DE19541119C1 - Light clay plate used as building material - Google Patents

Light clay plate used as building material

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Abstract

Light clay plate comprises: (a) 40-70 (pts.wt.) bentonite or bentonite clay having a binding force of at least 250 g/cm<2> and a high final strength; (b) 10-35 straw having a blade length of 0.5-35 mm; and (c) 17-19 water or aqueous sodium water glass solution having a ratio of sodium water glass to water of 1:15-25. The plate is produced by: (a) crushing the straw; (b) mixing with the clay; (c) further crushing; (d) mixing the clay-straw mixture; (e) pressing the homogeneous clay-straw mixture into rods; (f) cutting the rods into lengths; (g) drying in hot air; and (h) mechanically processing. The density of the plate is 600-1000 kg/m<3> and the final moisture content is less than 10%.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Leichtlehmplatte, bestehend aus außerhalb der Baustelle zerkleinertem, vermischtem, gepreßtem und getrocknetem Ton und Stroh, ein Verfahren zur Herstellung dieser Leichtlehmplatte sowie deren Verwendung.The invention relates to a lightweight clay plate consisting of outside the construction site crushed, mixed, pressed and dried clay and straw, a process for Production of this light clay plate and its use.

Der Lehmbau gehört zu den ältesten bekannten Bauverfahren.Earth building is one of the oldest known construction methods.

Wegen seiner spezifischen Vorteile: geringer Energieverbrauch zur Herstellung des Baustoffes, Umweltverträglichkeit, gute Wärme-und Schallisolierung, Luftfeuchteregulierung und ausgeglichener Luftaustausch, hygroskopisches Gleichgewicht zwischen Lehm und pflanzlichen Faserstoffen sowie Recyclingfähigkeit ist er in jüngster Zeit wiederbelebt und vervollkommnet worden, sowohl in bezug auf die klassische Bauausführung (Eintragen der pastösen Baustoffmischung in ein Gefach) als auch durch erfolgreiche Versuche, die aufwandsärmere und qualitätsverbessernde Ziegelbauweise im Lehmbau einzuführen.Because of its specific advantages: low energy consumption to produce the Building material, environmental compatibility, good heat and sound insulation, air humidity regulation and balanced air exchange, hygroscopic balance between clay and vegetable fibers and recyclability, it has recently been revived and have been perfected, both with regard to the classic construction (entry of the paste-like building material mixture in a compartment) as well as through successful experiments to introduce less expensive and quality-improving brick construction in earth building.

So ist bekannt geworden, durch Verminderung des Wasseranteils und durch den Einsatz von Holzfaserstoffen Lehmbaustoffe einer rationelleren Verarbeitung zugänglich zu machen (DE 41 23 224 A1).It has become known, by reducing the water content and by using To make wood fiber materials earth building materials more efficient processing (DE 41 23 224 A1).

Es ist ein Baustoff für den Lehmbau, bestehend aus Wasser und einer Trockenmischung von Lehm als Bindmittel, mit Sägemehl und Hobelspänen als Wärmeisolatoren, mit gehäckseltem Stroh als Faserarmierung, einer geringen Menge Zement als Härter und einer geringen Menge Gips als Abbindebeschleuniger vorgeschlagen worden, der pump-und spritzfähig ist, im Rohbau auf einen geeigneten Putzträger aufgespritzt werden kann, der rascher abbinden und eine weitgehend homogene Lehmplatte bilden soll (DE 41 32 009 A1).It is a building material for earth building, consisting of water and a dry mix of Clay as binding agent, with sawdust and shavings as heat insulators, with chopped Straw as fiber reinforcement, a small amount of cement as a hardener and a small amount Gypsum has been proposed as a setting accelerator that is pumpable and sprayable in the The shell can be sprayed onto a suitable plaster base, which will set faster and should form a largely homogeneous clay plate (DE 41 32 009 A1).

Bekannt ist auch die Herstellung von Leichtlehmsteinen aus Stroh und Lehm in der Form, mit geringem Wassereinsatz und einer weitgehenden Zerkleinerung und Pelletierung der Ausgangsstoffe, die die Vorteile des Lehmbaus mit denen der aufwandsärmeren Ziegelbauweise verbinden soll (DE 41 40 093 A1).Also known is the production of light clay bricks from straw and clay in the shape with low water consumption and extensive crushing and pelleting of the Raw materials that combine the advantages of earth building with those of less effort Brick construction should connect (DE 41 40 093 A1).

Dem Stand der Technik gemeinsam ist, daß der Lehmbaustoff auf der Baustelle hergestellt und auf klassische Weise in ein Gefach gestampft oder auf vorbereitete Böden oder Wände aufgespritzt bzw. als Ziegel in Handarbeit vermauert werden muß.Common to the state of the art is that the earth building material is manufactured on the construction site and stamped into a compartment in the classic way or on prepared floors or walls sprayed on or bricked as a brick.

