DE2257551A1

DE2257551A1 - Isoliermaterialmischungen

Info

Publication number: DE2257551A1
Application number: DE19722257551
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: WILLI KLEIN DAEMMSTOFFE FA
Current assignee: WILLI KLEIN DAEMMSTOFFE FA
Priority date: 1972-11-23
Filing date: 1972-11-23
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DE2257551B2; FR2207884A1

Description

München, den 23. November 1972

Firma Willi Klein, Dämmstoffe 6719 Harxheim-Zell

Isoliermaterialmischungen

Die Erfindung bezieht sich auf Isollermaterialmischungen auf der Basis von natürlichen Glimmermaterialien und hydraulischen Bindemitteln, Solche natürlichen Glimmermaterialien basieren auf Silikaten, die Aluminium, Eisen, Magnesium etc. enthalten.

Glinunermaterialien sind bereits als Zuschlagstoffe, z.B. in gebundener Form bei Putzen, Hinterfüllmassen od. dgl,, verwendet worden," Ihre besonderen. Eigenschaften gestatten es in der Praxis, daß z.B. bei Temperaturunterschieden (Einwirkung von Wärme) die dabei auftretenden Spannungen ausgeglichen werden und die Rissebildung somit auf ein Minimum reduziert wird. Auch erzielt man mit solchen Mischungen eine gute Haftung am Untergrund, wodurch

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Schäden In der Gesamtstruktur weitestgehend vermieden werden können.

übliche Anwendungsgebiete von Glimmermaterialien als solchen in loser Schüttung sind Isolierungen bei Dachböden, Heizröhren in Gebäuden, Hohlwänden, Wasserboilern, Verpackung, Stahl-Kokillen, Zink- und Blei-Bädern (Oberfläche), in der Dünger-Industrie und als Ballast und Füllstoff für die Tierernährung, ferner in Gießereien für Kernstücke und zum Abdecken von flüssigem Metall. Wenn man jedoch ein in sich zusammenhaltendes Endprodukt, wie z.B. bei Putz- und Isolierauskleidungen, erreichen will, kommt die lose Schüttung - trotz der guten Isoliereigenschaften von Gliinmermaterialien - natürlich nicht infrage.

Unter den Bindemitteln, die für in sich zusammenhaltende Putz- und Isolierprodukte eingesetzt worden sind, sind z.B. in der Bauindustrie Zement, Kalk, Gips und z.B. für industrielle Zwecke, wo höhere Feuerfestigkeiten verlangt werden, Tonerde-Schmelzzement, Ton und dergleichen zu nennen.

Ks hat sich jedoch herausgestellt, daß solche Mischungen, denen zum Bindemittel Glimmer als Zuschlagstoff hinzugesetzt worden ist, sei es Glimmer in der Rohform (dünne flache Plättchen) oder in der thermisch aufgeblähten bzw. expandierten Form (granular, wobei die Gra-

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nulate aus fächerartig geschichteten Teilchen bestehen, die Millionen kleinster Luftzellen enthalten), nicht den in der praktischen Anwendung ständig steigenden Anforderungen an mechanischer und thermischer Dauerstandsfestigkeit und vor allem auch an Wechselbeanspruchung genügen. Die Lösung dieser Probleme durch Bereitstellung solcher Mischungen, die nicht nur vielseitig verwendbar sind, sondern auch den höchsten physikalisch-anwendungstechnischen Anforderungen genügen, ist die Aufgabe der Erfindung.

So hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, daß Isoliermaterialmischungen, enthaltend

a) expandierten gemahlenen Glimmer gemäß der Sieblinie

Körnung

1	,OO	,4o	mm ^β	47	/O
O	,75	,3o	mm «=	69	»0
O	,60	,2o	mm =	81	,5
o,5o	,Io	mm =	88	fO
O	mm β	92	,7
O	mm «=	95	,8
O	mm =	98	»0
O	mm =	99	fO

b) übliches hydraulisches Bindemittel mit gesinterten Bestandteilen (feingemahlen), das zur Herstellung von

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Putz- und Mauermörtel geeignet ist, enthaltend u.a. Steinmehl und oberflächenaktive Mittel

c) üblichen Tonerde-Zement auf der Basis von Kalkstein und Bauxit (hergestellt durch Zusammenschmelzen, Abkühlen an der Luft, Zerkleinern und Mahlen)

d) Silikat-Additiv auf der Basis von Natriumdisilikat mit gutem Absorptionsvermögen

bei vielseitiger Anwendungsmöglichkeit in den Fertigprodukten (nach dem Abbinden) besonders gut trotz unterschiedlicher Temperatur- und / oder Druckbeanspruchungen ausgeglichene Anwendungseigenschaften haben, insbesondere hinsichtlich z. B. thermischer Isolierung bei Temperaturen oberhalb 1 5oo°C.

