DE1811033A1

DE1811033A1 - Zuschlagstoff fuer Leichtbeton

Info

Publication number: DE1811033A1
Application number: DE19681811033
Authority: DE
Inventors: Paul Bauer; Stefan Gotthardt; Dipl-Ing Franz Placht
Original assignee: KARL STOEHR KG BAUUNTERNEHMUNG
Current assignee: KARL STOEHR KG BAUUNTERNEHMUNG
Priority date: 1968-11-26
Filing date: 1968-11-26
Publication date: 1970-06-11

Description

Zuschlagstoff für Leichtbeton Die Erfindung betrifft einen neuartigen Zuschlagstoff für Leichtbeton, Verfahren zu seiner Herstellung sowie die Verwendung des Zuschlagstoffes in Verfahren zur Herstellung von Konstruktionsleichtbeton bzw. Stahlbeton.
In zunehmendem Maße wird in vielen Staaten Beton mit leichten Zuschlagstoffen hergestellt, der in Deutschland als Konstruktionsleichtbeton bzw. Stahlleichtbeton bezeichnet wird. Im Folgenden wird der Einfachheit halber nur die Bezeichnung Konstruktionsleichtbeton verwendet. Hierunter soll auch Stahlleichtbeton verstanden werden. Der Unterschied zum normalen Stahlbeton und zum normalen Schwerbeton ohne Armierung besteht darin, daß die Zuschlagstoffe-nicht aus dichten, sondern aus porigen Körnern bestehen. Gasbeton, Schaumbeton und haufwerksporiger Schüttbeton fallen also nicht unter diesen Begriff.
Das Gefüge des Betons ist geschlossen, so daß der Korrosionsschutz der Bewehrung gewährleistet ist.
Der Konstruktionsleichtbeton bringt eine Verringerung des Raumgewichtes und somit eine Verringerung des Eigengewichtes der Konstruktion. Hieraus ergibt sich eine Verringerung der abzutragenden Lasten und dies hat eine Reduzierung des Bedarfes an schlaffer und vorgespannter Armierung zur Folge. Die Gewichtsminderung wirkt sich auch auf die Gründung aus, die hierdurch wirtschaftlicher herzustellen ist. Durch die entsprechend der Rohwichte größere Wärmedämmung wird nicht nur der Wärmeschutz verbessert, sondern auch die Widerstandsfähigkeit gegen Feuer. Weiterhin wird die Hydratationswärme länger im Bauteil zurückbehalten, was sich günstig auf das Betonieren im Winter und auf eine Dampfbehandlung auswirkt. Die Frostbeständigkeit von Konstruktionsleichtbeton ist im allgemeinen günstiger als bei normalem Stahlbeton. Das Interesse an den Leichtbetonen nimmt aufgrund dieser Vorteile erheblich zu.
Wie eingangs erwähnt, unterscheidet sich der Konstruktionsleichtbeton vom Normalbeton durch die verwendeten Zuschlagstoffe. Diese sind beim Konstruktionsleichtbeton in der Regel künstlich geblähte Tone und Tonschiefer, die nach entsprechender Aufbereitung in einem keramischen Brennvorgang aufblähen.
Dabei entstehen im Korninneren feine Kugelporen und eine geschlossene, glatte Sinterhaut auf der Oberfläche. In bestimmten Fällen werden auch -andere Zuschlagstoffe wie Hüttenbims, Naturbims, Lavaschlacke u. dgl. verwendet.
Ein Nachteil der bisher verwendeten leichten Zuschlagstoffe besteht darin, daß sie entweder- einen Brennvorgang bei hoher Temperatur und damit auch eine entsprechende Vorrichtung erfordern oder von vielfach weit entfernten Lagerstätten antransportiert werden müssen. Da die Transportkosten von leichten Zuschlagstoffen für die Wirtschaftlichkeit des Konstruktionsleichtbetons mitentscheidend sind, sind jedoch Zuschlagstoffe, die an Ort und Stelle hergestellt werden können und deren Rohmaterial ebenfalls nicht mit hohen Transportkosten belastet ist, vorzuziehen. Bei den geblähten Tonen und Schiefern kommt dazu als weiterer Nachteil, daß diese nur in der Nähe ihrer FuniCätten ohne Transportkostenbelastung zur Verfzgwzg stehen.
Es besteht daher ein Bedarf nach einem Leichtzuschlagstoff für Konstruktionsleichtbeton, welcher die erwähnten Nachteile nicht aufweist und sich insbesondere ohne Hochtemperaturvorrichtung am Verwendungsort selbst oder in seiner Nähe herstellen läßt.
Dieses Problem wird durch den erfindungsgemäßen Zuschlagstoff gelöst. Der erfindungsgemäße Zuschlagstoff für Leichtbeton besteht aus dampfgehärteten kugeligen Gas- oder/und Porenbetonteilchen.
Die Teilchen des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes weisen vorzugsweise eine verdichtete oder versiegelte Oberfläche auf.
Hierdurch läßt sich eine unerwünschte Wasseraufnahme aus der Leichtbetonrohmasse vermeiden, die unter Umständen dazu führen kann, daß beim Mischen und während des Abbindeprozesses den übrigen Zuschlagstoffen und Bindemitteln das Wasser entzogen wird. Diese Gefahr tritt bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit verdichteter bzw. versiegelter Oberfläche nicht aut.
Die Teilchen besitzen eine im allgemeinen kugelige Form, worunter sowohl längliche rundliche, als auch echte Kugelformen verstanden werden.
Der Teilchendurchmesser wird so gewählt, daß das gewünschte Raumgewicht unter Berücksichtigung der weiteren Zuschlagstoffe erhalten wird. Im allgemeinen liegen die Kugeldurchmesser zwischen etwa 5 und 50 mm, vorzugsweise zwischen-etwa 10 und 30 mm, bezogen auf den größten Durchmesser.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes kann entweder aus Rohmasse für Gas- oder Porenbeton in nicht abgebun-~denen Zustand oder aus bereits gehärtetem Gas- oder Porenbeton erfolgen. Im ersteren Fall wird die nicht abgebundene Rohmasse kugelig geformt und anschließend in der für Gas- oder Porenbeton bekannten Weise dampfgehärtet. Die Formung der Teilchen erfolgt zweckmäßig durch Trommeln, Warzen oder Pressen, da Jerbei eine Verdichtung der Oberfläche erfolgt, welche die Oberflächenporen im wesentlichen beseitigt und damit das Wasser aufnahmevermögen fast oder völlig beseitigt. Im übrigen erfolgt die Herstellung der Rohmasse und die Dampfhärtung in bekannter Weise, wie sie beispielsweise in den deutschen Patentschriften 722 -094 und 1 072 539 beschrieben sind. Das zweite Herste]lungsverfahren geht davon aus, daß nach der Närtung Gas- oder Porenbeton noch so weich ist, daß er sich zu kleineren Einheiten formen läßt, beispielsweise durch Stanz- oder Schneidwerkzeugc, und die kleineren Einheiten danach in l gelform überführt werden können. Die Uberfuhrung in Kugelform erfolgt beispielsweise durch Rollen oder trommeln, Dieses Verfahren ist zwar im allgemeinen nicht so vorteil).aft wie das zuerst erwähnte Verfahren unter Formung nicht gehärteter Rohmasse, es ermöglicht jedoch die Verwendung von Gas- oder Porenbetoflabfällen und kann daher unter bestimmte örtlichen Voraussetzungen besonders geeignet sein.
