DE19644421A1 - Klebstoff - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klebstoff,
insbesondere einen zementfreien, mineralischen
Klebstoff sowie dessen Verwendung zum Verkleben von
Formkörpern, insbesondere Kalksandstein-Rohlingen.
Gehärtete Kalksandsteine werden üblicherweise mit
Fertigmörtel zu größeren Einheiten verklebt. Fer
tigmörtel der bekannten Art enthalten Sande, Kalk,
gegebenenfalls Methylcellulose und Zement. Der Ze
ment ist notwendig, um bei Umgebungstemperatur ein
Erhärten der Verbindung zu gewährleisten. Die Ab
bindezeit beansprucht mindestens mehrere Tage, kann
jedoch durchaus auch vier Wochen betragen. Die ver
bundenen gehärteten Kalksandsteine können daher
nicht unmittelbar nach dem Verkleben transportiert
werden, sondern müssen vielmehr zwischengelagert
werden. Rohlinge aus Kalksandstein wurden bisher
nicht verklebt.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
technische Problem liegt also darin, einen minera
lischen Klebstoff zum Verkleben von Formkörpern,
insbesondere von Kalksandstein-Rohlingen, bereitzu
stellen, der möglichst schnell nach dem Auftrag und
dem Verbinden der Rohlinge aushärtet und einen
Transport der so hergestellten größeren Einheiten
ermöglicht. Die Erfindung löst das technische Pro
blem durch die Bereitstellung eines Klebstoffes ge
mäß Hauptanspruch.
Die Erfindung betrifft demgemäß einen zementfreien,
mineralischen Klebstoff, insbesondere zum Verkleben
von Formkörpern, wie Kalksandstein-Rohlingen, um
fassend eine Siliciumdioxid (SiO2)-haltige Kompo
nente von großer Feinheit, eine Calciumhydroxid
(Ca(OH)2)-haltige Komponente, beispielsweise Weiß
kalkhydrat, eine flüssige Komponente und eine Kom
ponente zur Steuerung der Rheologie und des Wasser
rückhaltevermögens, insbesondere Methylcellulose
oder deren Derivate wie Methylhydroxypropylcellu
lose oder Methylhydroxyethylcellulose.
Der erfindungsgemäße, mineralische Klebstoff weist
keinen Zement auf und härtet unter einer Hydrother
mal-Behandlung in vorteilhafter Weise unverzüglich,
spätestens jedoch innerhalb von 5 Stunden nach dem
Beginn der Hydrothermal-Behandlung aus. Die Festig
keit der mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff er
zielten Verbindung ist hoch.
Der erfindungsgemäße zementfreie, mineralische
Klebstoff wird auf die Oberfläche der zu verkleben
den Formkörper, also insbesondere Kalksandstein-Roh
linge, aufgetragen, die Formkörper werden an
schließend zusammengefügt und sodann einer Hydro
thermal-Behandlung im Autoklaven bei erhöhtem Druck
und erhöhter Temperatur unterzogen. Die Hydrother
mal-Behandlung ist so lange und unter solchen
Druck- und Temperaturbedingungen durchzuführen, bis
sowohl die zu verklebenden Rohlinge selbst als auch
der Klebstoff gehärtet sind. In bevorzugter Weise
beträgt der Druck während der Hydrothermal-Behand
lung 8-21 bar, vorzugsweise 16 bar. Erfin
dungsgemäß ist vorgesehen, die Temperatur entspre
chend der Sattdampftemperatur einzustellen, das
heißt, eine Wasserdampfsättigung im Autoklaven vor
zusehen. Erfindungsgemäß vorgesehen sind insbeson
dere Temperaturen von 169°C bis 213°C, vorzugs
weise 200°C.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird
unter einem Formkörper jede mittels des erfindungs
gemäßen Klebstoffes zu einem Verbund zusammengefüg
bare Einheit verstanden. Dazu gehören Formkörper
aus Stoffen, die bei der vorgenannten Hydrothermal-Be
handlung stabil sind und keine die Stabilität der
Verklebung beeinträchtigende Wechselbeziehungen mit
dem erfindungsgemäßen Klebstoff zeigen. Insbeson
dere sind die Formkörper Silicium- und Calcium-hal
tige Einheiten, z. B. Kalksandstein-Rohlinge, die
als Vollsteine oder Lochsteine ausgeführt sein kön
nen. Weiterhin kommen Glas- oder Metall-haltige
Substanzen in Betracht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
liegt die Siliciumdioxid-haltige Komponente in be
sonders großer Feinheit, beispielsweise als Quarz
mehl oder Flugasche, vor, wobei die Oberfläche be
vorzugt größer als 3 m2/g, besonders bevorzugt
größer als 5 m2/g, insbesondere größer oder gleich
13 m2/g ist. Die Erfindung sieht also in einer Aus
führungsform vor, als Siliciumdioxid-haltige Kompo
nente feines Quarzmehl beispielsweise in gemahlener
oder natürlicher Form einzusetzen. Durch den Ein
satz von Quarzmehl ist es möglich, dünne Klebstoff
schichten zu erhalten. Zudem ist die Lösungsge
schwindigkeit von Siliciumdioxid aufgrund seiner
großen Oberfläche sehr gut. Der erfindungsgemäße
Klebstoff führt daher zu gut ausgebildeten CSH-Pha
sen (Calcium-Silikat-Hydrat, überwiegend Tobermo
rit).