Alle diese bekannten Techniken erfordern einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand. Der Trocknungsprozeß innerhalb des Bauwerkes kann bis zu mehreren Wochen dauern. In der Regel entstehen durch Schwindung während des Trocknens Risse, die mit zusätzlichem Aufwand geschlossen werden müssen.All of these known techniques require a lot of time and labor. The drying process within the building can take up to several weeks. As a rule, cracks occur due to shrinkage during drying, which with additional Effort must be closed.

Die Oberflächen der Lehmbauwände sind oft rauh und müssen deshalb vielfach mehrlagig verputzt werden.The surfaces of the clay building walls are often rough and therefore often have to have multiple layers be plastered.

Insbesondere bei den manuell angefertigten Lehm-Stroh-Mischungen kann Stroh nicht in jener Menge beigemengt werden, die zu einer erheblichen Senkung der Dichte und damit zur Erhöhung der Wärmedämmfähigkeit führt.In particular with the manually made clay-straw mixtures, straw cannot be in be added to the amount that leads to a significant reduction in density and thus to Increases thermal insulation results.

Aber selbst die vorgeschlagenen maschinellen Verfahren benötigen Stroh einer gewissen Länge für die Armierung. But even the proposed mechanical processes require a certain amount of straw Length for the reinforcement.  

Konstante Mischungsverhältnisse können nach dem Stand der Technik wegen der geringen Bindungskräfte und Elastizitäten der bekannten Lehmbaustoffmischungen nicht eingehalten werden, so daß die Kennwerte der Festigkeit, der Wärme-und Schalldämmung, sowie der Flammhemmung selbst innerhalb kleiner Flächen stark variieren.Constant mixing ratios can according to the prior art because of the low Binding forces and elasticities of the known earth building material mixtures were not observed so that the parameters of strength, thermal and acoustic insulation, as well as the Vary flame retardancy, even within small areas.

Es war nach dem Stand der Technik deshalb nicht möglich, die Vorteile der Fertigteilbauweise, die sich im Wohnungs-, Gesellschafts- und Industriebau seit längerem erfolgreich etabliert hat, auch im Lehmbau zur Wirkung zu bringen.It was therefore not possible according to the prior art to take advantage of Precast construction that has been used in residential, corporate and industrial construction for a long time has successfully established to also make an impact on earth building.

Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Leichtlehmbauelement in den für die Fertigteilbauweise erforderlichen Dimensionen und mechanischen Festigkeitswerten zu entwickeln, das über eine definierte gleichmäßige Zusammensetzung verfügt, das maßhaltig ist und großtechnisch außerhalb der Baustelle hergestellt werden kann.The invention was therefore based on the object, a lightweight clay component in the for Precast construction required dimensions and mechanical strength values develop that has a defined uniform composition that is true to size and can be manufactured on an industrial scale outside of the construction site.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsmäßen Leichtlehmplatte erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und beim gattungsgemäßen Herstellungsverfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 gelöst.This object is achieved in the generic lightweight clay plate according to the characterizing features of claim 1 and in the generic Manufacturing method according to the invention by the characterizing features of Claim 3 solved.

Dabei wurde überraschend gefunden, daß Betonite und betonitähnliche Tone, mit einer extrem hohen Bindigkeit, Plastizität und Endfestigkeit über jene Konsistenz verfügen, die sich maschinell in der Verkettung von Kollergang-Walzsystem-Doppelwellenmischer und Strangpresse gut mischen und verdichten läßt, die formstabil ist, selbst bei einem hohen Strohanteil und Dichten von bis zu 600 kg/m³ eine hohe Kantenfestigkeit bei guter mechanischer Bearbeitbarkeit gewährleistet.It was surprisingly found that betonite and betonite-like clays, with an extreme high cohesion, plasticity and final strength have the consistency that is mechanically in the interlinking of pan mill double-shaft mixers and Mixing and compacting the extruder well, which is dimensionally stable, even at a high level Straw content and densities of up to 600 kg / m³ a high edge strength with good mechanical machinability guaranteed.

Das gestattete zugleich, eine kurze, in einer Hammermühle zerkleinerte Strohfraktion einzusetzen, die es ermöglicht, das Stroh-Ton-Gemisch maschinell homogen zu mischen und zu verdichten, Formstücke an jeder beliebigen Steile zu trennen oder mit einer Maßgenauigkeit von 0,5 mm mechanisch zu bearbeiten, z. B. zu hobeln, zu sägen, zu fräsen, ohne daß dabei Strohpartikel herausgerissen werden und so die Gleichmaßigkeit der Oberfläche beeinträchtigt wird.This allowed at the same time, a short straw fraction crushed in a hammer mill use that makes it possible to mix the straw-clay mixture mechanically and homogeneously to compress, to separate fittings at any point or with a Machining accuracy of 0.5 mm mechanically, e.g. B. planing, sawing, milling, without straw particles being torn out and thus the uniformity of the Surface is affected.

