DE2127421A1

DE2127421A1 - Concrete mouldings - contg prefoamed polystyrene beads by mixing preformed beads with cement and additives, treating with st

Info

Publication number: DE2127421A1
Application number: DE19712127421
Authority: DE
Inventors: die Anmelder. P sind
Original assignee: Beth, Franz, 6520 Worms; Heckendorf, Siegfried, 6841 Rosengarten
Priority date: 1971-06-03
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1972-12-14

Abstract

Mixed concrete moulded body is produced by (a) mixing prefoamed, non-aged polystyrene particles of 3mm, cement, and additives such as sand, (b) blowing steam into the mixt. and (c) moulding. The bodies are dimensionally stable soon after placing in the mould. Use of epoxy resins as bonding agents for the prefoamed polystyrene beads is unnecessary. Pref. steam is blown into the closed mould at a pressure of not >2 atm. The duration of the steam treatment is 30-120 secs. so that the mixt. is heated to 60-70 degrees C.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Mischbetonformkörpers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mischbetonformkörpers. Method for producing a mixed concrete molding. The invention relates to a method for producing a mixed concrete molding.

Es ist bekannt, derartige Mischbetonformkörper unter Verwendung vorgeschäumter Polystyrolkügelchen herzustellen. It is known to use pre-expanded concrete molded bodies of this type Manufacture polystyrene beads.

Da diese Polystyrolkügelchen frisch sein müssen, d.h., nicht älter als etwa 24 Stunden sein dürfen, kann man sie nicht lange auf Lager halten; vorteilhaft werden diese Polystyrolkügelchen daher in dem gleichen Werk vorgeschäumt, in welchem auch die Mischbetonformkörper hergestellt werden.Because these polystyrene beads have to be fresh, i.e. not older than about 24 hours, they cannot be kept in stock for long; advantageous these polystyrene beads are therefore prefoamed in the same plant in which the mixed concrete moldings are also produced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei welchem die PolyntyrolkUgelchen nicht in einem gesonderten Verfahren und in einer gesonderten Apparatur aus Polystyrolgranulat vorgeschäumt werden müssen. The invention is based on the object of specifying a method in which the polytyrene beads are not in a separate process and in must be pre-expanded in a separate apparatus made of polystyrene granulate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Mischer Sand und Polystyrolgranulat innig miteinander vermischt werden, daß in diese Mischung Dampf so lange eingeleitet wird, bis die Mischung aus Sand und Polystyrolgranulat auf 1200 bis 1500 ¢ erwärmt und eine gewünschte Vorschäumung des Polystyrolgranulates bewirkt ist, daß dann Wasser und zuletzt Zement und Mischöl (Porenbildner) zugegeben und gleichmäßig vermischt werden, wobei die zugegebene Wassermenge gleich der zum Abbinden des Zement es erforderlichWassermenge, vermindert um die durch Dampfkondensation niedergeschlagene Wassermenge, ist und wobei die Wasserzugabe durch Abkühlen der Mischun& auf 600 bis 75 0 C die Vorschäumung beendet und die vorgeschäumten Polystyrolkügelchen erfestigt, und daß dann unverzüglich die fertige Mischung in eine oben offene Form eingegeben wird, in welcher das Abbinden des Zement es in 60 min bis 90 min eine Erwärmung bewirkt, die zum Nachschäumen der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen führt. - Anstelle von Dampf kann man zum Vorschäumen auch Heißluft zugeben; die zugegebene Menge kalten Wassers ist dann entsprechend zu erhöhen. Die Verwendung von Heißluft hat den Vorteil, daß der Zement-Wasser-Faktor (\Ferhaltnis Wasser-Menge zu Zement-Menge) genauer eingestellt werden kann, da die bei Dampfkondensation niedergeschlagene Wassermenge variabel ist. According to the invention, this object is achieved in that in a mixer Sand and polystyrene granules are intimately mixed that in this mixture Steam is introduced until the mixture of sand and polystyrene granules heated to 1200 to 1500 ¢ and a desired pre-expansion of the polystyrene granules the effect is that then water and finally cement and mixed oil (pore-forming agents) are added and mixed evenly, the amount of water added being equal to that of the The setting of the cement requires the amount of water to be reduced to the amount of water precipitated by steam condensation, and where the addition of water the prefoaming is terminated by cooling the mixture to 600 to 75 ° C. and the pre-expanded polystyrene beads solidified, and that then immediately the finished mixture is entered into an open-topped form, in which the setting of the cement it heats up in 60 min to 90 min, which leads to further foaming of the pre-expanded polystyrene beads. - Instead of steam you can go to Also add hot air to pre-foaming; the added amount of cold water is then to increase accordingly. The use of hot air has the advantage that the cement-water factor (\ Ferhaltnis amount of water to amount of cement) can be set more precisely because the in the case of steam condensation, the amount of water precipitated is variable.