In vorteilhafter Weise weist der erfindungsgemäße
Klebstoff eine Calciumhydroxyd-haltige Komponente,
wie Weißkalkhydrat, insbesondere in einem Mengen
verhältnis von 1 : 1 (Gewichtsprozent) zu der Silici
umdioxid-haltigen Komponente, auf.
Der erfindungsgemäße Klebstoff umfaßt eine flüssige
Komponente, vorzugsweise eine wäßrige Komponente,
beispielsweise wäßrige Glycol- oder Glycerinlösun
gen sowie reines Wasser, um dem Klebstoff die zum
Auftragen und Benetzen notwendige Konsistenz zu ge
ben. Der erfindungsgemäß vorgesehene relativ hohe
Wasseranteil ist notwendig, um eine fast flüssige
Klebstoffschicht zu erhalten, da in vielen Fällen
der Flächendruck der zu verklebenden Kalksandstein-Roh
linge nur etwa 20 bis 45 g/cm2 beträgt. Der er
findungsgemäße Klebstoff liegt demgemäß in gel
ähnlicher Konsistenz vor, die sich gut verarbeiten
läßt und ausreichend lange stabil bleibt.
In vorteilhafter Weise enthält der erfindungsgemäße
Klebstoff eine Komponente, die die Rheologie und
das Wasserrückhaltevermögen des Klebstoffs steuert,
insbesondere Methylcellulose oder deren Derivate.
Durch das besonders gut ausgeprägte Wasserrückhal
tevermögen dieser Verbindungen kann dem hohen ka
pillaren Saugvermögen der zu verklebenden Formkör
per, insbesondere Kalksandstein-Rohlinge, entgegen
gewirkt werden. Das hohe Saugvermögen würde nämlich
dazu führen, daß dem Klebstoff schon nach wenigen
Sekunden das Wasser entzogen wird, so daß der Kleb
stoff nicht mehr die notwendige, weiche Konsistenz
aufweist.
Die Erfindung betrifft auch eine Ausführungsform,
gemäß der dem erfindungsgemäßen Klebstoff Feinsand,
z. B. Kalksteinpulver, zugefügt wird. Die Körnung
des Feinsands ist vorteilhafterweise kleiner als
die Hälfte der Dicke der Klebstofffläche zwischen
den Oberflächen der verklebten Formkörper zu wäh
len.
Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbei
spiele näher erläutert.
Rezeptur I (Angaben in Gewichtsprozent):
17,76 Gew.-% Quarzmehl Sillun® 40/200, Oberfläche
3,5 m2/g)
17,76 Gew.-% Weißkalkhydrat
63,94 Gew.-% Wasser
0,54 Gew.-% Methylcellulose Walocel® MKX 40 000 PF 50
17,76 Gew.-% Weißkalkhydrat
63,94 Gew.-% Wasser
0,54 Gew.-% Methylcellulose Walocel® MKX 40 000 PF 50
Die Komponenten werden gemäß der oben angegebenen
Rezeptur miteinander bei Raumtemperatur vermengt.
Der vorstehend hergestellte Klebstoff wird auf die
Oberfläche von zwei zu verklebenden Kalksandstein-Roh
lingen aufgetragen. Von den zu verklebenden
Rohlingen kann entweder nur eine Oberfläche eines
Rohlings mit dem Klebstoff beschichtet werden, oder
die aufeinander zuliegenkommenden Oberflächen bei
der Rohlinge. Nach dem Auftragen des Klebstoffes
auf den oder die Rohlinge werden die Rohlinge mit
den behandelten Oberflächen zueinander in Kontakt
gebracht und einer Hydrothermal-Behandlung im Auto
klav bei ca. 16 bar Sattdampf (200°C) für eine
Zeitdauer von 5 Stunden unterzogen.
Die beiden miteinander verklebten Rohlinge weisen
bereits nach 5 Stunden Hydrothermal-Behandlung eine
hohe Verbindungsfestigkeit auf und können einer
weiteren Verwendung zugeführt werden.
Haftscherfestigkeitsuntersuchungen an Kalksand
stein-Zwei-Stein-Körpern nach DIN 18 555, Teil 5,
wurden durchgeführt und zeigten bei einem Prüfkör
per der Länge 240,0 mm und der Breite 112,7 mm bei
einer Prüflast von 90 kN eine Haftscherfestigkeit
βHS (DIN 18 555, Teil 5) von 1,66 N/mm2. Die maßge
bende Haftscherfestigkeit βHS 1,2 (DIN 1053, Teil
1) betrug 2,00 N/mm2. Das Bruchbild zeigt, daß ein
Bruch nur im Klebstoff stattfand.