Bei erstellung der erfindungsgemäßen Zuschlagstoffe aus bereits gehärtetem Gas- oder Porenbeton weisen die einzelnen kugeligen Teilchen eine sehr poröse Oberfläche auf, die daher vorzugsweise wasserdicht versiegelt wird. Hierzu wird die Oberfläche von dem bei der Fertigung anfallenden Staub und Nehl befreit, bis sie sauber und staubfrei ist. Dies erfolgt mechanisch, beispielsweise durch Abblasen oder Absieben, nicht jedoch durch Waschen. Eine wasserdichte Versiegelung kommt auch bei nach dem ersten Verfahren hergestellten Teilchen in Frage, wenn dort die Wasseraufnahmefähigkeit wegen der verdichteten Oberfläche auch geringer ist und die Gefahr eine Entwässerung der Betonmasse weniger in Betracht kommt.
Geeignete Versiegelungsmittel sind solche, die einen wasserfesten geschlossenen Film bilden können. Vorzugsweise weisen die Versiegelungsmittel eine solche Härte auf, daß sie beim Betonmischen nicht abgerieben werden, da damit wieder die Eindringung des Wassers in die Hohlkörper möglich würde. Es können jedoch auch Versiegelungsmittel verwendet werden, die die hierfür erforderliche Härte nicht aufweisen, wenn dieselben in die Hohlräume einzudringen vermögen und diese von innen verschließen, so daß ein Abreiben beim Mischen nicht möglich ist. Letztere haben jedoch den Nachteil, daß eine gröbere Menge erfordeF lich ist als bei Versiegelungsmitteln, die eine abriebfeste Oberflächenschicht bilden. Die weniger abriebfeoiten Versiegelungsmittel eignen sich daher mehr für ZuschlagstOffe mit bereits verdichteter Oberfläche zur Versiegelung restlicher offener Poren.
Bevorzugte Versiegelungsmittel sind die filmbildenden Eunststoffe sowie die natürlichen Wachs-, Teer- oder Kautschukprodukte, die ebenfalls ausreichende Filmbildungseigenschaften aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, andere Versiegelungsmittel zu verwenden, beispielsweise reaktionsfähige kuntstoffbildende Monomere, die in Gegenwart geringer Beuchtigkeitsmengen oder anderer polymerisationsauslösender Stoffe eine Polymerisation oder Polyaddition eingehen können.
Als filmbildende Kunstharze kommen z.B. Phenolharze, Aldehydharze, Aminoplaste, Alkydharze, Glyptalharze, Eumaronharze, Po=Lyä-thyLene, Polypropylene, Polystyrole, Polyacrylsäureester, Polyacrylnitrile, Polyamide, Polymethacrylsäureester, Polyesterharze, Polyvinyle, die Mischpolymerisate der vorgenannten Substanzen, Silicone, Cellulosederivate, Chlorcau-tschuk, Saran, Is,opren- und Butadienderivate in Frage.
lile Filmbildung durch Versiegelung kann durch Behandlung mit den Lösungen dieser Harze in organischen Lösungsmitteln, beispielsweise durch Auf sprühen oder Tauchen, oder durch Aufstäuben und Verschmelzen, sowie durch Rollen bei erhöhter Temperatur erfolgen. Vorzugsweise wird die Formung und Versiegelung bei bereits gehärteten Gas- oder Porenbetonstücken durch Trommeln oder Rollen einem Arbeitsgang durchgeführt Je nach dem verwendeten Kunstharz kann hierbei die Anwendung erhöhter Temperaturen günstig sein. Das gleiche gilt auch bei Verwendung von Wachsen, Teeren oder natürlichen Kautschukprodukten.
Bei der Herstellung von Konstruktionsleichtbeton mit den erfindungsgemäßen Leichtzuschlagstoffen können auch weitere leichte Zuschläge verwendet werden, die aus anderen Stoffen bestehen. Zur Erreichung der geforderten Wärmedämmung, insbesondere für den Wohnungsbau muß das Raumgewicht möglichst niedrig gehalten werden, so daß als Zuschlagstoffe anstelle von normalen Sanden, Kies usw. neben den erfindungsgemäßen Leichtzuschlagstoffen auch Lavasande, Bimssand usw., die ein geringeres spezifisches Gewicht als die üblichen Sande, Kies, Quarz usw. aufweisen, verwendet werden.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Leichtzuschlagstoffe erfolgt die Mischung und Verarbeitung des Konstruktionsleichtbetons nach üblichen betontechnologischen Methoden unter Berücksichtigung der. bekannten Erfahrungen hinsichtlich Kornaufbau, Bindemittelgehalt, Zementwasserfaktor, Verflüssiger, Luftporenbildner usw.
Es ist auch möglich,bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Leichtzuschlagstoffe in Konstruktionsleichtbetonmassen Kanäle in verschiedenen Ausführungen vorzusehen, um das in der Taupunktzone eventuell sich bildende Wasser sicher ableiten bzw.
den Leichtbeton entlüften zu können. Hierzu wird auf die deutsehen Patentschriften 836 465, 855 215, 913 400 und . ... ...
(Patentanmeldung P 16 09 868) verwiesen Die erfindungsgemäßen Zuschlagstoffe für Leichtbeton weisen den Vorteil auf, daß sie überall auch dort hergestellt werden können, wo keine geeigneten Tone bzw. TonschieSer für die Herstellung von geblähten Zuschlagstoffen vorkomnen daß ihre Herstellung sehr einfach uid mit geringem apparativen Aufwand mögwird ist und die Variationsmöglichkeiten hinsichtlich Größe, Raumgewicht und Verhalten gegenüber Wasser leicht je nach den Erfordernissen geregelt werden können.