Zunächst werden erfindungsgemäß nur Sand und Polystyrolgranulat miteinander vermischt, wobei der Sand während der nachfolgenden Vorschäumung durch eingeleiteten Dampf verhindert, daß die Polystyrolkügelchen miteinander verbacken. Sand und Polystyrolgranulat werden vorteilhaft etwa 1 min miteinander vermischt und dann wird 50 bis 60 Sekunden lang Dampf eingeblasen, bis die Mischung aus Sand und Polystyrolgranulat auf 120° bis 1500 C erwärmt und eine gewünschte Vorschäumung des Polystyrolgranulat es bewirkt ist. Diese Mischung wird dann durch Zugabe von kaltem Wasser "abgeschreckt", wodurch die Temperatur der Mischung auf 600 bis 750 C herabgesetzt wird. Hierdurch wird einerseits die Vorschäumung beendet und andererseits werden die vorgeschäumten Polystyrolkügelchen verfestigt. Dann erst wird der Zement und das Mischöl (Porenbildner) zugegeben; es ist sehr wesentlich, daß der Zement erst eingegeben wird, nachdem durch Zugabe des kühlen Wassers die Temperatur der Mischung herabgesetzt ist, da der Zement in einem heißen Wasserbrei zu früh abbinden würde, was erfahrungsgemäß dazu führt, daß an den Wandungen des Mischers und den Mischerarmen sich abgebundener Zement ansetzt. First, according to the invention, only sand and polystyrene granules are mixed with one another mixed, the sand being introduced through during the subsequent pre-expansion Steam prevents the polystyrene beads from caking together. Sand and polystyrene granulate are advantageously mixed together for about 1 minute and then 50 to 60 seconds Long steam blown in until the mixture of sand and polystyrene granulate to 120 ° Heated up to 1500 C and a desired pre-expansion of the polystyrene granulate it causes is. This mixture is then "quenched" by adding cold water, thereby creating the temperature of the mixture is reduced to 600 to 750 C. This will on the one hand, the pre-expansion is ended and, on the other hand, the pre-expanded polystyrene beads are finished solidified. Only then is the cement and the mixed oil (pore-forming agent) added; it is very important that the cement is not added until after it has been added of the cool water the temperature of the mixture is lowered because the cement is in a hot water porridge too early would bind what experience has shown leads to the fact that on the walls of the mixer and the mixer arms are bound Cement sets in.

In der offenen Form bewirkt das langsam beginnende Abbinden des Zement es eine Temperaturerhöhung durch Hydration, und diese Temperaturerhöhung beschleunigt einerseits das Abbinden und bewirkt andererseits ein Nachschäumen der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen in dieser Form. In the open form, the cement slowly begins to set there is a temperature increase through hydration, and this temperature increase accelerates on the one hand the setting and on the other hand causes a post-foaming of the pre-foamed Polystyrene beads in this form.

In vielen Fällen wird man die Abbindezeit des Zement es von 60 min bis 90 min noch wesentlich herabsetzen wollen. Dies kann man erfindungsgemäß dadurch erzielen, daran in die Mischung einen zweiten Dampfstoß eingibt, welcher ein Nachschäu men der durch den ersten Dampfstoß vorgeschäumten Polystyrolkügelchen bewirkt und die Mischung derart erwärmt, daß die Zeit, innerhalb welcher der Zement in der Form abbindet, gegenüber der angegebenen Zeit von 60 min bis 90 min erheblich vermindert wird. In many cases the setting time of the cement will be 60 min want to significantly reduce it up to 90 min. This can be done according to the invention achieve, on it enters a second burst of steam into the mixture, which a Nachschäu men of the polystyrene beads pre-expanded by the first burst of steam and the mixture is heated so that the time within which the cement is in the mold sets, considerably reduced compared to the specified time of 60 min to 90 min will.

