DE1205880B

DE1205880B - Verfahren zur Verbesserung der Feuerwiderstandsfaehigkeit von Baustoffen und Bauteilen aus Gips oder Anhydrit

Info

Publication number: DE1205880B
Application number: DEB64960A
Authority: DE
Inventors: Heinz Wolf Selle; Dr-Ing Hellmut Hanusch; Dipl-Ing Juergen Wehmer; Dipl-Ing Rudolf Rasch
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1961-11-28
Filing date: 1961-11-28
Publication date: 1965-11-25

Description

Verfahren zur Verbesserung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Baustoffen und Bauteilen aus Gips oder Anhydrit Es ist festgestellt worden, daß die Feuerwiderstandsfähigkeit von Baustoffen und Bauteilen aus Gips wesentlich vom Kristallwassergehalt wie auch von der Wärmeleitung dieser Baustoffe abhängt. Nach diesen Feststellungen muß der Kristallwassergehalt möglichst groß sein, weil durch das Austreiben und durch das Verdampfen des ausgetretenen Kristallwassers Wärmeenergie verbraucht und somit die Feuerwiderstandsfähigkeit erhöht wird.
Weiterhin muß die Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe möglichst gering sein, damit durch den Baustoff möglichst nur in geringem Maße Wärme von der dem Feuer ausgesetzten Seite zu der dem Feuer abgekehrten Seite weitergeleitet wird.
Im Bauwesen haben sich bisher Schicht- oder plattenförmige Baustoffe und Bauteile aus Gips oder Anhydrit hinsichtlich ihrer Feuerwiderstandsfähigkeit gut bewährt. Im Hinblick auf die Verminderung der Wärmeleitung wurde vorgeschlagen, durch Zugabe poröser Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Perlit oder Vermiculit, das Raumgewicht der Baustoffe zu vermindern. Bekannt ist auch das Aufschäumen von Baustoffen, wie Gips oder Anhydrit, durch Zusatz gasentwickelnder Stoffe.
Es wurde nun gefunden, daß sich gleichzeitig der Kristallwassergehalt der Baustoffe oder Bauteile aus Gips oder Anhydrit erhöht und deren Wärmeleitfähigkeit vermindert, wenn man dem Gips oder Anhydrit Aluminiumsulfat und Kalkhydrat im Gewichtsverhältnis 1: 1 in Anteilen von 3 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 15°/a, zusetzt.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Aluminiumsulfat zuerst in Wasser zu lösen und in diese Lösung Kalkhydrat und Gips einzutragen.
Der Zusatz von Aluminiumsulfat und Kalkhydrat etwa im Verhältnis 1 : 1 zu Gips oder Anhydrit ist an sich bekannt. Doch liegt der Anteil höchstens bei 1,2511/o. Nach dem bekannten Stand der Technik wirken diese Zusätze jedoch nur als Anreger. Eine andere Wirkung dieser Zusätze ist nicht bekannt und bei dem geringen Anteil auch praktisch nicht meßbar.
Die überraschende Wirkung der Verbesserung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Bauteilen aus Gips durch eine Erhöhung des zugesetzten Anteils an Aluminiumsulfat und Kalkhydrat war auf Grund des Standes der Technik nicht vorherzusehen.
Bei Bauplatten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus 70'% Stuckgips, 1511/o Aluminiumsulfat und 15% Kalkhydrat hergestellt waren, ergab sich bei einem Brandversuch nach DIN 4102 eine Verminderung der Temperatur auf der dem Feuer abgewandten Seite um etwa 20'%. Während die unter Verwendung von reinem Stuckgips hergestellten Bauplatten eine Rückseitentemperatur von im Mittel 178° C aufweisen, konnte bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauplatten eine mittlere Rückseitentemperatur von 143° C festgestellt werden.
Die Verwendung von Anhydritbindem an Stelle des Stuckgipses führte zu ähnlichen Ergebnissen. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatten wurden 15,2 Gewichtsteile Aluminiumsulfat und 0,1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Verzögerers für das Abbinden in 174 Gewichtsteile Wasser gelöst, dann 15,2 Gewichtsteile Kalkhydrat eingerührt und schließlich 70 Gewichtsteile Gips zugesetzt. Nach der Trocknung hatte die Bauplatte ein Raumgewicht von 0,55. Der nach bekannten Methoden bestimmte Kristallwassergehalt der Bauplatte betrug 21,8,1/o.
Dazu wurden die erfindungsgemäß hergestellten Platten zunächst bei 40° C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und anschließend bis zur erneuten Gewichtskonstanz bei 130° C erhitzt. Bei dem Erhitzen von 40 auf 130° C betrug der Kristallwasserverlust 21,8,1/o. In gleicher Weise wurde auch der Kristallwasserverlust der Gipsbauplatte ermittelt.
Zur Herstellung der zum Vergleich dienenden Gipsbauplatte wurden 100 Gewichtsteile Gips in 80 Gewichtsteilen Wasser eingerührt. Nach dem Trocknen hatte die Gipsbauplatte ein Raumgewicht von 0,8. Der Kristallwassergehalt der Gipsbauplatte betrug 160/0.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatte bildet sich aus dem Aluminiumsulfat, Kalkhydrat und Wasser Ettringit, dessen chemische Zusammensetzung lautet 3 Ca0 # A403 - 3 CaS04. 31 H,0 Es zeigte sich bei den Versuchen, daß zur Erzielung eines möglichst hohen Gehaltes an chemisch gebundenem Wasser ein überschuß an Kalkhydrat erforderlich ist, so daß an Stelle des theoretischen Gewichtsverhältnisses von Aluminiumsulfat zu Kalkhydrat von 3:2 mit dem erfindungsgemäßen Verhältnis von 1:1 gearbeitet werden muß.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verbesserung der Feuerwiderstandsfähigkeit von Baustoffen und Bauteilen aus Gips oder Anhydrit, dadurch gekennzeichnet, daß man Aluminiumsulfat und Kalkhydrat im Gewichtsverhältnis 1:1 dem Gips bzw. Anhydrit in Anteilen von 3 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 15%, zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumsulfat in Wasser gelöst wird und Gips und Kalkhydrat in diese Lösung eingetragen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1901056, 1989 641, 2216 555, 2 820 714.