DE19915149A1 - Leichtbaustoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Leichtbaustoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leichtbaustoff und ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2, die sich durch eine hohe Porosität, hohe mechanische Festigkeit und hohe Wärme- und Schallisolation auszeichnen. DOLLAR A Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. DOLLAR A So ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff organischer Herkunft mit unter H¶2¶-Bildung im alkalischen Medium zersetzbaren Metall und/oder Halbmetall und/oder deren Gemische und/oder deren Legierungen in feinzerteilter Form als porenbildendes Mittel, weitere aktive und inaktive Füllstoffe und gegebenenfalls Schaumstabilisatoren sowie Wasser vermischt, das Gemisch in eine Form gießt und aufschäumen läßt und danach den Leichtbaustoff durch Temperaturerhöhung aushärtet und nach Abkühlung entformt. DOLLAR A Der Leichtbaustoff enthält erfindungsgemäß insbesondere Füllstoffe organischer Herkunft, die sich hervorragend in die Struktur des Baustoffes einfügen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leichtbaustoff und ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2, die sich durch eine hohe Porosität, hohe mechanische Festigkeit und hohe Wärme- und Schallisolation auszeichnen.
Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Beton mit hochporöser Bindemasse, die zum Gasbeton oder zum Schaumbeton führen ("Zement-Chemie" von H. Kühl, Bd. III, Verlag Technik, Berlin 1952, S. 417).
Üblicherweise wird zur Zeit Porenbeton unter Verwendung von gemahlenem Sand, Aluminiumpulver und Kalk als Was­ serstoff erzeugenden Chemikalien und Zement großtech­ nisch hergestellt. Die Aufschäumung der Gemische er­ folgt dabei bei Temperaturen zwischen 40-50°C, die Aus­ härtung bei erhöhten Temperaturen (150°C) im Autokla­ ven.
Diese Verfahren erfordern einen hohen Energiebedarf und sind nur mit einem hohen technischen Ausrüstungsniveau realisierbar. Die entstehenden Leichtbeton-Produkte besitzen gute Wärmeisolationseigenschaften, aber zu geringe Schallisolationseigenschaften, so daß z. B. Wände dieser Bauart vielfach zusätzlich mittels anderer Baumaterialien gegen Schall isoliert werden müssen.
Es ist bekannt, daß feinkörnige und homogen verteilte Metalle, die im Zusammenwirken mit einem wäßrigalkalischem Medium aufgrund exothermer Reaktion Wasserstoff freisetzen, porenbildend wirken. Es wurde bereits versucht, die Reaktion von feinem Aluminium für die Herstellung von Porenbeton und Schaumstoffen ausgehend von Alkalisilicaten, auszunutzen (US-PS 33 96 112). Man erhielt dabei leichte, aber bröckelige oder zerreibbare Produkte, die infolgedessen als Fertigteile begrenzte Verwendung finden. Die Dichte bzw. das Raumgewicht kann durch Zusatz von inerten Füllstoffen zum Ausgangsgemisch erhöht werden (FR-AS 20 60 353). Bei diesem Verfahren muß jedoch sehr lange auf sehr hohe Temperatur erhitzt werden; man erhält ein Produkt mit sehr feinen Poren.
Bekannt ist weiterhin die dem Aluminium analoge Wirkung von Silicium, die vor allem zur Herstellung eines für Reinigungszwecke verwendeten Schaumstoffes aus löslichem Metasilicat ausgenutzt wurde (US-PS 20 13 981). Bei Zusatz von Füllstoffen muß das Gemisch auf ziemlich hohe Temperaturen von mindestens 750°C erhitzt werden (FR-PS 20 81 104), was aufwendig und nachteilig ist. Füllstoffe organischer Herkunft konnten bisher in den Systemen nicht eingesetzt werden (DE 26 18 486).
