DE19601131C1 - Mfg. bricks with balanced swelling and shrinkage properties - Google Patents

Mfg. bricks with balanced swelling and shrinkage properties

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Abstract

A process for prodn. of moulded bricks involves producing a moist mix from (a) water; (b) 30-60 wt.% of a <= 500 microns particle size quenched brown coal flyash fraction which, on firing, swells before melting; (c) 30-65 wt.% of a <= 1 mm. particle size ground brick-rich rubble which contains \-20 wt.% heat treated clay minerals and which shrinks to compensate for the flyash swelling; and (d) 5-10 wt.% clay. This mix is pressed at 15-30 N/sq.mm. pressure to form self-supporting mouldings which are dried and then fired at below the melting point of the flyash fraction in the range 1080-1160 (pref. 1100-1130) deg C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zie­ gelformkörpern.The invention relates to a method for producing goat gel moldings.

Aus der DE 41 39 642 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Ziegelformkörpern bekannt, bei dem eine körniges, tonhaltiges Material, Magerungsmittel und Wasser enthaltende Preßmasse hergestellt wird, wobei eine Fraktion einer Braunkohlenflugasche mit einer maximalen Teilchen­ größe bis etwa 500 µm verwendet und eine erdfeuchte Preßmasse erzeugt wird, die bei Drücken in der Größenordnung von 15 bis 20 N/mm² zu indi­ viduellen, eigenstabilen Rohlingen, insbesondere auf einer Kalksand­ steinpresse, verpreßt wird, die getrocknet und gebrannt werden. Die Preßmasse kann hierbei auch bis zu 10 Masse-% Ton enthalten. Hierbei er­ geben sich eine relativ geringe Trocknungsschwindung ebenso wie eine re­ lativ geringe Brennschwindung (im Vergleich zu Ziegelformkörpern, die aus Lagerstätten stammendem Ton durch Naßpressen hergestellt werden und bei denen eine Trocknungsschwindung von etwa 4 bis 10% und zusätzlich eine Brennschwindung etwa von 2 bis 7% auftritt). Allerdings sind diese relativ geringen Schwindwerte für eine Plansteinqualität nicht ausrei­ chend. Plansteinqualität bedeutet, daß Abweichungen von höchstens ± 1 mm in der Höhe, ± 1,5 mm in der Länge und ± 1,5 mm in der Breite in den Kantenlängen auftreten, so daß die Steine zur Herstellung von Dünnbett­ mauerwerken mit Fugenbreiten von 1 bis 3 mm verwendbar sind.DE 41 39 642 A1 describes a method for producing Brick moldings known in which a granular, clayey material, Lean and water-containing molding compound is produced, wherein a fraction of a brown coal fly ash with a maximum particle Size used up to about 500 microns and produced an earth-moist molding compound becomes indi at pressures of the order of 15 to 20 N / mm² vidual, inherently stable blanks, especially on lime sand stone press, is pressed, dried and fired. The The molding compound can also contain up to 10% by mass of clay. Here he give a relatively low drying shrinkage as well as a re relatively low combustion shrinkage (compared to brick moldings that clay produced from deposits by wet pressing and where a drying shrinkage of about 4 to 10% and additional  a shrinkage of about 2 to 7% occurs). However, these are relatively low shrinkage values are not sufficient for a grade stone quality chatting. Plan stone quality means that deviations of at most ± 1 mm in height, ± 1.5 mm in length and ± 1.5 mm in width in the Edge lengths occur, so that the stones for the manufacture of thin bed masonry with joint widths of 1 to 3 mm can be used.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von Ziegelformkörpern mit Plansteinqualität ermöglicht, ohne die Maßhaltigkeit durch mechanische Nachbearbeitung einstellen zu müssen.The object of the invention is to provide a method that enables the production of molded brick with plan stone quality, without adjusting the dimensional accuracy by mechanical finishing have to.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 dadurch gelöst, daß eine erdfeuchte Preßmasse unter Verwendung von Wasser, einer abgelösch­ ten Fraktion einer Braunkohlenflugasche mit einer Teilchengröße bis max. 500 µm, die beim Brennen vor ihrem Schmelzen quillt, in einer Menge von 30 bis 60 Masse-% zusammen mit gemahlenem, ziegelreichem Bauschutt einer maximalen Teilchengröße von 1 mm, der einen Gehalt an getemperten Tonmi­ neralen von wenigstens 20 Masse-% aufweist, in einer Menge von 30 bis 65 Masse-%, wobei durch das Verhältnis Flugasche/Ziegelmehl das Quellen des Anteils der Braunkohlenflugasche das Schwinden des Ziegelanteils im ge­ mahlenen Bauschutt kompensiert, sowie 5 bis 10 Masse-% Ton hergestellt wird, die bei Drücken zwischen 15 bis 30 N/mm² zu eigenstabilen Rohlin­ gen verpreßt wird, die getrocknet und gebrannt werden, wobei das Brennen unterhalb der Schmelztemperatur der Fraktion der Braunkohlenflugasche im Bereich von 1080 bis 1160°C vorgenommen wird.This object is achieved according to claim 1 in that an earth-moist molding compound using water, one extinguished fraction of a brown coal fly ash with a particle size up to max. 500 µm, which swells before being melted in a quantity of 30 to 60% by mass together with ground, brick-rich building rubble maximum particle size of 1 mm, which contains annealed tonmi contains minerals of at least 20% by mass, in an amount of 30 to 65 % By mass, whereby the swelling of the Proportion of the brown coal fly ash the shrinkage of the brick proportion in the ge ground rubble compensated, and 5 to 10 mass% clay produced becomes, at pressures between 15 to 30 N / mm² to inherently stable Rohlin gen pressed, which are dried and burned, the burning below the melting temperature of the lignite fly ash fraction in the Range from 1080 to 1160 ° C is made.

