DE2258660A1

DE2258660A1 - Fire-retardant resin-bound concrete panels prodn. - with good weathering resistance hot dimensional stability using alumina (tri) hydrate as fire retardants

Info

Publication number: DE2258660A1
Application number: DE19722258660
Authority: DE
Inventors: Rudi Dewig; Reiner Dipl-Chem Dr Mueller
Original assignee: PETROCARBONA GmbH
Current assignee: PETROCARBONA GmbH
Priority date: 1972-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1974-06-06

Abstract

Prodn of fire-retardant, resin-bound concrete to DIN 4102 comprises the addn of finely ground hydrates Al2O3 in different amts; depending on the binder content. This concrete is used for panels, esp. for facades. Fire retardancy is imparted at low cost and without impairing other props. The additive pref. is technical Al2O3.3H2O or hydrated Al2O3 contg is not >30% water of crystn. 10% Al2O3. 3H2O is sufficient for 20 mm thick panels,M whilst 30-40% is needed for 5mm thick panels. Suitable binder include methylmethacrylate, epoxide, polyester and phenolic resins and polyurethanes.

Description

"Verfahren zum Herstellen von kunstharzgebundenem Beton, insbesondere in Form von Platten" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kunstharzgebundenem Beton, insbesondere in Form von- Platten. "Process for the production of synthetic resin-bonded concrete, in particular in the form of plates "The invention relates to a method for producing synthetic resin-bonded Concrete, in particular in the form of slabs.

Kunstharzgebundene Betonelemente haben gegenuber zementgebundenen den Vorteil einer wesentlich grösseren Festigkeit.Resin-bonded concrete elements have compared to cement-bonded the advantage of a much greater strength.

Sie eignen sich insofern besonders zur Herstellung dünner Bauteile, beispielsweise Fassadenplatten.They are particularly suitable for the production of thin components, for example facade panels.

Eine allgemeine Verwendungsmöglichkeit am Bau besteht jedoch bislang nicht, da die kunstharzgebundenen Bauteile den Brandschutzbestimmungen nicht voll genügen. Selbst bei grösstmöglichem Anteil an Zuschlagstoffen erreichen sie, wenn nicht noch besondere Massnahmen getroffen werden, infolge der leichten Entflammbarkeit des Kunstharz-Bindemittels bestenfalls die Brandschutzklasse B 2 nach DIN 4102, so dass sie nur beschränkt verwendungsfähig sind.However, there has been a general use in construction so far not, as the synthetic resin-bonded components do not fully comply with fire protection regulations suffice. Even with the greatest possible proportion of aggregates, they achieve when no special measures have to be taken due to the high flammability of the synthetic resin binder at best fire protection class B 2 according to DIN 4102, so that they can only be used to a limited extent.

