraulischen Binder vermögens, sondern auch als Füllkörper
und trägt zu besserem Wärmeisoliervermögen und erhöhter Brandsicherheit der fertigen
Platten bei. Auf Grund der vorstehend als zweckmäßig angegebenen Einmischung von
Schlacke in die Gießmasse erzielt man gegenüber dem früher bekannten und angewendeten
Herstellungsverfahren von Gipsplatten eine um etwa 20% erhöhte Bruchfestigkeit und
um 3311/o verbesserte Brandsicherheitseigenschaften der Platten. Beispiel Hochofenschlacke
mit dem hydraulischen Modul 2,0 wurde derart gemahlen, d'aß auf einem Sieb mit 2,0
mm freier Maschenweite ein Rest von 10%; auf einem Sieb mit 0,20 mm freier Maschenweite
ein Rest von 35 % und auf einem Sieb mit 0,088 LL1L freier Maschenweite ein Rest
von 75 0/a verblieb: Der das Sieb mit Maschenweite 2,0 mm nicht durchlaufende Teil
wurde abgesichtet. Die feingemahlene Hochofenschlacke wurde anschließend in einem
Gewichtsprozentverhältnis von 60:40 mit Gips vermischt. Der Mischung wurde
Wasser zugesetzt und die erhaltene Gießmasse in einer Plattenformmaschine vorgeschoben.
Die hierbei gebildete Bahn wurde zu Platten geschnitten und anschließend durch eine
Trockenvorrichtung geleitet. Die erhaltenen Platten waren den herkömmlichen Gipsplatten
an Festigkeit und Brandsicherheit überlegen: Es zeigte sich ferner, daß die für
die Gießmasse benötigte Menge Wasser bedeutend geringer war und infolgedessen eine
geringere Trocknungskapazität benötigt wurde.