Man kann den zweiten Dampf stoß in die Mischung eingeben, so lange sich diese noch im Mischer befindet: Man mischt hierzu in dem Mischer Sand und Polystyrolgranulat innig miteinander, leitet in diese Mischung Dampf (erster Dampfstoß) so lange ein, bis die Mischung ausSaad und Polystyrolgranulat auf 120° C bis 150° Cerwärmt und eine gewünschte Vorschäumung des Polystyrolgranulates bewirkt ist. You can put the second burst of steam into the mixture for as long if this is still in the mixer: To do this, mix sand and polystyrene granulate in the mixer intimately with one another, introduces steam into this mixture (first burst of steam) for as long as until the mixture of Saad and polystyrene granulate is warmed to 120 ° C to 150 ° C and a desired pre-expansion of the polystyrene granulate is effected.

Dann gibt man kalt es Wasser und zuletzt Zement und Mischöl (Porenbildner) hinzu und vermischt gleichmäßig. Hierbei sind einerseits die Temperatur, auf welche die Mischung aus Sand und Polystyrolgranulat durch den ersten Dampfstoß erwärmt wird, und andererseits die Wassertemperatur des zugegebenen Wassers derart aufeinander abzustimmen, daß die Temperatur der Mischung nach Zugabe des Wassers, des Zement es und des Mischöles etwa 500 C beträgt. Dann gibt man den zweiten Dampfstoß in die Mischung, welcher die Mischung auf etwa 1200 C erwärmt; anschließend gibt man die fertige Mischung unverzüglich in eine oben offene Form, in der der Zement in weniger als 60 min bis 90 min abbindet.Then you give it cold water and finally cement and mixed oil (pore builder) and mixes evenly. On the one hand, the temperature at which the mixture of sand and polystyrene granulate is heated by the first burst of steam is, and on the other hand the water temperature of the added water so one on top of the other agree that the temperature of the mixture according to Adding the water, of the cement and the mixed oil is about 500 C. Then you give the second burst of steam into the mixture, which heats the mixture to about 1200 C; then there the finished mixture immediately into an open-topped form in which the cement sets in less than 60 min to 90 min.

Bei diesem Verfahren ist es wesentlich, daß der Zement sich möglichst kurz in der durch den zweiten Dampfstoß erhitzten Mischung befindet. Oft wird es schwierig sein, die hierzu erforderlichen Temperaturen und Zeiten so genau einzuhalten, daß ein Abbinden des Zement es innerhalb des Mischers vermieden wird. In this process, it is essential that the cement be as possible is briefly in the mixture heated by the second burst of steam. Often it will difficult to adhere to the required temperatures and times so precisely, that the cement is prevented from setting inside the mixer.

Aus diesem Grunde wird es oft besser sein, den zweiten Dampfsto g cht innerhalb des Mischers, sondern innerhalb der Form in die Mischung einzugeben und so ein schnelleres Abbinden des Zement es in der Form zu erzielen, wodurch man die Entformungszeit wesentlich unter die angegebenen 60 min bis 90 min senken kann. For this reason it will often be better to use the second burst of steam Not to be added to the mix inside the mixer, but inside the mold and so a faster setting of the cement to achieve it in the form, thereby one the demoulding time can be reduced significantly below the specified 60 min to 90 min.

Ein dritter Weg, diese Entformungszeit zu vermindern, besteht darin, die Porm zu beheizen. A third way to reduce this demolding time is to to heat the porm.