Bisher war es also nicht möglich, unter wirtschaftlich annehmbaren Bedingungen einen Leichtbaustoff aus den gewünschten Ausgangsmaterialien mit entsprechenden Ei­ genschaften herzustellen. Dies gilt auch für das Ver­ fahren (GB-PS 13 21 093), wonach die Alkalisilicatlö­ sung zuerst erwärmt und dann Aluminiumpulver zugesetzt wird und die Aushärtung viele Stunden braucht. Bisher wurden organische Verbindungen (z. B. oberflächenaktive Mittel, Stärkelösung, Celluloseglykolatlösung, Eiweiß­ lösung, Polyvinylalkohol) nur als Schaumstabilisatoren verwendet (US-PS 39 79 217, Aufsatz von J. Pfanner "Schaummittel für Schaumbeton" In "Silikattechnik", 6. Jahrgang, Heft 9, September 1955, S. 396-398). Auch in DE 27 56 227 werden organische Substanzen wie Ruß, Aktivkohle, tierisches Eiweiß, Dimethylsiliconderivate nur als schaumstabilisierende Mittel, nicht als matrixbildende Komponente, eingesetzt, die den me­ tallischen Zuschlagstoff innerhalb der gesamten Masse vergleichmäßigen, die Schaumbildung stabilisieren und die Bildung von gleichmäßigen Schaumbläschen fördern sollen.
Aufgabe der Erfindung ist nun einen neuen Leichtbaustoff und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzubieten, welches in wirtschaftlicher Weise zu Produkten führt, die sich durch besondere Eigenschaftskombinationen, wie geringe Dichte, hohe Wärmeisolation und hohe Schallisolation, auszeichnen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
So ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff organischer Herkunft mit unter H2-Bildung im alkalischen Medium zersetzbaren Metall und/oder Halbmetall und/oder deren Gemische und/oder deren Legierungen in feinzerteilter Form als porenbildendes Mittel, weitere aktive und inaktive Füllstoffe und gegebenenfalls Schaum­ stabilisatoren sowie Wasser vermischt, das Gemisch in eine Form gießt und aufschäumen läßt und danach den Leichtbaustoff durch Temperaturerhöhung aushärtet und nach Abkühlung entformt.
Der Leichtbaustoff enthält erfindungsgemäß insbesondere Füllstoffe organischer Herkunft, die sich hervorragend in die Struktur des Baustoffes einfügen.
Vorzugsweise werden als Füllstoffe organischer Herkunft Abfälle aus der Holzverarbeitung, z. B. Sägespäne und Holzhäcksel, aber auch nachwachsende Rohstoffe, wie Flachs-, Getreidestroh- und Hanffaserschnitte, verwendet. Als Sägespäne und Holzhäcksel können Materialien der unterschiedlichsten Baumarten (z. B. Kiefer, Fichte, Birke, Buche, Eiche, Erle) und unter­ schiedlicher Korngröße (von feinem Mahlschliff bis grobe Späne) eingesetzt werden. Bevorzugt werden Kiefernholzspäne, die im normalen Sägewerksbetrieb anfallen. Diese können ungesiebt nach Abtrennung der Rindenfraktion eingesetzt werden oder für Spezialanwendungen in einzelne Korngrößen fraktioniert werden.
Ökonomisch besonders günstig ist die Verwendung von Recyclingprodukten der Bauindustrie oder der Möbelproduktion. Verwendet wurden z. B. Schredder- und Mahlfraktionen aus dem Bauholzrecycling und dem Recycling von Möbelplatten. Überraschend scheinen diese Füllstoffe organischer Herkunft nach entsprechender Vorbehandlung keine negativen Auswirkungen auf das Schäum- und Härtungsverhalten entsprechender Gemische zu haben, gleichzeitig aber zu Produkten mit ausgezeichneten Eigenschaften zu führen. Die Füllstoffe organischer Herkunft werden dabei vollständig in die Struktur des Baustoffes integriert.
Abhängig von der Art des Füllstoffes organischer Herkunft müssen diese teilweise vor der Vermischung mit den anderen Komponenten chemisch vorbehandelt werden, damit das Aufschäumverhalten und der Härtungsprozeß nicht gestört werden. Dazu werden vorzugsweise alkalisch wirkende Chemikalien, wie Kalk, NaOH, KOH oder Alkalisilikate, verwendet.
