DE2319759C3 - Process for the production of refractory materials and building materials or of molded bodies with a low volume weight - Google Patents
Process for the production of refractory materials and building materials or of molded bodies with a low volume weightInfo
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Description
Die Baustoffindustrie und die Industrie für die Herstellung feuerfester Materialien stellen die verschiedensten Arten von Beton, Stampfmassen und Ziegeln sowie verschiedene Formkörper beziehungsweise Profile und vorgefertigte Baukonstruktionselemente mit geringem Raumgewicht her. Diesen Materialien kommt außer der Wärme- und Schallisolierung hinsichtlich der Gewichtsverminderung einzelner Elemente derselben eine ständig zunehmende Bedeutung zu.The building materials industry and the industry for the production of refractory materials represent the most diverse Types of concrete, ramming compounds and bricks as well as various shaped bodies or profiles and prefabricated building construction elements with a low volume weight. These materials come except for the heat and sound insulation with regard to the weight reduction of individual elements of the same an ever increasing importance.
Es sind viele Verfahren zur Herstellung von Materialien mit geringem Raumgewicht bekannt, bei denen das gewünschte Raumgewicht durch eine der 3 folgenden Verfahrensweisen oder durch deren Kombination erreicht wird:There are many methods of manufacturing low density materials known at which the desired density by one of the 3 following procedures or a combination of these is achieved:
a) Verwendung von Massen, die eine Verdichtung erfordern, zusammen mit Füllstoffen von geringem spezifischen Gewicht oder geringem Raumgewicht (beispielsweise Perlit, Vermiculit beziehungsweise leichten feuerbeständigen Tabletten [Pellets]),a) Use of masses that require compaction, along with fillers of little specific weight or low density (for example perlite, vermiculite respectively light fire-resistant tablets [pellets]),
b) Verwendung von ausbrennbaren organischen Zusatzstoffen (beispielsweise Sägemehl, Kunststoffen, Kohle- oder Koksstaub) undb) Use of burn-out organic additives (e.g. sawdust, plastics, Coal or coke dust) and
c) Verwendung von geschäumten Gießmassen unter Verwendung von oberflächenaktiven oder gasbildenden Zusatzstoffen.c) Use of foamed casting compounds using surface-active or gas-forming compounds Additives.
Von den aufgezählten 3 Verfahrensweisen sind die ersten beiden sehr arbeitsaufwendig. Ihr weiterer Nachteil besteht darin, daß das Raumgewicht des Produktes bei der ersten Verfahrensweise überhaupt nicht und bei der zweiten kaum kleiner sein kann als das der verwendeten Grundstoffe.Of the three procedures listed, the first two are very labor-intensive. Your other The disadvantage is that the density of the product in the first procedure at all not and with the second can hardly be smaller than that of the raw materials used.
Gegenüber den ersten beiden Verfahrensweisen hat die dritte den Vorteil, daß Gießmassen verwendet werden. Das Einarbeiten der Gießmassen erfordert keine besondere Verdichtung, weswegen der Arbeitsaufwand des Herstellungsverfahrens verringert ist. Das Verfahren ist mit verhältnismäßig einfachen Mitteln maschinell durchführbar und automatisierbar.Compared to the first two procedures, the third has the advantage that it uses casting compounds will. The incorporation of the casting compounds does not require any special compression, which is why the amount of work involved the manufacturing process is reduced. The procedure is relatively simple can be performed by machine and automated.