Die erfindungsgemäße Leichtlehmplatte (Leichttonplatte) und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglichen die großtechnische Fertigung von Leichtlehmbauelementen mit hoher mechanischer Festigkeit bei breiten Variationsmöglichkeiten in der Dichte der hergestellten Bauelemente (600 kg/m³- 1000 kg/m³).The light clay plate according to the invention (light clay plate) and the one according to the invention Manufacturing processes enable the large-scale production of Light clay building elements with high mechanical strength at wide Possibilities of variation in the density of the manufactured components (600 kg / m³- 1000 kg / m³).

Auf Grund der definierten Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Leichtlehmplatte und der standardisierten Abmessungen der daraus hergestellten Bauelemente können die Kennwerte der Wärme- und Schalldämmung, der Brandhemmung sowie der Festigkeit über die gesamte Fläche gemessen, einheitlich eingestellt und garantiert werden.Due to the defined composition of the lightweight clay plate and the standardized dimensions of the components made from it can Characteristic values of thermal and acoustic insulation, fire resistance and strength the entire area is measured, uniformly set and guaranteed.

Die Durchtrocknung der Bauelemente am Produktionsstandort schließt Verwerfungen und Schwindungen nach der Montage aus. The drying of the components at the production site eliminates faults and Shrinkage after assembly.  

Die Erfindung soll nachfolgend durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, wobei sämtliche in den Beispielen enthaltene Merkmale als erfindungswesentlich angesehen werden.The invention will be explained in more detail below by means of exemplary embodiments, wherein all features contained in the examples are to be regarded as essential to the invention.

Beispiel 1example 1

Zur Herstellung einer Leichtlehmplatte mit einer Dichte von 600 kg/m³ und in den Abmessungen 1000×250×80 mm werden 3,5 kg Stroh in bekannter Weise zu einer Fraktion von unter 50 mm gehächselt und anschließend in einer Hammermühle auf eine Fraktion von unter 0,5 mm zerkleinert.For the production of a light clay plate with a density of 600 kg / m³ and in the Dimensions 1000 × 250 × 80 mm 3.5 kg straw become a fraction in a known manner of less than 50 mm and then hammered onto a fraction of crushed under 0.5 mm.

Diesem Strohmehl werden ca. 71 einer 4-6%igen Natrium-Wasserglas-Lösung beigefügt.Approximately 71 of a 4-6% sodium water glass solution are added to this straw meal.

Anschließend erfolgt die Vermischung des befeuchteten Strohmehls mit 10,5 kg geraspeltem Betonit oder betonitähnlichem Ton.The moistened straw meal is then mixed with 10.5 kg grated Concrete or clay similar to concrete.

Die Homogenisierung dieses Gemisches erfolgt in einem Kollergang-Walzen-System in einem ein- oder mehrmaligem Durchlauf.This mixture is homogenized in a pan mill roller system in one or more passes.

Das nunmehr weitgehend homogene Ton-Stroh-Gemisch wird in einer Strangpresse, die mit einem Mundstück der Kantenlängen 280×85 mm ausgestattet ist, zu einem Endlosstrang mit definierter Breite und Höhe verpreßt.The now largely homogeneous clay-straw mixture is extruded in a press a mouthpiece with edge lengths of 280 × 85 mm is equipped with an endless strand defined width and height pressed.

Dieser Strang wird in Längen von 1050 mm geschnitten.This strand is cut into lengths of 1050 mm.

Der so erhaltene Rohling wird entweder ca. vier Wochen an der Luft getrocknet oder einer verkürzten kombinierten Trocknung - ca. sieben Tage Lufttrocknung, ca. zwei Tage Warmlufttrocknung, ein Tag Nachtrocknen an der Luft - unterzogen.The blank obtained in this way is either air-dried for about four weeks or one shortened combined drying - about seven days air drying, about two days Warm air drying, one day air drying - subjected to.

Der getrocknete Rohling wird danach in bekannter Weise maschinell abgerichtet, auf eine Dicke von 80 mm gehobelt und auf eine Länge von 1020 mm gesägt.The dried blank is then machined in a known manner, to a Planed a thickness of 80 mm and sawn to a length of 1020 mm.

Abschließend wird an einer Längs- und an einer Stirnseite eine 20 mm breite Nut sowie an der jeweils gegenüberliegenden Längs- bzw. Stirnseite eine 20 mm breite Feder gefräst.Finally, a 20 mm wide groove on one longitudinal and one end face as well as on the a 20 mm wide spring is milled on each opposite longitudinal or end face.