Eine weitere bevorzugte Vorbehandlung der Füllstoffe organischer Herkunft stellt die Behandlung mit Calciumchlorid und gegebenenfalls Alkali- bzw. Erdalkaliformiaten dar. Dadurch werden die Füllstoffe mineralisiert und auf die Einbindung in die Schaumstruktur vorbereitet. Im einfachsten Falle reicht, z. B. für Sägespäne, eine Vorbehandlung mit Wasser. Durch die Behandlung werden offensichtlich dem Material Komponenten entzogen, die die chemischen Reaktionen der Gasbildung und der Aushärtung stören können. Besonders erfolgreich ist diese Prozedur, wenn diese bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird. So werden Kiefernholzsägespäne z. B. ca. 15 Minuten in heißem Wasser (90-100°C) vorgewaschen. Die Wäsche kann in einer ebenfalls mit Restholz beheizten Anlage direkt am Sägewerk erfolgen. In einigen Fällen ist es besonders ökonomisch und verfahrenstechnisch günstig, wenn der Füllstoff organischer Herkunft nach chemischer Vorbehandlung bei erhöhter Temperatur im warmen Zustand direkt dem Gemisch zugesetzt wird. Dabei wird die nachfolgende Aufschäumreaktion beschleunigt und der Aushärtungsvorgang begünstigt. Als porenbildendes Mittel wird vorzugsweise pulverisiertes Aluminium und/oder Magnesium und/oder Calcium und/oder das Halbmetall Silicium eingesetzt. Das porenbildende Mittel wird bevorzugt im Konzentrationsbereich von 0,1-10%, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt. Besonders bewährt haben sich Gemische des Leichtmetalls Aluminium mit dem Halbmetall Silicium. Eingesetzt werden Pulver der Materialien mit Korngrößen von 1-100 µm. Mit der Art, Korngröße und Konzentration des porenbildenden Mittels kann die Kinetik des Schäumungsprozesses und die Größe (0,1-4 mm) der Poren beeinflußt werden. Die feinporigen Produkte werden z. B. durch Porenbildner mit hohem Verhältnis Al/Si erhalten, während die grobporigen Materialien durch Gemische mit kleinem Verhältnis Al/Si entstehen.
Je nach dem Verlauf der exothermen Aufschäumreaktion wird auch der Härtungsprozeß des geschäumten Gemisches beeinflußt. Die Druckfestigkeit des entsprechenden Produktes hängt von der Gesamtmenge des porenbildenden Mittels, vom Verhältnis Al/Si im Gemisch und von der Menge der unterschiedlichen Füllstoffe ab und liegt im Bereich von 3-30 kg/cm2. Für die Herstellung von Bauteilen für Zwischenwände bevorzugt man z. B. Materialien mit einer Druckfestigkeit <10 kg/cm2 und für Dekorations und Isolationszwecke Produkte mit einer Druckfestigkeit < 10 kg/cm2. Die Druckfestigkeit ist um so höher, je niedriger das Verhältnis Al/Si ist.
Als weitere aktive und inaktive Füllstoffe werden anor­ ganische Füllstoffe, wie z. B. Mahlfraktionen von Sand und Kies, Glas, Beton, Zement, Kalk, Anhydrit, Kaolin oder Gips verwendet. Die Art und der Anteil dieser Füllstoffe beeinflußt das Verhalten beim Aufschäumen und Aushärten der entsprechenden Gemische. Einige anor­ ganische Füllstoffe greifen aktiv in die chemischen Prozesse der Schäumung und Härtung ein. Als wichtigste sind hier Kalk, der die wasserstoffbildende Reaktion mit dem Leichtmetall eingeht, und Zement, der die Hauptkomponente für die mineralische Härtungsreaktion darstellt, zu nennen. Dabei sind einzelne Kalk- und Ze­ mentsorten sehr unterschiedlich zur Herstellung der Leichtbaustoffe geeignet. Am besten eignen sich Kalk­ sorten, die zur Herstellung von Porenbeton verwendet werden, und hochwertige Portlandzemente. Aber auch spe­ zielle Portlandkompositzemente und Hochofenzemente können für Leichtbaustoffen mit bestimmten Eigenschaf­ ten eingesetzt werden. Die anderen oben erwähnten anor­ ganischen Füllstoffe, sind zwar in diesen Reaktionen eher inaktiv, spielen aber für die Herstellung der Leichtbaustoffe eine wichtige Rolle. So entscheiden die Anteile von Mahlfraktionen von Sand, Kies, Glas, Beton, Kaolin, Kreide oder Gips z. B. wesentlich über die Aufschäumbarkeit entsprechender Gemische. Von den anorganischen Füllstoffen werden die Eigenschaften, wie z. B. die Druckfestigkeit und Wasserfestigkeit der ent­ stehenden Leichtbaustoffe, stark beeinflußt.
Die Verwendung von zerkleinerten Bauschuttfraktionen stellt eine besonders umweltfreundliche Variante des Verfahrens dar. Als besonders vorteilhaft haben sich Füllstoffe mit Korngrößen zwischen 0,5 und 100 µm erwiesen, da diese die Herstellung pastöser Gemische erlauben, in denen der Füllstoff organischer Herkunft während des Aufschäumungsvorganges gleichmäßig verteilt bleibt und eine gleichmäßige Aufschäumung erfolgen kann. Hierbei übernimmt der anorganische Füllstoff die Funktion eines Schaumstabilisators. Als zusätzliche Schaumstabilisatoren haben sich besonders Alkali­ silikate bewährt.