Die Herstellung von feuerfesten Materialien und Baumaterialien beziehungsweise von Formkörpern und vorgefertigten Elementen mit geringem Raumgewicht aus gießbaren Massen ist bei der Anwendung der gegenwärtigen Verfahren jedoch aus verschiedenen Gesichtspunkten nachteilig, da sich bei den bekannten Verfahren das Volumen der in die Form gegossenen Masse während der Verfestigung in bedeutendem Maße verringert, also die Masse schrumpft. Dabei kann das Schrumpfen nicht mit der notwendigen Genauigkeit gesteuert werden, weshalb zur Erreichung einer genauen Maßhaltigkeit die Produkte mit einem gewissen Übermaß hergestellt und nach der Verfestigung auf Maß bearbeitet werden müssen.The production of refractory materials and building materials or of molded bodies and prefabricated elements with a low volume weight made from castable masses is essential when applying the However, the current method is disadvantageous from various points of view, since the known Process the volume of the mass poured into the mold during solidification to a significant extent decreases, so the mass shrinks. In this case, the shrinkage cannot be carried out with the necessary accuracy are controlled, which is why in order to achieve precise dimensional accuracy the products with a A certain oversize must be produced and machined to size after solidification.
Außerdem erfolgt in den obigen bekannten Gießmassen infolge des Unterschiedes im spezifischen Gewicht und der langen Verfestigungszeit eine Trennung den Füllstoffes und der Luft- beziehungsweise Geblasen, und zwar durch Absetzen oder Ausschwimmen. Auf Grund dieser Tatsache schwankt das Raumgewicht des Fertigproduktes innerhalb weiter Grenzen und seineAlso takes place in the above known casting compounds due to the difference in specific weight and the long solidification time, a separation of the filler and the air or blown, namely by settling down or swimming out. Due to this fact, the density of the Finished product within wide limits and its
ίο Eigenschaften sind nicht einmal innerhalb ein und derselben Formkörper beziehungsweise Elemente konstant. ίο properties are not even within a and same shaped body or elements constant.
Diese Nachteile sind darauf zurückzuführen, daß die obigen bekannten Gießmassen Jediglich FüllstoffeThese disadvantages are due to the fact that the above known casting compounds only contain fillers
(beispielsweise Schamotte- oder Schiefermehl), Bindemittel (beispielsweise tonhaltige Mineralien), Zusatzstoffe zur Schaum- und Gasbildung und zur Erreichung einer besseren Fließfähigkeit und Wasser enthalten, wobei aus 1 Gew.-Teil Wasser 1 bis 1,5 Gew.-Teile Füllstoff entfallen.(e.g. chamotte or slate flour), binding agents (e.g. clay-containing minerals), additives for foam and gas formation and to achieve better flowability and contain water, 1 to 1.5 parts by weight of filler are omitted from 1 part by weight of water.
Die obigen bekannten Gießmassen enthalten also keine Bestandteile, die den durch das Mischen erreichten homogenen Zustand während der Verfestigungszeit zu bewahren vermögen.The above known casting compounds therefore do not contain any constituents that result from the mixing are able to maintain the homogeneous state achieved during the solidification time.
Ferner ist aus der französischen Patentschrift 7 34 930 eine Überzugsmasse aus Zement, Leim und einem ganz oder teilweise löslichen Silikat, wie Wasserglas, oder Fluorsilikat, wie Natriumfluorsilikat, bekannt. Dabei ist der Mengenanteil des Leimes außerordentlich hoch (30Furthermore, from the French patent 7 34 930 a coating mass of cement, glue and a whole or partially soluble silicate, such as water glass, or fluorosilicate, such as sodium fluorosilicate, are known. It is the proportion of glue is extremely high (30
Gew.-1/n und mehr, bezogen auf die Silikat- beziehungsweise Fluorsilikatlösung). Aufgabe der Zusätze ist nämlich die Verbesserung der Verwendbarkeit und des Auftragens des Zementes als Überzug durch Verleihung von Elastizität und Fließfähigkeit an den Zement.Weight-1 / n and more, based on the silicate respectively Fluorosilicate solution). The task of the additives is namely to improve the usability and the Application of the cement as a coating by giving the cement elasticity and flowability.