Weitere Haftscherfestigkeitsuntersuchungen nach DIN 18 555,
Teil 5, wurden mit Steinen des Formats DF
(Länge 239,4 mm, Breite 113,2 mm) bei einer
Prüflast von 70,0 kN durchgeführt. Sie zeigten eine
Haftscherfestigkeit βHS (DIN 18 555, Teil 5) von
1,29 N/mm2. Die maßgebende Haftscherfestigkeit βHS
1,2 (DIN 1053, Teil 1) betrug 1,55 N/mm2. Das
Bruchbild zeigt, daß Bruchflächen zu 90% im Kleb
stoff und zu 10% im Stein liegen.
Haftzugfestigkeitsuntersuchungen ergaben eine Haft
zugfestigkeit von 4,20 kp/cm2.
Rezeptur II:
14,66 Gew.-% Sillitin® N, Oberfläche 13 m2/g
14,66 Gew.-% Weißkalkhydrat
70,38 Gew.-% Wasser
0,30 Gew.-% Methylcellulose Walocel® MKX 40 000 PF 50
14,66 Gew.-% Weißkalkhydrat
70,38 Gew.-% Wasser
0,30 Gew.-% Methylcellulose Walocel® MKX 40 000 PF 50
Haftzugfestigkeitsuntersuchungen ergaben eine Haft
zugfestigkeit von 9,50 kp/cm2.
Claims (13)
1. Zementfreier, mineralischer Klebstoff, insbeson
dere zum Verkleben von Kalksandstein-Rohlingen, um
fassend eine Siliciumdioxid(SiO2)-haltige Kompo
nente, eine Calciumhydroxid(Ca(OH)2)-haltige Kompo
nente, eine flüssige Komponente und eine Komponente
zur Steuerung der Rheologie und des
Wasserrückhaltevermögens.
2. Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Komponente zur Steuerung der Rheologie
und des Wasserrückhaltevermögens Methylcellulose
oder ein Derivat davon ist.
3. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Derivat Me
thylhydroxypropylcellulose oder Methylhydroxyethyl
cellulose ist.
4. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff zu
sätzlich als stützende Komponente Feinsand enthält.
5. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumdi
oxid-haltige Komponente und/oder die Calcium
hydroxid-haltige Komponente in gemahlener oder na
türlicher Form vorliegt.
6. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Silicium
dioxid-haltige Komponente Quarzmehl ist.
7. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzmehl eine
Oberfläche von mindestens 3 m2/g, vorzugsweise von
mind. 13 m2/g, aufweist.
8. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Silicium
dioxid- und die Calciumhydroxid-haltige Komponente
in einem Mengenverhältnis von 1 : 1 (Gewichtsprozent)
vorliegt.
9. Klebstoff nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, umfassend 9 bis 33 Gewichtsprozent einer Sili
ciumdioxid-haltigen Komponente, 9 bis 33 Gewichts
prozent einer Calciumhydroxid-haltigen Komponente,
33 bis 80 Gewichtsprozent einer flüssigen Kompo
nente und 0,1 bis 2 Gewichtsprozent einer Kompo
nente zur Steuerung der Rheologie und des Wasser
rückhaltevermögens.
10. Verfahren zum Verkleben von Formkörpern, insbe
sondere Kalksandstein-Rohlingen, wobei die zu ver
klebenden Oberflächen der Formkörper, insbesondere
der Kalksandstein-Rohlinge, mit einem Klebstoff
nach einem der Ansprüche 1 bis 9 beschichtet werden
und die so behandelten und miteinander in Kontakt
gebrachten Formkörper, insbesondere Kalksandstein-Roh
linge, in einem Autoklaven bei erhöhter Tempera
tur und erhöhtem Druck erhitzt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Autoklav-Behandlung in einer ge
sättigten Wasserdampfatmosphäre bei einem Druck von
8 bis 21 bar durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Autoklav-Behandlung
so lange durchgeführt wird, bis die Kalksandstein-Roh
linge gehärtet sind, insbesondere über einen
Zeitraum von 5 Stunden.
13. Verbund aus verklebten Formkörpern, insbeson
dere Kalksandstein-Rohlingen, hergestellt nach
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19644421A DE19644421A1 (de) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Klebstoff |
DE19654933A DE19654933A1 (de) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Verfahren zum Verkleben von Formkörpern sowie Verbund aus verklebten Formkörpern |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19644421A DE19644421A1 (de) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Klebstoff |
DE19654933A DE19654933A1 (de) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Verfahren zum Verkleben von Formkörpern sowie Verbund aus verklebten Formkörpern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19644421A1 true DE19644421A1 (de) | 1998-04-30 |
Family
ID=26030768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19644421A Withdrawn DE19644421A1 (de) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Klebstoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19644421A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000035826A1 (de) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | Kalksandsteinwerk Wemding Gmbh | Hydrothermal gehärtete formkörper |
-
1996
- 1996-10-25 DE DE19644421A patent/DE19644421A1/de not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Derwent-Abstract 85-149065/25 * |
Derwent-Abstract 86-110265/17 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000035826A1 (de) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | Kalksandsteinwerk Wemding Gmbh | Hydrothermal gehärtete formkörper |
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