DE202005014693U1

DE202005014693U1 - Porenbeton

Info

Publication number: DE202005014693U1
Application number: DE200520014693
Authority: DE
Original assignee: SMART BETON GmbH
Current assignee: SMART BETON GmbH
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2015-09-17

Abstract

Porenbeton, basierend auf einer Betongrundmischung, die im Wesentlichen aus Bindemittel, Wasser und Zuschlagstoffen zusammengesetzt ist, sowie einem Zusatzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel ein Blähmittel sowie ein Schaumbildungsmittel enthält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Porenbeton, basierend auf einer Betongrundmischung, die im Wesentlichen aus Bindemittel, Wasser und Zuschlagstoffen zusammengesetzt ist, sowie einem Zusatzmittel. Als Bindemittel kommen insbesondere Zement und Kalk zum Einsatz.
Porenbeton gehört zur Baustoffgruppe der Leichbetone. Seine Vorzüge bestehen insbesondere in geringem Gewicht, niedriger Wärmeleitfähigkeit, hohem Frost- und Feuerwiderstand sowie seinen vielfältigen Bearbeitungsmöglichkeiten. Der größte Anteil des Porenbetonvolumens ist aus gleichmäßig verteilten Luftporen gebildet. Porenbeton kann sowohl als Gasbeton, als auch als Schaumbeton ausgebildet sein.
Bei der Herstellung von Porenbeton als Gasbeton wird eine Betongrundmischung, im Wesentlichen bestehend aus Sand, Zement, Kalk und Wasser, unter Zusatz eines Gasbildners bzw. Blähmittels vermischt und in Formen gegossen. Als Bläh mittel finden unter anderem unedle Metalle wie Aluminium Verwendung, die in Pulver- oder Pastenform der Mischung beigegeben werden. Das Blähmittel reagiert mit alkalischem Wasser, wodurch es zur Gasbildung kommt. Durch die Gasbildung entstehen eine Vielzahl von kleinen Gasporen, wodurch der Stein seine Leichtigkeit erhält. Das Volumen der Betonmasse steigt dabei auf ein Vielfaches seines Ausgangsvolumens an. Der Beton wird anschließend in eine Form gebracht und in der Regel mittels eines Autoklaven dampfgehärtet. Vorteilhaft bei der Ausführung des Porenbetons als Gasbeton ist, dass Gasbeton eine höhere Druckfestigkeit und Stabilität aufweist.
Nachteilig hingegen ist, dass zur Herstellung stationäre Anlagen erforderlich sind, welche insbesondere in dem Erfordernis der Dampfhärtung begründet sind. Hierdurch ergibt sich sowohl ein enormer Energiebedarf, der sich negativ auf die Kosten des Porenbetons auswirkt, als auch ein aufwendiger Transport der stationär hergestellten Porenbetonelemente.
Bei der Herstellung von Porenbeton als Schaumbeton wird der Betongrundmischung ein baustellenseitig vorgefertigter Schaum zugesetzt. Durch eine anschließende mechanische Vermischung wird eine gleichmäßige Porenbildung in der Betonmischung erzielt. Die so hergestellte Betonmasse wird in die Verschalung eingebracht, wo sie an der Luft erhärtet. Vorteilhaft bei der Ausführung des Porenbetons als Schaumbeton ist, dass die Betonmasse pumpfähig ist und direkt auf der Baustelle in die Verschalung eingebracht werden kann. Auch ist keine Energiezufuhr für das Erhärten des Schaumbetons erforderlich. Nachteilig hingegen ist die Gefahr einer Volumenverringerung der Betonmasse beim Erhärten sowie seine im Vergleich zum Gasbeton geringere Druckfestigkeit. Auch ist eine langsamere Entwicklung der Strukturfestigkeit bewirkt.
Zur wirtschaftlichen, flexiblen Herstellung von Leichtbetonbauteilen ist ein Porenbeton erforderlich, der die Vorzüge der zuvor beschriebenen Porenbetonarten unter Vermeidung deren Nachteile kombiniert.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Porenbeton zu schaffen, der einfach ohne Dampfhärtung herstellbar ist, lokal direkt an der Baustelle vergossen werden kann und dabei eine hohe Druckfestigkeit sowie eine schnelle Entwicklung der Strukturfestigkeit aufweist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Zusatzmittel ein Blähmittel sowie ein Schaumbildungsmittel enthält.
Mit der Erfindung ist ein Porenbeton geschaffen, der einfach und ohne Dampfhärtung herstellbar ist, lokal direkt an der Baustelle vergossen werden kann und dabei eine hohe Druckfestigkeit sowie eine schnelle Entwicklung der Strukturfestigkeit aufweist.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Blähmittel Aluminiumpulver. Aluminium bildet bei Einwirkung von Basen und Wasser Wasserstoff, der das Baumaterial aufbläht, wodurch die Porenbildung erzielt wird.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das Schaumbildungsmittel ein Polymer auf Silikon- oder Polyurethanbasis. Diese Polymere bilden in Reaktion mit Wasser eine schaumähnliche, stabile Struktur aus, wodurch eine erhöhte stabile Porenbildung der Betonmasse erzielt ist.