Der Ton aus einer natürlichen Lagerstätte wird hierbei verwen­ det, um beim Trockenpressen der erdfeuchten, 4 bis 8 Masse-% Was­ ser enthaltenden Preßmasse die Standfestigkeit der Rohlinge infolge sei­ ner Klebwirkung sicherzustellen. Außerdem wirkt der Ton als Sinteriniti­ ator beim späteren Brennen. Da er kein Abfallprodukt darstellt, sondern einen teuren Rohstoff, wird seine Menge möglichst klein gehalten.The clay from a natural deposit is used here det, in the dry pressing of the earth moist, 4 to 8 mass% What water-containing molding compound, the stability of the blanks as a result Ensure an adhesive effect. The clay also acts as a sintering initiator ator when burning later. Because it is not a waste product, but an expensive raw material, its quantity is kept as small as possible.

Ziegelreicher Bauschutt kann neben Ziegeln Beton, Mörtel, Glas, Natursteine u. dgl. entsprechend der Bauschuttquelle enthalten. Wenn der ziegelreiche Bauschutt nicht von Hause aus wenigstens 40 Masse-%, zweckmäßigerweise wenigstens etwa 50 Masse-% Ziegelgehalt auf­ weist, kann er mit entsprechend ziegelreichem Material angereichert wer­ den. Ziegel, wie sie üblicherweise in derartigem Bauschutt anfallen, der beim Abbruch von älteren Gebäuden entsteht, enthalten etwa 50 Masse-% Quarzsand und etwa 50 Masse-% getemperte Tonminerale (häufig relativ niedrig gebranntes Material). Dementsprechend enthält die Preßmasse 20 bis 30 Masse-% aus dem Bauschutt stammende Tonminerale. Wenn der Ge­ halt geringer ist, erfolgt eine Einstellung auf diesen vorgesehenen Ge­ halt gegebenenfalls durch Beimischen von entsprechend gemahlenem, reinem Ziegelschutt oder geeigneten, beim Mahlen von Bauschutt anfallenden Fraktionen. Das in dem gemahlenen, ziegelreichen Bauschutt vorhandene Ziegelmaterial stellt die Komponente dar, die beim Brennen sintert und hierbei schrumpft.Brick-rich building rubble can contain concrete, mortar, Glass, natural stones and. Like. Contained according to the building rubble source. If the brick-rich building rubble does not come from home at least 40 Mass%, expediently at least about 50 mass% brick content  points, he can be enriched with appropriate brick-rich material the. Bricks, as they usually occur in such rubble, the when demolishing older buildings, contain about 50% by mass Quartz sand and about 50% by mass tempered clay minerals (often relative low fired material). Accordingly, the molding compound contains 20 to 30% by mass of clay minerals from the rubble. If the Ge is lower, an adjustment is made to this intended Ge if necessary, by adding appropriately ground, pure Brick rubble or suitable rubble that accumulates when building rubble Fractions. The existing in the ground, brick-rich building rubble Brick material is the component that sinters and burns this shrinks.

Der körnige-, ziegelreiche Bauschutt besitzt eine maximale Teilchengröße von 1 mm und insbesondere von 0,5 mm.The granular, brick-rich rubble has a maximum Particle size of 1 mm and especially 0.5 mm.