Weiterhin ist in der deutschen Auslegeschrift 11 81 113 ein Verfahren zur Herstellung von säurebeständigen, porösen Körpern auf der Basis von Mineralmehl und Zusätzen von Wasserglas sowie einem Abbindebeschleuniger, wie einem Silicofluorid, beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch genausowenig wie beim aus der deutschen Auslegeschrift 11 54 752 bekannten Verfahren zur Herstellung von glasartigen porösen Formkörpern aus faserigem silikatischem Material, wie Basaltwolle, und Alkalisilikaten, wie Wasserglas, ein suspensionsstabilisierender Zusatzstoff oder anders ausgedrückt ein die Ausscheidung der Füllstoffe hindernder Zusatzstoff verwendet.Furthermore, in the German Auslegeschrift 11 81 113 a process for the production of acid-resistant, porous bodies based on mineral powder and additions of water glass and one Setting accelerators, such as a silicofluoride, described. In this known method, however Just as little as in the method for production known from German Auslegeschrift 11 54 752 of vitreous porous moldings made of fibrous silicate material, such as basalt wool, and alkali silicates, like water glass, a suspension-stabilizing additive or, in other words, an excretion the filler-inhibiting additive is used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Behebung der bei der Herstellung von feuerfesten Materialien und Baumaterialien sowie Formkörpern beziehungsweise Elementen aus Gießmassen nach den bekannten Verfahren auftretenden Mängel ein Verfahren zur Herstellung von Produkten mit homogenen Materialeigenschaften und vernachlässigbar geringen Schwankungen des Raumgewichtes, bei welchem die Schrumpfung der Gießmasse während des Festwerdens verhindert ist, die Ausscheidung der Füllstoffe unterbleibt und die Eigenschaften beziehungsweise Kennwerte des erhaltenen feuerfesten Materials oder Baumaterials in dessen gesamten Volumen und in von verschiedenen Ansätzen stammenden Produkten konstant sind, zu schaffen.The invention has for its object, while eliminating the in the manufacture of refractories Materials and building materials as well as moldings or elements made of casting compounds according to the known processes occurring shortcomings a process for the manufacture of products with homogeneous Material properties and negligible fluctuations in the volume weight at which the Shrinkage of the casting compound is prevented during the solidification process, and the fillers are not excreted and the properties or characteristics of the refractory material obtained or Construction material constant in its entire volume and in products derived from different approaches are to create.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Materialien und Baumaterialien beziehungsweise von Formkörpern mit geringem Raumgewicht durch Gießen von ohne Volumänderung festwerdenden Gießmassen, bestehend aus einer Wasserglaslösung, bekannten Füllstoffen, Natriumsilicoflu-The invention relates to a process for the production of refractory materials and building materials or of molded bodies with a low volume weight by casting without a change in volume solidifying casting compounds, consisting of a water glass solution, known fillers, sodium silicoflu-
orid und die Suspension stabilisierenden Zusatzstoffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als die Suspension stabilisierender Zusatzstoff Carboxymethylcellulose, Alginat oder Casein in einer von 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Wasserglaslösung, verwendet werden.orid and additives stabilizing the suspension, which is characterized in that as the suspension stabilizing additive carboxymethyl cellulose, Alginate or casein is used in one of 0.5 to 8% by weight, based on the water glass solution will.
