DE2227894A1 - Verfahren zur herstellung von leichtbausteinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Leichtbausteinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur erstellung von Leichtbausteinen unter Zusatz von Braunkohle.
• Es ist bekannt, Braunkohle oder Steinkohle w-ie auch andere organische Stoffe, z.B. Holz- oder Textilabfälle, als Zusatzstoffe beim Brennen von Ton einzusetzen, um aufs einer solchen Mischung nach dem Brennen z.B. poröse Klinkersteine zu erhalten. Die Qualität dieser Steine wird jedoch durch schwer kontrollierbare Schwind- und Blähvorgänge, durch Rißbildung im Inneren der Steine sowie durch Verformungen stark beeinflußt. Es ist schwierig, diese Erscheinungen durch einen gleichmäßigen Brand zu vermeiden. Ferner erlauben die bekannten Verfahren nur die Anwendung von relativ geringen Mengen an brennbaren Zusätzen, da bei Verwendung größerer Mengen die genannten unerwtinschten Vorgänge völlig unkontrollierbar werden. Ein weiterer Nachteil dieser Steine sind de zahlreichen, nach außen offenen Poren7 die zu einer unerwünschten Feuchtigkeitsaufnahme führen.
• Es ist ferner bekannt, Leichtbaumaterial als Zuschlagstoffe zu Beton dadurch zu gewinnen, daß man bestimmte Tone mit geringen Mengen brennbaren Materials, im allgemeinen 2 - 6 %, mischt und auf eine solche Weise brennt, daß bei der Gasbildung gleichzeitig Sinterung der Oberfläche des zu brennenden Körpers eintrItt. Auf diese Weise entstehen sogenannte Blähtone mit einer relativ glatten glasartigen Oberflache und einer hochporosen inneren Struktur. Deren Herstellung ist jedoch auf nur wenigeblähbare Tonarten beschränkt.
• Es wurde nun gefunden, daß man in besonders vorteilhafter Weise Leichtbausteine herstellen kann, wenn man Tone mit bis zu 40 Gew.-% eines gegebenenfalls zerkleinerten brennbaren Materials, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, zu einem formbaren Brei vermischt, aus dem Gemisch kleine weitgehend homogen ausbrennbare Körper von beliebiger Form herstellt, diese in üblicher Weise trocknet und unter Vermeidung einer unerwünscht starken Sinterung brennt, die gebrannten Körper auf eine Korngröße von max. 3 cm zerkleinert, die erhaltenen Körner mit 0,1 - 1 Teil Zement unter Zusatz von Wasser zu einem Brei vermischt, den Brei formt und die Formlinge aushärtet. Es können beliebige brennbare Tone oder ähnliche Materialien, z.B. Rotschlamm, zum Einsatz kommen. Als brcnnbare Materialien können z.B. Braunkohle oder Steinkohle, auch in Staubform, Brikettabrieb, Steinkohlenschlämme, RLP», Rückstandsöle oder Abfallö' ferner Holz oder Holzmehl, Torf, Strom\, Samen und Nadeln von Nadelhölzern, Altgummi, Cellulose, Kunststoffe und Papierabfälle Verwendung finden. Das Verhältnis von Ton zu brennbarem Material ist in sehr weiten Grenzen variierbar. So kann der Anteil an brennbaren Stoffen zwischen etwa 1 - 40 % liegen. Ein Gemisch mit sehr guten Eigenschaften besteht z.B. aus ca. 70 % Ton und 30 % Braunkohle. Der brennbare Anteil muß gegebenenfalls entsprechend der gewünschten Porosität und Korngröße gemahlen werden, wobei die Art der Mahlung beliebig sein kann.
• Das Mischen kann wasserfeucht, aber auch z.B. bei Einsatz von Ölen in diesen direkt erfolgen. Das erhaltende teigige Material kann nun in beliebiger Form, besonders vorteilhaft in derart kleinstückiger Form gebrannt werden, daß der Brennvorgang weitgehend homogen verläuft, wobei Schwind- und Verformungsvorgänge sowie Blähvorgänge, Rißbildung oder Porenbildung nach außen weitgehend vermieden werden, im übrigen aber auch, und dies ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, für die Eigenschaften des fertigen Steines nicht von wesentlicher Bedeutung sind.
• Durch die relative Kleinheit der brennenden Körper läuft außerdem" der Brennvorgang schneller ab als etwa bei der Herstellung von Backsteinen.