Bevorzugt ist das Polymer in Re-Dispersion-Form eingebracht. Hierdurch ist eine weitere Stabilisierung des Betons erzielt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält das Zusatzmittel zusätzlich einen Stabilisator mit Klebeeffekt. Hierdurch wird die Stabilität der Porenstruktur des Betons erhöht. Bevorzugt ist der Stabilisator ein Polymer auf Polyvinylacetat-, Polychloropren- und/oder Polyurethanbasis. Vorteilhaft ist das Polymer in Re-Dispersionsform eingebracht.
In Ausgestaltung der Erfindung enthält das Zusatzmittel zusätzlich mindestens ein Tensid. Durch die Zugabe von Tensiden wird der Schaumeffekt auch innerhalb des Betons stabilisiert.
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.
Der als Ausführungsbeispiel gewählte Porenbeton besteht aus einer Betongrundmischung, der ein Zusatzmittel beigegeben ist. Für einen Kubikmeter Betonmasse ist die Betongrundmischung gebildet aus 500 kg Zement, 280 l Wasser sowie 100 kg Asche oder Gesteinmehl. Dieser Betongrundmischung sind 5 kg Zusatzmittel beigegeben.
Im Ausführungsbeispiel ist das Zusatzmittel eine Trockenmischung aus 10,7 % Aluminiumpulver, 17,4 % Polymerkleber auf Polyvinylacetatbasis in Re-Dispersionsform, 20 % Polymermasse auf Polyurethanbasis in Re-Dispersionsform als Schaumbildungsmittel, 21,5 % Zement, 8,6 % Kalk, 18,3 % Gipsbindemittel sowie 5 % Quarzsand mit einer Körnung kleiner ca. 0,16 mm. Anstelle von Quarzsand können auch andere Zuschlagstoffe wie lehmhaltige Elemente verwendet werden. Die Mengenverhältnisse können erheblich variieren, wodurch die Eigenschaften des Porenbetons, wie Porendichte oder Zähigkeit der (nicht erhärteten) Betonmasse verändert werden können. Die Menge des Zusatzmittels sollte ca. 1 % der Menge der Betongrundmischung im Trockenzustand betragen.
Der Porenbeton erhärtet an der Luft. Es erfolgt keine Dampfhärtung. Die Porenstruktur wird gebildet durch chemische Reaktionen des Blähmittels (im Ausführungsbeispiel Aluminiumpulver), durch Lösung des Schaumbildungsmittels (im Ausführungsbeispiel Polymermasse auf Polyurethanbasis in Re-Dispersionsform), wodurch ein Schaumeffekt entsteht, der auch den Porenbildungsprozess fördert, sowie durch Stabilisatoren (im Ausführungsbeispiel Polymerkleber auf Polyvinylacetatbasis in Re-Dispersionsform), die den Porenbildungsprozess stabilisieren. Der Porenbildungsprozess beginnt bei der Vermischung der Betongrundmischung mit dem Zusatzmittel und setzt sich fort bei der Erstarrung und Erhärtung der Frischbetonmasse in der Schalung bzw. der Form. Das Volumen der Frischbetonmasse wächst dabei auf ein Vielfaches des Anfangsvolumens an.
Der erfindungsgemäße Porenbeton kann direkt auf der Baustelle hergestellt und in die gewünschte Verschalung eingebracht werden; er ist pumpfähig. Auf Grund seiner hervorragenden Wärme- und Schalldämmungseigenschaften sowie seiner hohen Druckfestigkeit ist er sowohl bei Decken, tragenden Außenwänden, tragenden und nichttragenden Innenwänden, beim Ausmauern verschiedener Bauteile als auch als Estrichbeton einsetzbar. Die Mischung der Betonmasse erfolgt vorzugsweise mit einem Rotormischer mit mindestens 600 Umdrehungen pro Minute. Durch die Rotation der Betonmasse wird die Porenbildung zusätzlich gefördert.
Der erfindungsgemäße Porenbeton hat schon nach 24 Stunden nach Betonierung ausreichende Festigkeit, um die Baukonstruktionen oder -elemente auszuschalen. Große Betonflächen sind nach dieser Zeitspanne bereits begehbar.

Claims

Porenbeton, basierend auf einer Betongrundmischung, die im Wesentlichen aus Bindemittel, Wasser und Zuschlagstoffen zusammengesetzt ist, sowie einem Zusatzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel ein Blähmittel sowie ein Schaumbildungsmittel enthält.
Porenbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blähmittel Aluminiumpulver ist.
Porenbeton nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumbildungsmittel ein Polymer auf Silikonbasis ist.
Porenbeton nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumbildungsmittel ein Polymer auf Polyurethanbasis ist.
Porenbeton nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer in Re-Dispersionsform eingebracht ist.
Porenbeton nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel zusätzlich einen Stabilisator mit Klebeeffekt enthält.
Porenbeton nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator ein Polymer auf Polyvinylacetatbasis ist.
Porenbeton nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator ein Polymer auf Polychloropren- und/oder Polyurethanbasis ist.
Porenbeton nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer in Re-Dispersionsform eingebracht ist.
Porenbeton nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmittel zusätzlich wenigstens ein Tensid enthält.