Der die Suspension stabilisierende Zusatzstoff ist anders ausgedrückt ein solcher, welcher die Ausscheidung oder Anreicherung des Füllstoffes verhindert.In other words, the additive that stabilizes the suspension is one that promotes excretion or enrichment of the filler is prevented.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden also neben den allgemein bekannten Füllstoffen und der Wasserglaslösung solche stabilisierende Zusatzstoffe verwendet, durch welche erreicht wird, daß die Struktur der Gießmasse und ihr Volumen während der Verfestigung unverändert bleiben.In the process according to the invention, in addition to the generally known fillers and the Water glass solution uses such stabilizing additives, through which it is achieved that the structure the casting compound and its volume remain unchanged during solidification.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also die Herstellung von Produkten mit beliebigen Abmessungen und beliebiger Form aus bei Raumtemperatur festwerdondem Gießschlamm, ohne daß eine Änderung des Volumens oder ein Absetzen der Füllstoffe beziehungsweise eine durch den Unterschied der spezifischen Gewichte verursachte Trennung auftritt.The method according to the invention thus enables the production of products with any dimensions and any form of casting slurry that solidifies at room temperature without any change the volume or a settling of the fillers or one by the difference between the separation caused by specific weights occurs.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Gießschlamm unmittelbar in die auf das gewünschte Maß gefertigte Form oder Schalung zu gießen, weil bei seiner Verfestigung keine Volumänderung eintritt. Das Wasser wird erst nach dem Festwerden entweder durch natürliche oder durch künstliche Trocknung aus dem Produkt entfernt; die durch den Trocknungsvorgang verursachte Schrumpfung beträgt höchstens einige Zehntelprozente. Bei gegebener Qualität der Füllstoffe kann beim erfindungsgemäßen Verfahren durch Änderung des Verhältnisses zwischen Füllstoff und Wasser das Raumgewicht des Produktes innerhalb weiter Grenzen variiert werden, wobei die auf 1 Gew.-Teil Wasser entfallende Füllstoffmenge beliebig, und zwar auch bis nahe 0 Gew.-Teil gesenkt werden kann, denn die Mindestfüllstoffmenge in der Gießmasse ist nicht durch die Möglichkeiten des Verfahrens, sondern durch die vorgeschriebenen Raumgewichts- und Festigkeitswerte des Produktes bestimmt. Das Produkt ist im Gegensatz zu den nach den bekannten Gießverfahren hergestellten Isolierstoffen durch sein gesamtes Volumen hindurch weitgehend homogen.The method according to the invention enables the casting sludge to be poured directly into the desired Custom-made mold or formwork to be poured, because no change in volume occurs when it solidifies. The Water is only removed from the water after it has solidified, either by natural or artificial drying Product removed; the shrinkage caused by the drying process is a few at most Tenths of a percent. Given the quality of the fillers, in the process according to the invention, changes can be made the ratio between filler and water further increases the density of the product Limits can be varied, the amount of filler allotted to 1 part by weight of water as desired, namely can also be reduced to almost 0 part by weight, because the minimum amount of filler in the casting compound is not determined by the possibilities of the process, but rather by the prescribed density and strength values of the product. The product is in In contrast to the insulating materials produced using the known casting process, due to its entire volume largely homogeneous throughout.
Dabei wurde durch die Erfindung ersichtlich eine völlig andere Aufgabe, die wie bereits dargelegt in der Verhinderung der Ausscheidung beziehungsweise Anreicherung der Füllstoffe beim Mischen der Gießmasse und der Aufrechterhaltung eines unveränderten Volumens der Gießmasse bis zum Erstarren besteht, als die der französischen Patentschrift 7 34 930 zugrundeliegende Aufgabe der Verbesserung der Verwendbarkeit und des Auftragens des Zementes als Überzug durch Verleihung von Elastizität und Fließfähigkeit an den Zement gelöst. Daher wird erfindungsgemäß eine um 1 bis 2 Größenordnungen geringere Menge des die Ausscheidung der Füllstoffe hindernden Zusatzstoffes Carboxymethylcellulose, Alginat oder Casein, bezogen auf die als Bindemittel dienende Wasserglaslösung, als die Menge des Leimes in der französischen Patentschrift 7 34 930 verwendet. Auch ist die Verwendung von Leim nicht vorgesehen. Durch die Erfindung wird gegenüber dem Stand der Technik die überraschende Wirkung erzielt, daß die durch Mischen hergestellte Masse bis zum Festwerden sich in einem stabilisierten Zustand befindet, weswegen keine Ausscheidung oder Anreicherung des Füllstoffes in dem im wäßrigen Medium festwerdenden Bindemittel erfolgen kann und die Struktur und das Volumen der Gießmasse bis zum Festwerden unverändert bleibt, das heißt die Materialeigenschaften im ganzen Volumen des Materials homogen bleiben.A completely different object was apparent through the invention, which, as already set out in the Prevention of the excretion or accumulation of fillers when mixing the casting compound and maintaining an unchanged volume of the casting compound until it solidifies, as the the French patent 7 34 930 underlying task of improving the usability and applying the cement as a coating by imparting elasticity and flowability to the Cement dissolved. Therefore, according to the invention, an amount of the die is 1 to 2 orders of magnitude smaller Carboxymethylcellulose, alginate or casein, which inhibit the elimination of fillers on the waterglass solution serving as a binder, as the amount of glue in the French patent 7 34 930 used. The use of glue is also not intended. The invention is opposite the prior art achieved the surprising effect that the mass produced by mixing up to solidify is in a stabilized state, hence no excretion or accumulation of the filler can take place in the binding agent which solidifies in the aqueous medium and the The structure and volume of the casting compound remains unchanged until it solidifies, i.e. the material properties remain homogeneous throughout the volume of the material.