Claims

Patentansprüche

1. Zuschlagstoff für Konstruktionsleichtbeton und Stahlleichtbeton, bestehend aus dampfgehärteten kugeligen Gasoder/und Porenbetonteilchen.

2. Zuschlagstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine verdichtete Oberfläche aufweisen.

3. Zuschlagstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen eine versiegelte Oberfläche aufweisen.

4. Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen einen größten Durchmesser von 5 bis 50 mm, vorzugsweise von 10 bis 30 mm aufweisen.

5. Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Rohmasse für Gas- oder Porenbeton in nicht abgebundenen Zustand kugelig geformt und anschleßend dampfgehärtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung durch Rollen, Trommeln, Walzen oder Pressen erfolgt unter Verdichtung der Oberfläche.

7. Verfahren zur Herstellung von Zuschlagstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bereits gehärteter Poren- oder Gasbeton in stückiger Form durch Rollen oder Trommeln kugelig geformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gas- oder Porenbetonabfä7le verwendet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der kugeligen Teilchen wasserdicht versiegelt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versiegelung ein filmbildendes Kunstharz verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versiegelung ein natürliches Wachs-, eer- oder Kautschukprodukt verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versiegelung ein reaktionsfähiges, kunststoffbildendes Monomeres oder Monomerengemisch verwendet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 7 und 10 oder 11, dadurch gekennzeicnnet, daß die Versiegelung zusammen mit dem Rollen oder Trommeln durch Einstäuben oder Einspritzen des Versiegelungsmittels, gegebenenfalls unter Erwärmen, erfolgt.