Bevorzugte Mischungsverhältnisse (jeweils auf loo % addiert) bei den Isoliermaterialmischungen sind folgende:

'Komponente a) Io - 3o Gew.-%

b) 5o - 80 Gew.-%

c) 4 - 2o Gew.-%

d) o,4 - 2,5 Gew.-%

Speziell kommen folgende Bereiche in Betracht: Komponente a) 19-25 Gew.-%

b) 61 - 68 Gew.-%

c) 6-16 Gew.-%

d) o,7 - 1,5 Gew.-%

Das hydraulische Bindemittel der Komponente b) ist ein handelsübliches Produkt. Der Zusatz des Tonerde-

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Zements entsprechend der Komponente c) ist bei der Erfindung Von besonderer Bedeutung. Infolge der Zusammensetzung und der Herstellungsweise dieser Komponente zeigt dieser Tonerde-Zement während des Abbindens und Erhärtens praktisch keine Kalkausscheidung, so daß Kalk in dem gehärteten Zement auch nicht als feste Phase erscheint. Die Komponente c) entspricht z.B. der folgenden durchschnittlichen Standardanalyse:

Al₂O₃ 4o % SiO₂ 5 % Na₂O o,o5 %

CaO 38 % TiO₂ 2 % SO3 O,o5 %

Fe₃O₃ Io % MgO 0,60 % S o,o3

FeO 5 % K₂O o,o5 %

Das geeignete Gemisch aus den Komponenten b) und c) ist u.a. verantwortlich für die vorteilhaften anwendungstechnischen , Eigenschaften der Isoliermaterialmischungen gemäß der Erfindung bzw. der daraus hergestellten und nach dem Abbinden erhaltenen Endprodukte.

Die Komponente d) (Silikat-Additiv auf Basis Natriumdisilikat) ist ein leicht-lösliches rieselfähiges hoch-voluminöses Produkt, das üblicherweise aus Wasserglaslösung erhalten wird. Dieses Produkt ist handelsüblich. In den Isoliermaterialmischungen gemäß der Erfindung dient es auch zur Regulierung des Schüttgewichts. Dieses Silikat-Additiv hat ein vorzügliches Absorptionsvermögen für flüssige Komponenten in den Mischungen. Es erhält u.a. die Rieselfähigkeit der erfindungsgemäßen pulverförmigen Gemische.

Von besonderer Bedeutung ist bei den Isoliermaterialmischungen gemäß der Erfindung das speziell ausgewählte expandier-

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te Glimmermaterial (oben als Komponente a) bezeichnet). Das Expandieren bzw. Blähen des Rohg1immers erfolgt bei hoher Temperatur. Der hierbei entstehende Wasserdampf (Entweichen von Kristallwasser) treibt die Schichten der Struktur auseinander. Während roher Glimmer goldgelbe bis dunkelbraune Färbung hat, ist expandierter Glimmer hellbeige. Die physikalisch-chemischen Daten von expandiertem Glimmer sind normalerweise bei bekannten Produkten folgende:

Spezifisches Gewicht: 24 Sintertemperalur: ca. 1.26O⁰C Schnwlipmkti ca. U15*C Speiffiidie Wärme, 0,2 Feverbeitändlgkeift bit 1.100°C

Kalionen-Auftawidtvemtogetii 90-100 Milli-Aqwivotente pro 100 0

Chimiidw· Verholfeni inert gegenüber organitchen Lonmgsmiftoln

pH-Wert: 7; da da· Material jedoch geringe gebundene mineraliKhe Verunreinigungen enthält, hl die Reaktion normalerweite alkalisch.

Hortet 1,5-0 noch der Mohs'ichen Skala.