• Nach dem Brennen werden die Formkörper, soweit erforderlich, in üblicher Weise auf eine Größe von unter etwa 3 cm zerkleinert. Das so erhaltene Gemisch von Formkörpern verschiedener Größe kann zur Weiterverarbeitung gebracht werden. Je nach den gewünschten Eigenschaften drs fertigen Steines kann man auch nur Formkörper einer bestimmten Größe z,B.-kleiner als 0,5 mm, verarbeiten, wobei man Steine mit erhöhter Druckfestigkeit erhält. Die so erhaltenen Körner werden nun mit Zement behandelt. Dies kann in vielfältiger Art gescnehen, z.B. mit trockenem Zement oder mit einem Zement-Wassergemisch. Es kann zweckmäßig sein, die gebrannten Körper vor dem Behandeln mit einer Zementbrühe mit Wasser anzufeuchten, damit das Abbinden des Zements nicht durch die wasseransaugende Wirkung der Körner erschwert wird. Man kann aber auch die angefeuchteten Körner mit Zement bestäubten. Die Behandlung der gebrannten Körner mit Zement führt zum Schließen der Poren an d t Oberfläche, wodurch das Aufsaugen von Feuchtigkeit nach dem Härten verhindert wird. Ein Binden der gebrannten porösen Körner zu größeren Körpern bestimmter Form kann auch mit anderen Bindemitteln geschehen, z.B. mit organischen Binde- und Klebemitteln sowie mit von Zement verschiedenen anorganischen Bindemitteln z.B. Waserglns. Es werden dann Steine der gewünschten Größe und Form gefornt, z.B. durch Einfüllen in geeignete Formen. Es kann vorteilhaft sein, das Material hierbei zusammenzupressen, natürlich unter Vermeidung einer Zerstörung der porösen Körner. Anschließend wird in bekannter Weise, z.B. durch Dampfhärtung oder durch längeres Lagern, eine Härtung des Steines vorgenommen.
• Bei der Herstellung der Steine können Korngröße, Zementmenge und das -Verhältnis von Ton zu brennbarem material variiert werden. Die Erhöhung des Anteils an kleinen Korngrößen, insbesondere unter 0,5 mm, bewirkt eine Zunahme der Druckfestigkeit. Es können Werte erreicht werden, die praktisch der Druckfestigkeit eines Naturbimssteines entsprechen. Es ist von Vorteil, daß das spezifische Gewicht häufig unter dem des Naturbimssteines liegt. So bringt die Verwendung von z.B. 20 % Braunkohle anstelle von 30 % nur eine geringe Erhöhung der Festigkeit, jedoch eine beträchtliche Abnahme des spezifischen Gewichtes. Eine Zumischung von 1 Teil Zement zu vier Teilen der gebrannten Tonkörper ist im allgemeinen für die Erreichung der erforderlichen Druckfestigkeit ausreichend. Die neuen Leichtbausteine können dort mit besonderem Vorteil eingesetzt werden1 wo natürliche Bimssteine wegen hoher Transportkosten nicht verwendet werden können. Von besonderem Interesse ist auch die Herstellung von sogenannten Dämmsteinen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Sehr leichte Steine mit besonders guten Isoliereigenschaften können erhalten werden, wenn man den Braunkohleanteil weiter erhöht und beim Binden den Zementanteil vermindert.
• Beispii Es wurde ein heinischer Ton mit 30 % gemahlener Rohbraunkohle und Wasser zu einen Knetbare Brei vermischt. Aus diesem Brei wurden kleine Körper von beliebiger Form (maximale Größe etwa 2 - 3 cm) hergestellt 7 die in üblicher Weise bei etwa 1050 oC gebrannt wurden. Die Körper wurden gebrochen bzw. gemahlen. Nach Anfeuchten mit Wasser wurden jeweils 4 Teile Körper verschiedener Korngröße mit 1 Teil Zement als wässrige Brühe vermischt und zu Steinen von 11 cm Länge, 11 cm Breite und 9 cm Höhe gepreßt. Nach dem Aushärten wurden spezifisches Gewicht sowie Druckfestigkeit bestimmt. Die Ergebnisse sind inner folgenden Tabelle zusammengestellt: Gewichtsanteile an Korngrößen tin mm) 0,5 0,5-1 1-3 3-5 5-7 1) 20 32 32 16 2) 30 40 20 10 3) 20 30 30 20 4) 100 5) 20 30 27 27 16 (Ton:Braunkohle 80:20) 6) Naturbimsstein Spezifisches Geicht Druckfeßthgkeit kp/cm 1.407 31,7 1.200 17,3 1.028 12,5 1.752 53,6 1.513 33,3 1.515 35,2

Claims (4)

1. Pa t e n t a n s p r ü c h e 1) Verfahren zur Herstellung-von Leichtbausteinen, dadurch gekennzeichnet, daß man Tone mit bis zu 40 Gew-% eines gegebencnfalls zerkleinerten brennbaren Materials, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, zu einem formbaren Brei vermischt, aus dem Gemisch kleine weitgehend homogen ausbrennbare Körper von beliebiger Form herstellt, diese in üblicher Weise trocknet und unter Vermeidung eincr unerwünscht starken Sinterung brennt, die gebrannten Körper auf eine Korngröße von max. 3 cm zerlwleinert, die erhaltenen Körner mit 0,1 -1 Teil Zement unter Zusatz von Wasser zu einem Brei vermischt, den Brei formt und die Formlinge aushärtet.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß man als brennbares Material Braunkohle einsetzt.
3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man gebrannte Körner von vorbtimmter Größe mit-dem Zement mischt.
4. 4) Verfahren nach Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die gebrannten Körner vor Bildung des Breis mit Wasser oder einem Wasser-Zementgemisch anfeuchtet.