Als wäßrige Alkalisilikatlösung können handelsübliche wäßrige Lösungen von Natriumsilikat oder Kaliumsilikat (20-40%) verwendet werden. Aber auch wäßrige Lösungen von Lithiumsilikat (50% Analyseregenz) und getrocknetes und gepulvertes Natriumsilikat (40-150 µm Korngröße) können zum Einsatz kommen. In Gemischen kann dabei bis zu 20% Alkalisilikat zum Einsatz gelangen.
Die Alkalisilikate spielen im Härtungsprozeß des Leichtbaustoffes ebenfalls eine wichtige Rolle, indem sie silikatische Bindungen zwischen dem mineralisierten Füllstoff organischer Herkunft und den aktiven und inaktiven Füllstoffen herstellen. Die Komponenten werden unter Verwendung von Wasser gemischt, die entstandene pastöse, fließfähige Masse in Formen gegossen und dort aufgeschäumt. Üblicherweise schäumt man zur Herstellung der Leichtbaustoffe auf ca. das doppelte Volumen auf. Im Einzelfall kann auch auf das drei- oder vierfache Volumen aufgeschäumt werden, wobei die Festigkeit der entstehenden Produkte deutlich abnimmt. Die Aufschäumung kann in den Gemischen durch Temperaturerhöhung zeitlich beschleunigt werden. Der Temperaturbereich von 40-60°C hat sich als besonders günstig gezeigt.
Die Aushärtung der Leichtbaustoffe kann ebenfalls durch Temperaturerhöhung beschleunigt werden. Dabei zeigte sich ein Temperaturbereich von 80-120°C als optimal. Die Erhöhung der Kohlendioxydkonzentration im Außenmedium (z. B. spezielle Härtungskammer) führt ebenfalls zu einer beschleunigten Härtung der porösen Leichtbaustoffe, insbesondere bei der Verwendung von Alkalisilikaten als Härtungkomponente.
Die erfindungsgemäßen Leichtbaustoffe sind schwer brennbar, zeigen ein hohes Schall- und Wärmedämmvermö­ gen und besitzen gute Festigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die Kombination unterschiedlicher Verfahrensparameter (z. B. Verwendung von Füllstoffen organischer Herkunft und unterschiedli­ chen porenbildenden Mitteln) Leichtbaustoffe mit unter­ schiedlichen Eigenschaften hergestellt werden können.
Die Wärmedämmkoeffizienten liegen allgemein zwischen 0,06 und 0,15 kcal/m.h.grd. Die Leichtbaustoffe widerstehen hohen Temperaturen, ohne ihre mechanischen Eigenschaften zu verlieren. Ihre Wasserlöslichkeit liegt im Bereich von 5-8%, was den zu erwartenden Werten entsprechender Baustoffe entspricht.
Die Zeit für die Durchführung des Verfahrens läßt sich zwischen 30 Minuten und 24 Stunden einstellen, indem man unterschiedliche Gemische von Porenbildnern mit unterschiedlichem Al/Si-Verhältnis, unterschiedlich vorbereitete Füllstoffe organischer Herkunft und unter­ schiedliche anorganische Füllstoffe einsetzt. Die Aufschäumzeit ist um so kürzer, je höher das Verhältnis Al/Si ist. Die Gesamtmenge der Porenbildner variiert dabei von 0,1-10%, bezogen auf das Gesamtgemisch. Die Aufschäumzeit läßt sich herabsetzen, wenn man Kalk als aktiven Füllstoff einsetzt. Durch Temperaturerhöhung (40-60°C) kann die Aufschäumphase ebenfalls beschleunigt werden.
Für die automatisierte Produktion von Leichtbaustoffen dieser Art ist natürlich eine gleichmäßige Temperierung der entsprechenden Produktionsräume oder von entsprechenden Kammern erforderlich. Bei Verwendung bestimmter Kombinationen der porenbildenden Mittel und der entsprechenden Füllstoffe kann sogar auf eine Wärmezufuhr völlig verzichtet werden.