Der Dampf der beiden Dampfstöße wird vorteilhaft möglichst homogen in die Mischung eingeleitet, um lokale berhin zungen zu vermeiden. Derartige lokale Überhitzungen können beim ersten Dampfstoß dazu führen, daß in überhitzten Bereichen bereits ein Nachschäumen der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen stattfindet; die Homogenität der Vorschäumung in der Mischung wäre damit nicht gewährleistet, und durch das nachherige Abschrecken durch das kalte Wasser würde keine gleichmäßige Verfestigung der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen mehr erzielt, da in manchen Bereichen die Polystyrolkügelchen bereits nachgeschäumt wären. Lokale Überhitzungen beim zweiten Dampfstoß dagegen könnten dazu führen, daß der Zement lokal zu früh abgebunden wird; beirn Eingeben des zweiten Dampfstoßes in den 0 scher hätte dies zur Folge, daß abgebundene Zement-Brocken den Mischer verstopfen würden. Beim Einleiten des Dampfes innerhalb der Form dagegen hätte das verfrühte Abbinden innerhalb einzelner Bereiche zur Folge, daß die Festigkeit des fertigen Mischbetonformkörpers inhomogen wäre. The steam from the two bursts of steam is advantageously as homogeneous as possible introduced into the mixture in order to avoid local excesses. Such local Overheating can result in overheated areas on the first burst of steam post-foaming of the pre-expanded polystyrene beads is already taking place; the This would not ensure homogeneity of the pre-expansion in the mixture, and as a result of the subsequent quenching with the cold water, no uniformity would be achieved Solidification of the pre-expanded polystyrene beads achieved more than in some Areas where the polystyrene beads are already foamed. Local overheating on the other hand with the second burst of steam could cause the cement is set too early locally; when entering the second burst of steam into the shear the consequence would be that set cement lumps would clog the mixer. On the other hand, if the steam were introduced inside the mold, this would result in premature setting within individual areas result in the strength of the finished mixed concrete molding would be inhomogeneous.

Wie bereits ausgeführt wurde, steigt die Temperatur innerhalb der Form durch das Abbinden des Zementes an. Überschreitet diese Temperatur 1000 C, so verdampft das Wasser an der Oberfläche, was ein Austrocknen oder "Verdursten" der Oberfläche des Mischbetonformkörpers zur Folge hat. An der Oberfläche fehlt dann das zum Abbinden erforderliche Wasser, so daß die Oberfläche nicht die erforderliche Festigkeit aufweist. Aus diesem Grund wird vorteilhaft die oben offene Form abgedeckt, sobald der Formkörper eine Temperatur von 980 C erreicht. As already stated, the temperature rises within the Shape by the setting of the cement. If this temperature exceeds 1000 C, so the water evaporates on the surface, causing dehydration or "dying of thirst" the surface of the mixed concrete molding. Missing on the surface then the water required for setting, so that the surface does not have the required Has strength. For this reason, the open top form is advantageously covered, as soon as the shaped body reaches a temperature of 980 ° C.

Es hat sich bewährt, einen Dampf von 1200 C bis 1500 C und 8 bis 10 at Druck zu verwenden. It has been proven to have a steam of 1200 C to 1500 C and 8 to 10 at pressure to use.

Steht beispielsweise kein Heißdampf, sondern heißes Wasser zur Verfügung, so kann man vorteilhaft erfindungsgemäß einen Mischbetonformkörper dadurch herstellen, daß man in einem Mischer Sand und Polystyrolgranulat mit so viel heißem Wasser vermischt, daß das Polystyrolgranulat bis zu einem gewünschten Grad vorgeschäumt wird. Dann gibt man kalt es Wasser und zuletzt Zement und Mischöl (Porenbildner) hinzu und vermischt gleichmäßig. Hierbei ist die zugegebene kalte Wassermenge gleich der zum Abbinden des Zement es erforderlichen Wassermenge, vermindert um die Menge heißen Wassers, die man eingangs zugegeben hat. For example, if there is no superheated steam available, but hot water, a mixed concrete molding can advantageously be produced according to the invention by that you mix sand and polystyrene granulate with so much hot water in a mixer, that the polystyrene granulate is pre-expanded to a desired degree. then you add cold water and finally cement and mixed oil (pore-forming agent) and mixes evenly. The amount of cold water added is the same as that for When the cement sets, the amount of water required is reduced by the amount of hot water Water that was added at the beginning.