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Chemische Durchschnitts analyse %	1.2S
SiOt	12.03
TiOi	5.45
AdO·	1.17
Fe₁O,	0.30
FeO	2337
MnO	1.46
MgO	0.80
CaO	2.46
NoiO	5.18
IGO	6.02
HiQ+lQ5^eC	0.60
H₁O-IQS⁰C	0.15
COi	0.03
PiOi	Nil
UiO	Nil
ZrOi	Nil
CnOi	Nil
ViOi	Nil
NiO	0.03
CaO	0.02
BaO	Nil
a	0.02
f	0.18
SO»	Total ffJM
S

Dieses relativ grobe Produkt hat Körnungen zwischen 1 und 15 mm und dabei Raumgewichte zwischen 6o und 12o kg/m Das sind für Hochleistungs- und Dauerleistungsbeanspruchungen zu stark differierende Vierte. Daher wird für die Zwecke der Erfindung dieses expandierte Produkt vermählen, wobei man Korngrößen von wenigen Mikron erhält» Die typische Plättchenstruktur bleibt erhalten. Das Raunigewicht variiert dann zwischen loo und 3oo kg/m . Das gemahlene Produkt ist leicht, inaktiv und unbrennbar« Es hat Wärmeleitzahlen bei normaler atmosphärischer Temperatur von A = 0,053-0,056 kcal/m/m /hr/°C« Die praktische Anwendung in den Isoliermischungen gemäß der Erfindung zeigt, daß die ausgehärteten Massen ausgezeichnete Temperaturdauerstands- und Temperafcurwechselbean'spruchungsfestigkeiten bei Werten bis oberhalb 1 5©o°C (z.B. im industriellen Kaminbau od. dgl.) gewährleisten» Spezielle Mengenverhältnisse in den Mischungen gemäB der Erfindung können innerhalb der angegebenen Bereiche je nach Anwendungszweck variiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Beispiel

Die folgenden fünf Mischungen (Rezepturen) wurden hergestellt und nach dem Abbinden, z.B. in der Anwendung bei Kaminisolierungen,untersucht:

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Komponente I II III IV

b)	4 oo	kg	425	kg	45o	kg	45o	kg	45o	kg
c)	4o	kg	76	kg	68	kg	9o	kg	112	kg
d)	4	kg	8	kg	7	kg	9	kg	11	kg
a)	145	kg	125	kg	16o	kg	IGo	kg	16o	kg
Wasser	475	kg	5o4	kg	531	kg	531	kg	531	kg

Die Druckfestigkeiten für diese Mischungen in abgebun-

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dener Form liegen zwischen 8 kg/cm und 21 kg/cm .

Bei diesen Mischungen handelt es sich um neue Fertigmörtelmischungen auf der Basis der Mischungsverhältnisse gemäß der Erfindung mit der besonderen Körnung des expandierten Glimmers, wobei zur Verarbeitung Wasser hinzugesetzt wird. Der Vorteil liegt u.a. darin, daß nur geringe Wassermengen notwendig sind und infolgedessen ein schnelleres Austrocknen stattfinden kann. Dadurch wird sehr viel Zeit am Bau eingespart, da die Arbeiten (z.B. Mörtelaufbringung auf Flächen oder Füllen von Mauerschlitzen etc.) in einem Gang erledigt werden können.

Durch die angegebene besondere Bindermischung gelingt es dann weiterhin, eine schnelle Grünstandsfestigkeit zu halten und die Korrosion vollkommen auszuschalten.

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Die Mischungen gemäß der Erfindung können in bestimmten Bestandteilsverhältnissen (variierend mit dem speziellen Einsatzzweck) vorgefertigt und so an die Baustelle geliefert werden. Erst dort erfolgt die Beimischung von Wasser, woraufhin das Abbinden stattfindet. Die Vorteile dieser neuen Mischungen beruhen vor allem auf folgenden Merkmalen:

1) Variable Mischungsverhältnisse für die verschiedensten Verwendungsmöglichkeiten.

2) Verwendungsmöglichkeiten bei Hochleistungsisolierungen über l 5oo°C (Kaminbau).

3) Einfache Handhabung beim maschinellen oder manuellen Mischen mit Wasser und bei anschließendem Verarbei*- ten.

4) Beim maschinellen Verarbeiten kein Verstopfen der Zuleitungen der Spritzgeräte während dor Arbeitsphase.

5) Hohe Druckfestigkeiten (Ü - 21 kg/cm²) .

6) Schnelle Grünstandufestigkeit.

7) Gute Haftbrücke für alle nachfolgend aufzutragenden Putzarten.