Die erfindungsgemäßen Leichtbaustoffe lassen sich auch leicht mit anderen Bauelementen aus unterschiedlichen Baustoffen, wie Holz, Pappe, Porenbeton, Kalksandstein, Ziegel, Beton, Gips oder anderen silicatischen Leichtbaustoffen verbinden. Sie können auch mit unterschiedlichsten Beschichtungen und Anstrichen (z. B. Putze, Kunststoffbeschichtungen, Latex- und Acrylanstriche) versehen werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1 Holzvorbehandlung (Wasser)
200 g Kiefernholzsägespäne (normale Sägewerksfraktion nach Abtrennung der Rindenteile) wurden in 500 ml Wasser 10 Minuten gekocht, abfiltriert und erneut in 500 ml Wasser 10 Minuten gekocht und filtriert.
100 g einer wäßrigen Natriumsilicatlösung mit einem Molverhältnis SiO2/Na2O = 2 und ca. 40% Feststoffgehalt wurden mit 15 g mit Wasser vorbehandelten, trocken­ gepreßten Kiefernholzsägespänen, 6 g Aluminiumpulver und 2 g Siliciumpulver mit Kornfeinheit von 5-100 µm vermischt. 10 g gemahlener Sand (Korngröße 50-300 µm) werden eingemischt und danach 30 g Zement eingearbeitet. Das Gemisch ist eine dicke braungraue fließfähige Masse. Die Masse wird in eine Form gegeben (500 ml Becherglas), in der die Aufschäumung erfolgt. Die Aufschäumung erfolgt in einem Wärmeschrank bei einer Temperatur von 50°C. Während des Aufschäumens steigt die Masse innerhalb der Form auf ca. das Doppelte des Ausgangsvolumens an. Nach ca. 30 min steigt die Temperatur der aufgeschäumten Masse in der Form an, wobei Wasserdampf entweicht und sich die Masse härtet. Der Formkörper wird in einem Trockenschrank nachgetrocknet und entformt. Es entsteht ein Baumaterial der Dichte 0,25 g/cm3 mit Poren (ca. 0,1 mm) und einer Druckfestigkeit von 5 kg/cm2.
Beispiel 2
100 g einer wäßrigen Natriumsilicatlösung mit einem Molverhältnis SiO2/Na2O = 2 und ca. 40% Feststoff­ gehalt wurden mit 20 g in Wasser vorbehandelten, trockengepreßten Kiefernholzsägespänen (vorbereitet wie Bsp. 1) vermischt und ca. 5 min gerührt. Danach werden 20 g Kaolin, 20 g Zement, 5 g Kalk, 4 g Aluminiumpulver, 3 g Siliciumpulver eingearbeitet. Die fließfähige Masse wird in eine Form gegeben und aufgeschäumt. Die Aufschäumung erfolgt bei 50°C im Wärmeschrank. Nach Härtung und Trocknung entsteht ein Baumaterial der Dichte 0,3 g/cm3 mit Poren (0,1 mm) und einer Druckfestigkeit von 6 kg/cm2.
Beispiel 3 Holzvorbehandlung (Kalk)
200 g Kiefernholzsägemehl werden in 500 ml Wasser und 10 g Kalk verrührt und über Nacht stehen gelassen. Danach wird dekantiert und das Holz mit 500 ml Wasser gewaschen. 100 g einer wäßrigen Natriumsilicatlösung wurden mit 10 g vorher mit Kalk vorbehandeltem, trockengepreßtem Kiefernholzsägemehl verrührt. 20 g Zement, 10 g Kaolin und 5 g Kalk werden eingearbeitet. Danach werden 3 g Aluminiumpulver und 6 g Siliciumpulver eingerührt und die fließfähige Masse in eine Form gegeben. Nach der Aufschäumung, Härtung und Trocknung entsteht ein grobporiges (0,3 mm) Baumaterial mit der Dichte von 0,4 g/cm3 und einer Druckfestigkeit von 11 kg/cm2.
Beispiel 4 Vorbereitung (Natriumsilicat)
15 g Flachsfaserschnitte werden mit 100 ml wäßriger Natriumsilicatlösung verrührt und über Nacht stehen gelassen.
Danach wurden in dieses Gemisch nacheinander 20 g Zement, 10 g Kaolin, 3 g Kalk, 3 g Aluminiumpulver und 6 g Siliciumpulver eingearbeitet. Die fließfähige Masse wird in eine Form gegeben. Nach der Aufschäumung, Härtung und Trocknung entsteht ein grobporiges (0,3 mm) Baumaterial mit der Dichte von 0,4 g/cm3 und einer Druckfestigkeit von 15 kg/cm2.