Um Platten aus kunstharzgebundenem Beton schwerer entflammbar zu machen, hat man bereits gröbere Zuschlagbestandteile an der Plattenobelflache angereichert, die damit eine waschbetonähnliche Struktur erhält. Auf dese Weise wird zwar eine Ver" besserung erzielt, doch ist sie begrenzt und ausserdem an die erwähnte Oberflächenstruktur gebunden. Ebenso verhält es sich, wenn man nach einem weiteren bekannten Verfahren die Oberfläche der Platte vor dem Aushärten des Kunstharz-Bindemittels mit einem Splitt bestreut. Unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit kann das Flammverhalten von Platten nach dem bekannten Stand der Technik durch Zusatz von Antimontrioxid in Kombination mit Chlorparaffinen oder chlorierten Phosphorverbindungen soweit verbessert werden, dass die Brandklasse B 1 und damit eine hinsichtlich des Flanverhaltens unbeschränkte Anwendbarkeit erreicht wird. Dafür müssen jedoch neben relativ hohen Kosten für die genannten Zusätze eine Verschlechterung der Wärmeformbeständigkeit und der Witterungsbeständigkeit in Kauf genommen werden; ausserdem bildet sich im Brandfalle Chlorwasserstoff, der erhebliche Folgeschäden verursachen kann.To make panels made of resin-bonded concrete less flammable, you already have coarser aggregate components on the plate surface enriched, which is given a structure similar to washed concrete. In this way an improvement is achieved, but it is limited and also to the mentioned surface structure bound. It is the same when looking for one Another known method is the surface of the plate before the resin binder hardens sprinkled with a grit. This can be done regardless of the surface properties Flame behavior of boards according to the known state of the art due to the addition of Antimony trioxide in combination with chlorinated paraffins or chlorinated phosphorus compounds be improved to such an extent that the fire class B 1 and thus one with regard to the Unrestricted applicability is achieved. For this, however, need next relatively high costs for the additives mentioned, a deterioration in the heat resistance and weather resistance are accepted; in addition, the Fire hazard with hydrogen chloride, which can cause considerable consequential damage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kunstharzgebundenen Beton mit geringem Aufwand und ohne Beeinträchtigung anderer Eigenschaften schwer entflammbar zu machen.The invention is based on the object of synthetic resin-bonded concrete flame retardant with little effort and without impairing other properties close.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass derAusgangsmischung bis zu 60 8 kristallwasserhaltige anorganische Verbindungen, vorzugsweise feingemahlenes Aluminiumoxid beigegeben werden.According to the invention, this object is achieved in that the starting mixture up to 60 8 inorganic compounds containing water of crystallization, preferably finely ground Alumina can be added.

Der erfindungsgemässe Zusatz, der sich weitgehend im Bindemittel verteilt, verhindert nicht lediglich.dadurch, dass er selbst nicht brennbar ist, eine Entflammung des Bindemittels, sondern wirkt einer solchen Entflammung vor allem durch Abspalten seines Kristallwassers unter der Hitzeeinwirkung entgegen, womit erstens ein erheblicher Wärmeverbrauch verbunden ist und zweitens die Entflammung erschwerender Wasserdampf entsteht.The additive according to the invention, which is largely distributed in the binder, not only prevents ignition by being non-flammable itself of the binding agent, but such an inflammation mainly acts by splitting off of its crystalline water under the action of heat, which is, firstly, a considerable Heat consumption is connected and, secondly, the inflammation aggravating water vapor arises.

Vorzugsweise wird als kristallwasserhaltiges Aluminiumoxid technisches Aluminioxidrihydrat beigegeben. Dieses Produkt spaltet bei ca. 200° C zwei Moleküle Kristallwasser ab. Das so gebildete Aluminiumoxid-Monohydrat gibt das restliche Kristallwasser bei ca. 360° C ab.The preferred aluminum oxide containing water of crystallization is technical grade Alumina trihydrate added. This product splits at approx. 200 ° C removes two molecules of crystal water. The aluminum oxide monohydrate thus formed gives the rest of the water of crystallization at approx. 360 ° C.

Die erforderliche Zusatzmenge hängt vom gewählten Aufbau der Platten ab. Bei waschbetonartiger oder mit Splitt bestreuter Plattenoberfläche sind mindestens 5 % Zusatz zur Erfüllung der Bedingungen für die Brandschutzklasse B 1 erforderlich.The additional amount required depends on the structure of the panels chosen away. In the case of a slab surface similar to washed concrete or sprinkled with grit, at least 5% addition required to meet the requirements for fire protection class B1.