β) Schrumpfen/ RlinebLUlumf, Ι,υϊίΙοκ·:η <?dt?r Quellen nach dem Abbinden entfnil.i

^{4 U 4 B} ' ' ' ° * ² ° BAD ORIGINAL

- Io -

9) Gutes Wasserrückhaltevermögen und dadurch besserer Oberflächenschluß.

lo) Keine korrosionsfördernden Bestandteile in der Mischuny.

Das Isoliermaterial gemäß der Erfindung ist in seiner Anwendung sehr vielseitig; nachstehend einige weitere Verwendungszwecke:

1) flauerschlitz isolierung

2) Kanalisolierung

3) Fußbodenisolieruny

4) Fehlbodenisolierung

5) Putz zur Isolierung gegen Wärme und / oder Schall

6) Stampfmasse im Industrieofenbau od. dgl.

7) Hlnterfüllmasse

8) Flachdachisolierung

9) Isolierung von Kühlhäusern

10) Isolierung von Tresoren

11) Ausfüllen und isolieren von Hohlräumen

12) Ummantelung von Stahlkonstruktionen gegen Feuer und sonstige Hitzeeinwirkung

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ia) Fertigmörtel für den Hochbau·

Durch die speziell ausgewählte Körnung des expandierten gemahlenen Glimmers wird der Wärmedurehlaß bei höheren Temperaturen sehr stark reduziert. Die Wärmeleitzahl bei normaler atmosphärischer Temperatur liegt bei o,o5o - o,o98 kcal/m/m /hr/°C. Das abgebundene Material besitzt eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, somit sehr gute Wärmeisoliereigenschaften, geringe spezifische Wärme, sehr gute Temperaturwechselbestätndigkeit, leichtes Raumgewicht und bietet Anwendungsbereiche von 1 5oo°C und darüber. Auch die Anwendung als Isolierputz für Stahlbau und Betonteile nach DIN 4lo2 (Forderung: Expandierter gemahlener Glimmer als Zuschlagstoff in der Gruppe Baustoffe als nicht brennbar auszuweisen; Bauteile aus den abgebundenen Mischungen je nach der Dicke feuerhemmend, feuerbeständig und hochfeuerfest) ist vollauf gewährleistet. Im Anwendungsbereich als Isolierputz ist u.a. auch die außergewöhnlich große Haftfähigkeit dieser Putze unter Verwendung der Mischungen gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft, d.h. unabhängig davon, ob der Putz mit Hand oder Spritzgeräten aufgetragen wird.

Im Akustiksektor (z.B. bei Kirchen, Theaterräumen, Hallen etc.) bietet bei dem aufgespritzten Puts; Sie offe-

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ηβ Oberflachenstruktur ganz besondere Vorteile; dasselbe gilt auch für die Erzielung einer starken Antikondensationswirkung (Schwimmhallen, Brauereien etc.).

Die unter Verwendung der Mischungen gemäß der Erfindung hergestellten fertigen Produkte bieten in der Anwendung ein Höchstmaß an Beständigkeit, Sicherheit, thermischer Stabilität, Formstabilität, Druckfestigkeit; sie sind auch säure- und laugenfest, fäulnissicher, nicht elektrisch leitend, schallschluckend und leicht verarbeitbar.

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Claims

Patentansprüche

1) Isoliermaterialmischung, enthaltend

a) expandierten gemahlenen Glimmer gemäß der
Sieblinie

Körnung

1 ,OO mm = 47,o % ο, 75 mm β 69,ο % ο, 6ο mm =■ 81,5 % ο, 5ο mm = 83,ο % ο,4ο iran = 92,7 % ο, 3ο mm a* 95,8 % ο, 2ο mm s= 98,ο % O,Io Mi = 99,o %

b) übliches hydraulisches Bindemittel mit gesinterten Bestandteilen (feingemahlen), das zur Herstellung von
Putz- und Mauermörtel geeignet ist, enthaltend ü.a* Steinmehl und oberflächenaktive Mittel ,

d) Silikat-Additiv auf der Basis von Natriumdisili·' kat mit gutem Absorptionsvermögen«

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2) Isoliermaterialmlschung nach Anspruch 1, enthaltend Io bis 3o, Insbesondere 19 bis 25 Gew.-% der Κόπρο-nente a), 5o bis 8o, Insbesondere 61 bis 68 Gew.-% der Komponente b), 4 bis 2o, Insbesondere 6 bis 16 Gew.-% der Komponente c) und o,4 bis 2,5, Insbesondere o,7 bis 1,5 Gew.-% der Komponente d).

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