Die Fraktion einer Braunkohlenflugasche, und zwar einer sol­ chen, die, bevor sie schmilzt, ein Quellen zeigt (nicht alle Braunkoh­ lenflugaschen zeigen ein derartiges Verhalten), wird in einer solchen Menge verwendet, daß deren Quellen das Schrumpfen des sinternden Ziegel­ material kompensiert wird. Die Fraktion der Braunkohlenflugasche kann eine maximale Teilchengröße bis 500 µm haben, hat jedoch vorzugs­ weise eine maximale Teilchengröße im Bereich von 200 bis 250 µm. Insbesondere wird eine im wesentlichen von Holz-, Kohle- oder Koksparti­ keln befreite Fraktion der Braunkohlenflugasche verwendet, damit es im Innern der Ziegelformkörper während des Brennens nicht zu Reduktionsre­ aktionen kommt.The fraction of a brown coal fly ash, namely a sol that shows swelling before it melts (not all brown coal lenflugaschen show such behavior), is in such Lot used that their sources are the shrinking of the sintered brick material is compensated. The lignite fly ash fraction can have a maximum particle size up to 500 microns, but has preference have a maximum particle size in the range of 200 to 250 microns. In particular, one of wood, coal or coke parts liberated fraction of the lignite fly ash used so that it in the Do not reduce the inside of the brick moldings during firing actions is coming.

Die Fraktion der Braunkohlenflugasche wird zweckmäßigerweise durch Sieben hergestellt.The fraction of the lignite fly ash is expedient made by sieving.

Die Fraktion der Braunkohlenflugasche wird abgelöscht, so daß kein Freikalkgehalt mehr vorhanden ist. Dies verhindert Treiberscheinun­ gen beim Trocknen der aus der Preßmasse hergestellten Rohlinge.The lignite fly ash fraction is quenched so that there is no longer any free lime content. This prevents drivers from appearing conditions when drying the blanks made from the molding compound.

Die Fraktion der Braunkohlenflugasche (deren Zusammensetzung von der Lagerstätte und den Brenntemperaturen abhängt) zeigt bei 950 bis 1160°C ein vermutlich auf den darin enthaltenen tonmineralischen Gläsern beruhenden Quellverhalten, wobei dieses Quellverhalten außerdem eine Abhängigkeit davon zeigt, ob es sich um Flugasche der ersten, zwei­ ten oder dritten Filterstufe handelt.The fraction of lignite fly ash (its composition depends on the deposit and the firing temperatures) shows at 950 to 1160 ° C presumably on the clay mineral contained therein Glass-based swelling behavior, this swelling behavior also  a dependency shows whether it is fly ash of the first, two ten or third filter stage.

Es werden 30 bis 60 Masse-% der Fraktion der Braunkohlen­ flugasche zusammen mit dem Anteil an gemahlenem Bauschutt derart verwen­ det, daß diese beiden Komponenten 90 bis 95 Masse-% der Preßmasse (Troc­ kensubstanz) bilden, während der Rest der 100 Masse-% Trockensubstanz entsprechend 5 bis 10 Masse-% Ton ist.There are 30 to 60% by mass of the lignite fraction Use fly ash together with the proportion of ground building rubble in this way det that these two components 90 to 95 mass% of the molding compound (Troc kensubstanz), while the rest of the 100 mass% dry matter corresponding to 5 to 10% by mass of clay.

Das Brennen erfolgt unterhalb der Schmelztemperatur der Braun­ kohlenflugasche, die etwa 1200°C beträgt, in dem Bereich, in dem sie ihr Quellverhalten zeigt, um das Schwinden des Ziegelgehalt des Bau­ schutts im wesentlichen zu kompensieren.The firing takes place below the melting temperature of the brown coal fly ash, which is about 1200 ° C, in the area where it their swelling behavior shows the shrinkage of the brick content of the building to compensate for rubble.

Die erdfeuchte Preßmasse, die gegebenenfalls weitere Zusätze wie Flußmittel, Soda etc. enthalten kann, wird durch entsprechendes Mi­ schen der Komponenten und Einstellen des Feuchtigkeitsgehalts herge­ stellt und auf einer Presse, beispielsweise einer Kalksandsteinpresse, bei Drücken in der Größenordnung von 15 bis 30 N/mm² zu individuellen, eigenstabilen Rohlingen verpreßt. Diese werden dann getrocknet und an­ schließend gebrannt.The earth-moist molding compound and any other additives how flux, soda, etc. can contain, is by appropriate Mi components and adjusting the moisture content and on a press, for example a sand-lime brick press, at pressures in the order of 15 to 30 N / mm² to individual intrinsically stable blanks pressed. These are then dried and turned on finally burned.