Beispiel 5
10 g Kiefernholzspäne (Vorbereitung Wasser) werden mit 40 g Portlandzement (CEMI 32, 5R), 35 g feingemahlenem Sand, 5 g Kalk (Porenbetonqualität) und 33 ml Wasser, 1,5 g Aluminiumpulver und 3,5 g Siliciumpulver eingearbeitet. Die pastöse Masse wird in eine Form gegeben und bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Nach ca. 15 Min. beginnt die exotherme Aufschäumung. Nach ca. 45 Min. ist die Masse auf ca. das doppelte Volumen aufgeschäumt. Bei der Härtung kommt es zu einer starken Erwärmung des Formkörpers, was zu einer schnellen Verfestigung des Leichtbaustoffes führt. Es entsteht ein Leichtbaustoff mit sehr hoher Druckfestigkeit (< 20 kg/cm2).
Beispiel 6
20 g Kiefernholzspäne (Vorbereitung Wasser), 30 g feinporiger Sand, 5 g Kaolin und 40 g Zement (Portlandzement CEMI 32, 5R) und 50 ml Wasser werden verrührt. Danach werden 10 g Kalk (Porenbetonqualität), 1,5 g Aluminiumpulver und 3,5 g Siliciumpulver eingearbeitet. Die pastöse Masse wird in eine Form gegeben. Nach ca. 1 Stunde ist das Gemisch auf ca. das doppelte des Volumens aufgeschäumt. Der Leichtbaustoff härtet über Nacht aus und besitzt eine Druckfestigkeit von ca. 15 kg/cm2.

Claims (25)

1. Leichtbaustoff, bestehend aus einer gebundenen porösen Feststoffstruktur, herstellbar gemäß Anspruch 2 und gekennzeichnet durch den Gehalt an Füllstoffen organischer Herkunft, wobei die Füllstoffe in vorbehandelter, teilmineralisierter und/oder vollständig mineralisierter Form enthalten sind.
2. Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen mit einer gebundenen porösen Feststoffstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllstoff organischer Herkunft mit unter H2-Bildung im alkalischen Medium zersetzbaren Metall und/oder Halbmetall und/oder deren Gemische und/oder deren Legierungen in feinzerteilter Form, weiteren aktiven und inaktiven Füllstoffen und Wasser vermischt wird und daß das Gemisch in eine Form gebracht, verschäumt und danach ausgehärtet und entformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff organischer Herkunft Abfälle aus der Holzverarbeitung, z. B. Sägespäne und Holzhäcksel verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff organischer Herkunft nachwachsende Rohstoffe, z. B. Flachs-, Getreidestroh- und Hanffaserschnitte verwendet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff organischer Herkunft Recyclingprodukte der Bauindustrie oder der Möbelproduktion verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organischer Herkunft vor der Vermischung mit den anderen Komponenten chemisch vorbehandelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organischer Herkunft vor der Vermischung mit den anderen Komponenten mit alkalisch wirkenden Chemikalien vorbehandelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalisch wirkende Chemikalien Kalk, NaOH, KOH oder Alkalisilikate verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organischer Herkunft vor der Vermischung mit den anderen Komponenten mit Calciumchlorid und gegebenenfalls Alkali- bzw. Erdalkaliformiaten vorbehandelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organischer Herkunft mit Wasser vorbehandelt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung bei erhöhter Temperatur erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff organischer Herkunft im warmen Zustand dem Gemisch zugesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall Aluminium und/oder Magnesium und/oder Calcium ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbmetall Silicium ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man 0,1-10% porenbildendes Mittel, bezogen auf das Gesamtgemisch, verwendet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere aktive Füllstoffe anorganische Füllstoffe, z. B. Zement und Kalk verwendet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Portlandzement verwendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere inaktive Füllstoffe anorganische Füllstoffe, z. B. Mahlfraktionen von Sand, Kies, Glas, Beton, Kaolin, Kreide oder Gips verwendet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere inaktive Füllstoffe zerkleinerte Bauschuttfraktionen verwendet werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß anorganische Füllstoffe mit Korngrößen von 0,5-100 µm verwendet werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaumstabilisator Alkalisilikate eingesetzt werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschäumung durch Temperaturerhöhung, zeitlich beschleunigt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur zwischen 40 und 60°C gearbeitet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung des Leichtbaustoffes bei 80 bis 120°C erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung des Leichtbaustoffes unter erhöhten Kohlendioxydkonzentrationen erfolgt.
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