Auch hier bewirkt die Zugabe des kalten Wassers durch Abkühlen der Mischung ein Ende der Vorschäumung und eine Verfestigung der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen. Man gibt dann unverzüglich die fertige Mischung in eine oben offene Form ein, in welcher das Abbinden des Zementes eine Erwärmung bewirkt, die zum Nachschäumen der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen -führt.Here, too, the addition of cold water causes it to cool down the Mix one end of the pre-expansion and solidification of the pre-expanded polystyrene beads. The finished mixture is then immediately poured into an open-topped form, in which causes the setting of the cement a heating that is necessary for re-foaming of the pre-expanded polystyrene beads.

Dieses erfindungsgemie Verfahren, bei welchem man an Stelle von Heißdampf heißes Wasser verwendet, hat den Vorteil, daß die verwendete Apparatur wesentlich einfacher sein kann; um ein zu starkes Aufschäumen des Polystyrolgranulates zu verhindern, muß das heiße Wasser nach und nach zugegeben werden, um lokale Uberhitzungen, die die geschilderten Nachteile haben, zu vermeiden.This inventive method, in which instead of superheated steam Using hot water has the advantage that the equipment used is essential can be easier; to prevent excessive foaming of the polystyrene granulate, the hot water must be added gradually to avoid local overheating that the disadvantages outlined have to be avoided.

Zur Herstellung eines Polystyrol-MischbdDn-i'ormkörpers mit einem spezifischen Gewicht von 800 kg/m3 mischt man 80 kg Sand der Körnung 0,3 mm mit 4 kg Polystyrolgranulat der Type 4200 etwa 1 min lang. Man bläst dann Dampf von 1200 C bis 1500 C und 8 bis 10 at Druck 60 bis 70 Sekunden lang ein; diese Dampfeinblasdauer beträgt 70 bis 80 Sekunden, solange der Mischer noch kalt ist. Durch das Dampfeinblasen wird die Temperatur der Mischung auf 1200 C bis 1500 C erhöht. Die Polystyrolgranulat-Kügelchen werden vorgeschäumt. Dieses Vorschäumen wird dadurch unterbrochen, daß man 27 kg Wasser hinzuschüttet; diese Wasser menge ist derart gewählt, daß die insgesamt (kaltes wasser und Dampfkondensation) zugegebene Wassermenge zu einem Wasser-Zement-Faktor von 0,4 führt. Nach Eingabe des Wassers werden 90 kg Zement der Type 350 und 90 g Mischöl (Porenbildner) zugeschüttet, und dann wird gleichmäßig etwa 1 min lang vermischt. Die Mischung hat dann eine Temperatur von 600 C bis 750 C. For the production of a polystyrene mixed tape with a standard body specific weight of 800 kg / m3, 80 kg of sand with a grain size of 0.3 mm are mixed with it 4 kg of type 4200 polystyrene granulate for about 1 minute. Steam is then blown off 1200 C to 1500 C and 8 to 10 atm pressure for 60 to 70 seconds; this steam injection time is 70 to 80 seconds while the mixer is still cold. By blowing in steam the temperature of the mixture is increased to 1200 C to 1500 C. The polystyrene granulate beads are pre-expanded. This pre-expansion is interrupted by adding 27 kg Add water; this amount of water is chosen so that the total (cold water and steam condensation) added amount of water to a water-cement factor of 0.4 leads. After adding the water, 90 kg of cement of type 350 and 90 are used g mixed oil (pore-forming agent) is poured in, and then is uniformly for about 1 min mixed. The mixture then has a temperature of 600 C to 750 C.

Diese fertige Mischung wird dann unverzüglich in eine oben offene Form eingegeben, in welcher das Abbinden des Zementes in 60 min bis 90 min eine Erwärmung bewirkt, die zum Nachschäumen der vorgeschäumten Polystyrolkügelchen führt. This finished mixture is then immediately poured into an open top Form entered in which the setting of the cement in 60 min to 90 min It causes heating, which leads to the foaming of the pre-expanded polystyrene beads.