Zusätze von 60 % sind auch bei ungünstigen Verhältnissen ausreichend. Neben der Oberflächenbeschaffenheit bestimmt auch die Plattendicke die Mindestmenge bzw. die Optimalmenge des Zusatzes. Mit Rücksicht auf die Festigkeit soli die maximale Korngrösse des Zuschlags nicht mehr als ein Drittel der Plattendicke betragen. Mit abnehmender Plattendicke und feinkörnigerem Zuschlag steigt der notwendige Bindemittelanteil. Da mit wachsendem Bindemittelanteil auch die Entflammbarkeit zunimmt, benötigt man hier also eine entsprechend grössere Menge des erfindungsgemässen flammhemmenden Zusatzes. So magen für 20 mm dünne Platten ohne besondere Oberflächenbehandlung etwa 10 % Zusatz von Aluminiumoxid"Trihydrat geeignet sein, während bei einer Plattendicke von nur 5 mm 30-40 % angebracht sein dürften.Additions of 60% are sufficient even under unfavorable conditions. In addition to the surface properties, the panel thickness also determines the minimum quantity or the optimal amount of the additive. With regard to the strength, the maximum should be The grain size of the aggregate should not be more than a third of the panel thickness. With With decreasing board thickness and finer-grain aggregate, the necessary proportion of binder increases. Since the flammability also increases as the proportion of binder increases, you need here a correspondingly larger amount of the flame-retardant according to the invention Addition. So stomach for 20 mm thin plates without special surface treatment about 10% addition of alumina "trihydrate" may be suitable while at one plate thickness of only 5 mm 30-40% should be appropriate.

Das folgende Ausführungsbeispiel gibt eine weitere Erläuterung der Erfindung.The following embodiment gives a further explanation of the Invention.

Beispiel: In einem-Zwangsmischer wurden folgende Bestandteile während fünf Minuten intensiv vermischt: 63 t Quarzsand, Körnung 0-4 mm, als Zuschlagstoff 10 % oberflächenbehandelte Kreide mit der Handelsbezeichnung Juralin MJ 3, Körnung 0-0,25 mm 15 t Aluminiumoxid-Trihydrat mit der Handelsbezeichnung OMYA, Körnung 0-0,25 mm, als erfindungsgemässes Flammschutzmittel 10 t organisches Bindemittel mit der Handelsbezeichnung Degalan S 5210 und 2 t Degalan-Härter für das Bindemittel.Example: In a compulsory mixer, the following ingredients were during Intensive mixing for five minutes: 63 t quartz sand, grain size 0-4 mm, as an aggregate 10% surface-treated chalk with the trade name Juralin MJ 3, grain size 0-0.25 mm 15 t aluminum oxide trihydrate with the trade name OMYA, grain size 0-0.25 mm, as the flame retardant according to the invention 10 t organic binder with the trade name Degalan S 5210 and 2 t Degalan hardener for the binder.

Das (;cmisch wurde danach zur Herstellung einer Platte der Abmessungen 3000 x 1200 x 15 mm in eine entsprechende Form eingebracht und auf einem Rütteltiscl] fünf Minuten lang bochfrequenzverdichtet. Nth beendeter l'olymerisation wurde die Kunstharzbetonplatte der Form entnommen.The (cmisch was then used to produce a plate of the dimensions 3000 x 1200 x 15 mm placed in a corresponding form and placed on a vibrating table] high frequency compressed for five minutes. When the polymerization was completed, the Resin concrete slab removed from the mold.

Die Erfindung ist keineswegs auf kunstharzgebundenen Beton bescllrsinkt, der auf der Basis von Methylmethacrylat als Bindemittel und Quarz als Zuschlag hergestellt ist. Auch Epoxidharze, Polyesterharze, Phenolharze und Polyurethan kommen für die Bindung von Quarz oder anderen Zuschlagstoffen in Betracht.The invention is in no way related to synthetic resin-bonded concrete, which is made on the basis of methyl methacrylate as a binder and quartz as an aggregate is. Epoxy resins, polyester resins, phenolic resins and polyurethane also come for that Bonding of quartz or other aggregates into consideration.

Claims

1. Process for the production of flame retardant according to DIN 4102, Resin-bonded concrete, especially in the form of slabs, with previously unattainable Weather resistance and heat resistance, characterized in that the starting mixture Depending on the binding agent content, different amounts of finely ground, water of crystallization Alumina can be added.

2. The method according to claim 1, characterized in that as containing water of crystallization Aluminum oxide technical aluminum oxide trihydrate is added.

3. The method according to claim 1- and 2, characterized in that up to 60%, preferably 10-20 t, aluminum oxide containing water of crystallization is added will. 6th