Damit ist das Bauelement montagefähig.The component is thus ready for installation.

Beispiel 2Example 2

Die Herstellung einer Leichtlehmplatte mit einer Dichte von 800 kg/m³ und in den Abmessungen 1000×250×80 mm erfolgt analog Beispiel 1.The production of a light clay plate with a density of 800 kg / m³ and in the Dimensions 1000 × 250 × 80 mm are carried out analogously to Example 1.

Es werden 3,0 kg Stroh eingesetzt.3.0 kg of straw are used.

Die Befeuchtung des Strohmehls erfolgt mit 6 l reinen Wassers.The straw flour is moistened with 6 l of pure water.

Dem befeuchteten Strohmehl werden 16 kg geraspelter Betonit oder betonitähnlicher Ton beigefügt.16 kg of grated concrete or concrete similar to concrete are added to the moistened straw flour attached.

Beispiel 3Example 3

Die Herstellung einer Leichtlehmplatte mit einer Dichte von 1000 kg/m³ und in den Abmessungen 1000×250×80 mm erfolgt analog Beispiel 1.The production of a light clay plate with a density of 1000 kg / m³ and in the Dimensions 1000 × 250 × 80 mm are carried out analogously to Example 1.

Es werden 2,5 kg Stroh eingesetzt.2.5 kg of straw are used.

Die Befeuchtung des Strohmehls erfolgt mit 5 l reinen Wassers.The straw meal is moistened with 5 l of pure water.

Dem befeuchteten Strohmehl werden 22 kg geraspelter Betonit oder betonitähnlicher Ton beigefügt.The moistened straw meal is made of 22 kg of grated concrete or concrete similar to concrete attached.

Claims (4)

1. Leichtlehmplatte, bestehend aus
47-70 Gewichtsteilen Betonit oder betonitähnlichen Tonen mit einer Bindekraft von mindestens 250 g/cm² und einer hohen Endfestigkeit,
10-35 Gewichtsteilen Stroh mit einer Halmlänge von 0,5-35 mm,
17-19 Gewichtsteilen Wasser oder einer wäßrigen Natrium-Wasserglas-Lösung mit einem Verhältnis Natrium-Wasserglas zu Wasser 1 : 15 bis 1 : 25.1. Light clay plate consisting of
47-70 parts by weight of concrete or concrete similar to concrete with a binding force of at least 250 g / cm² and a high final strength,
10-35 parts by weight of straw with a stem length of 0.5-35 mm,
17-19 parts by weight of water or an aqueous sodium-water glass solution with a ratio of sodium-water glass to water 1:15 to 1:25. 2. Leichtlehmplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte zwischen 600 kg/m³ und 1000 kg/m³ und die Endfeuchte weniger als 10% beträgt.2. Light clay plate according to claim 1, characterized in that the density between 600 kg / m³ and 1000 kg / m³ and the final moisture is less than 10%. 3. Verfahren zur Herstellung der Leichtlehmplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Baustelle das Stroh in bekannter Weise mehrstufig durch Hächseln und Mahlen zerkleinert und danach in einem Kollergang mit dem erdfeuchten, geraspelten Ton vermischt wird, das weitere gleichzeitige Zerkleinern und Vermischen des gekollerten Ton-Stroh-Gemisches anschließend in einem Walzensystem und in einem Doppelwellenmischer erfolgt, das nunmehr weitgehend homogene Ton-Stroh- Gemisch in einer Strangpresse zu einem Endlosstrang mit definierter Breite und Höhe verpreßt und dieser Strang kontiniuierlich in definierte Längen geschnitten wird, der so erhaltene Rohling an der Luft oder im Warmluftstrom getrocknet und nach dem Trocknen durch mechanische Bearbeitung in die montagegerechte Endform gebracht wird.3. A method for producing the light clay plate according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the straw multi-stage in a known manner outside the construction site crushed by chaffing and grinding and then in a pan mill with the earth-moist, grated clay is mixed, the further simultaneous crushing and The rolled clay-straw mixture is then mixed in a roller system and takes place in a twin-shaft mixer, which is now largely homogeneous clay-straw Mix in an extrusion press to form an endless strand with a defined width and height pressed and this strand is continuously cut into defined lengths, so obtained blank dried in air or in a hot air stream and after drying is brought into the final shape suitable for assembly by mechanical processing. 4. Verwendung der Leichtlehmplatte nach Anspruch 1 und 2 als Innen- und Außenbauelement mit den im Bauwesen gängigen Abmessungen im Fertigteilbau, insbesondere zur Wärme- und Schallisolierung sowie zur Raumklimatisierung.4. Use of the light clay plate according to claim 1 and 2 as an internal and external component with the dimensions common in construction in precast construction, especially for heat and sound insulation as well as for air conditioning.
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