Der erhaltene Mischbetonformkörper hat eine Wärmeleitzahl von 0,20 Kcal / m h grd, eine Druckfestigkeit von 50 bis 60 kp/cm² und eine Biegezugfestigkeit von etwa 20 kp/cm². The mixed concrete molded body obtained has a thermal conductivity of 0.20 Kcal / m h grad, a compressive strength of 50 to 60 kp / cm² and a flexural strength of about 20 kgf / cm².

Als Mischer wurde ein Zwangsmischer THZ 375 mit Dampfinjektion der Firma TEKA-Baumaschinen GmbH verwendet. Die Homogenität der Dampfzuführung wurde dadurch verbessert, daß die drei dwnpfzuführenden Arme am Boden je ein radiales Quer-Rohr mit Dampfaustrittsöffnungen tragen, welche der Umlaufrichtung entgegenstehen. A THZ 375 compulsory mixer with steam injection was used as the mixer TEKA-Baumaschinen GmbH used. The homogeneity of the steam supply was improved by the fact that the three dwnpfzuführenden arms each have a radial one on the bottom Carry a cross tube with steam outlet openings that oppose the direction of rotation.

Claims

Expectations

Method for producing a mixed concrete molding, characterized in that that sand and polystyrene granulate are intimately mixed with one another in a mixer, that steam is introduced into this mixture until the mixture of sand and polystyrene granulate heated to 120% bits 150 ° C and a desired pre-expansion the polystyrene granulate causes water and finally cement and mixed oil (Pore former) are added and mixed evenly, the added Amount of water equal to the amount of water required to set the cement, reduced the amount of water precipitated by steam condensation, and where the Addition of water ends the prefoaming by cooling the mixture to 600.degree. C. to 75.degree and solidify the pre-expanded polystyrene beads, and that immediately the finished mixture is poured into an open-topped mold, in which the setting of the cement causes heating in 60 min to 90 min, which causes the after-foaming of the pre-expanded polystyrene beads.

2. The method according to claim 1, characterized in that sand and Polystyrene granules are mixed together for 1 min.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the steam injection time is 50 seconds to 60 seconds.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a second burst of steam is introduced into the mixture, which causes re-foaming caused by the pre-expanded polystyrene beads by the first burst of steam and the Mixture heated so that the time within which the cement in the Form sets, significantly reduced compared to the specified time of 60 min to 90 min will.

5. The method according to claim 4, characterized in that according to the a cooling to 500 C causing admixture of water and then cement and Mixing oil the second burst of steam is added to the mixture inside the mixer, which heats the mixture to about 1000 C, and that then immediately the finished Mixture is poured into an open-topped mold, in which the cement in less sets than 60 min to 90 min.

6. The method according to claim 4, characterized in that the second A burst of steam is entered into the mold.

7. The method according to claim 1, characterized in that the shape is heated, whereby the time within which the cement sets in the mold, is considerably reduced compared to the specified time of 60 min to 90 min.

8. The method according to claim 1 or the following, characterized in that that the steam of the first burst of steam and optionally the second burst of steam is introduced homogeneously in order to avoid local overheating, which occurs with the first burst of steam to undesired after-foaming and to premature setting with the second burst of steam of the cement.

9. The method according to claim 1 or the following, characterized in that that the open top form is covered as soon as the molded body has a temperature of Reached 980 c.

10. The method according to claim 1 or the following, characterized by the use of a steam of 1200 C to 1500 C and 8 to 10 at pressure,

11. Procedure for the production of a mixed concrete molding, characterized, that in a mixer sand and polystyrene granulate mixed with so much hot water that the polystyrene granulate is pre-expanded to a desired degree, that then cold water and finally cement and mixed oil (pore-forming agents) are added and be mixed evenly, with the added amount of cold water equal to that the amount of water required to set the cement less the amount of hot water Water, and being adding the cold water by cooling the mixture the pre-expansion ends and the pre-expanded polystyrene beads solidify, and that the finished mixture is then immediately entered into an open-topped form is, in which the setting of the cement causes a heating that leads to post-foaming of the pre-expanded polystyrene beads.

12. Modification of the method according to at least one of the claims 1 to 10, characterized in that hot air is used instead of the first burst of steam is, in which case the added amount of cold water is to be increased such that the desired water-cement factor is obtained.