Beispielsweise wird eine aus 45 Masse-% einer abgelöschten Fraktion einer entsprechenden Braunkohlenflugasche mit einer maximalen Teilchengröße von 250 µm, 45 Masse-% gemahlener Bauschutt (maximale Korngröße 1 mm) mit einem Ziegelanteil von 75 Masse-%, der einem Sili­ katanteil von 33,8 Masse-% entspricht, 10 Masse-% Ton und 5 Masse-% Was­ ser hergestellte Rohmischung zu Rohlingen entsprechend verpreßt, die Rohlinge getrocknet und anschließend bei 1120°C während 8h zu einem 3,2 kg schweren Stein (Planziegel) gebrannt, wobei eine Trockenschwindung von 0,1% und eine praktisch nicht merkliche Brennschwindung erhalten wird. Derart hergestellte Steine besitzen Plansteinqualität.For example, one out of 45% by mass is deleted Fraction of a corresponding brown coal fly ash with a maximum Particle size of 250 µm, 45 mass% of ground rubble (maximum Grain size 1 mm) with a brick content of 75% by mass, that of a sili Kat content of 33.8% by mass corresponds to 10% by mass of clay and 5% by mass ser produced raw mixture pressed accordingly to blanks, the Blanks dried and then at 1120 ° C for 8h to a 3.2 kg of stone (face brick) burned, with a dry shrinkage of 0.1% and a practically imperceptible combustion shrinkage becomes. Stones made in this way have plan stone quality.

Claims (8)

1. Verfahren zum Herstellen von Ziegelformkörpern, wobei eine erdfeuchte Preßmasse unter Verwendung von Wasser, einer abgelöschten Fraktion einer Braunkohlenflugasche mit einer Teilchengröße bis max. 500 µm, die beim Brennen vor ihrem Schmelzen quillt, in einer Menge von 30 bis 60 Masse-% zusammen mit gemahlenem, ziegelreichem Bauschutt einer maximalen Teilchengröße von 1 mm, der einen Gehalt an getemperten Tonmi­ neralen von wenigstens 20 Masse-% aufweist, in einer Menge von 30 bis 65 Masse-%, wobei durch das Verhältnis Flugasche/Ziegelmehl das Quellen des Anteils der Braunkohlenflugasche das Schwinden des Ziegelanteils im ge­ mahlenen Bauschutt kompensiert, sowie 5 bis 10 Masse-% Ton hergestellt wird, die bei Drücken zwischen 15 bis 30 N/mm² zu eigenstabilen Rohlin­ gen verpreßt wird, die getrocknet und gebrannt werden, wobei das Brennen unterhalb der Schmelztemperatur der Fraktion der Braunkohlenflugasche im Bereich von 1080 bis 1160°C vorgenommen wird.1. A process for the production of molded bricks, one earth-moist molding compound using water, a quenched Fraction of a brown coal fly ash with a particle size up to max. 500 µm, which swells when fired before melting, in an amount of 30 up to 60% by mass together with ground, brick-rich building rubble maximum particle size of 1 mm, which contains annealed tonmi contains minerals of at least 20% by mass, in an amount of 30 to 65 % By mass, whereby the swelling of the Proportion of the brown coal fly ash the shrinkage of the brick proportion in the ge ground rubble compensated, and 5 to 10 mass% clay produced becomes, at pressures between 15 to 30 N / mm² to inherently stable Rohlin gen pressed, which are dried and burned, the burning below the melting temperature of the lignite fly ash fraction in the Range from 1080 to 1160 ° C is made. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen bei einer Temperatur von 1100 bis 1130°C vorgenommen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Burning is done at a temperature of 1100 to 1130 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fraktion der Braunkohlenflugasche mit einer maximalen Teilchen­ größe von 200 bis 250 µm verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a fraction of lignite fly ash with a maximum particle size from 200 to 250 µm is used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine im wesentlichen von Holz-, Kohle- oder Kokspartikeln befreite Fraktion der Braunkohlenflugasche verwendet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized records that one essentially of wood, coal or coke particles exempt fraction of the lignite fly ash is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß gemahlener Bauschutt mit einer maximalen Korngröße von 0,5 mm verwendet wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized records that ground rubble with a maximum grain size of 0.5 mm is used. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß gemahlener Bauschutt mit einem Gehalt an getemperten Ton­ mineralen von wenigstens 25 Masse-% verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized records that ground rubble containing tempered clay minerals of at least 25% by mass is used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Tonmineralanteil aus dem körnigen Bauschutt in einer Menge von 15 bis 35 Masse-% der Preßmasse, gerechnet als Trockensub­ stanz, verwendet wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized records that a clay mineral portion from the granular rubble in a Quantity of 15 to 35% by mass of the molding compound, calculated as a dry sub stamping, is used.   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tonmineralanteil des körnigen Bauschutts durch Zugabe von körnigem Material mit erhöhtem Ziegelgehalt auf mindestens 20 bis 25 Masse-% eingestellt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized records that the clay mineral portion of the granular rubble by addition of granular material with an increased brick content to at least 20 to 25 Mass% is set.
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