Da in den Verfahren der deutschen Auslegeschriften 11 81 113 und 11 54 752 kein die Suspension stabilisierender Zusatzstoff verwendet wird, hat die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe und deren Lösung auch mit diesen nichts zu tun.Since in the process of the German Auslegeschriften 11 81 113 and 11 54 752 no stabilizing the suspension Additive is used, has the object on which the invention is based and its solution nothing to do with these either.
ίο Das erfindungsgemäße Verfahren bringt also zusammenfassend gegenüber dem Stand der Technik den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß es sämtliche Vorteile der bekannten Verfahren beibehielt, deren wohlbekannten Nachteile aber durch die angegebene Zusammensetzung der Gießmasse in wirtschaftlicher Weise beseitigte.ίο The method according to the invention is therefore a summary compared to the prior art the substantial technical progress with it that it Retained all the advantages of the known methods, but their well-known disadvantages by the specified composition of the casting compound eliminated in an economical manner.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der folgenden nicht als Beschränkung aufzufassenden Beispiele näher erläutert, wobei sich das Beispiel 1 auf die Herstellung eines insbesondere zur Wärmeisolierung von Dampfleitungen geeigneten Materials und die Beispiele 2 und 3 auf die Herstellung von insbesondere zur Wärme- und Schallisolierung von Gebäuden geeigneten Materialien beziehen.The process according to the invention is explained in more detail using the following non-limiting examples, where Example 1 relates to the production of a material particularly suitable for the thermal insulation of steam pipes and Examples 2 and 3 to the production of, in particular, the thermal and sound insulation of buildings Obtain suitable materials.
Beispiel 1
Es wurde die folgende Gießmasse ver wendet:example 1
The following casting compound was used:
300 Gew.-Teile Wasser300 parts by weight of water
18 Gew.-Teile Natriumcarboxymethylcelluloüe
135 Gew.-Teiie Wasserglas (Modul 3,1; spezifisches18 parts by weight of sodium carboxymethyl cellulose
135 parts by weight of water glass (module 3.1; specific
Gewicht 1,31)
30 Gew.-Teile NatriumsilicofluoridWeight 1.31)
30 parts by weight of sodium silicofluoride
Diese außerordentlich dünnflüssige Masse wurde innerhalb 15 bis 18 Minuten fest. Das Raumgewicht des Produkte!, betrug nach dem Entfernen des Wassers 210 kg/m3 und seine Druckfestigkeit war 2,5 bis 3,0 kg/cm2.This extremely thin liquid solidified within 15 to 18 minutes. The density of the product after the removal of the water was 210 kg / m 3 and its compressive strength was 2.5 to 3.0 kg / cm 2 .
Beispiel 2
Es wurde die folgende Gießmasse verwendet:Example 2
The following casting compound was used:
300 Gew.-Teile Wasser,300 parts by weight of water,
18 Gew.-Teile Natriumcarboxymethylcellulose,
135 Gew.-Teile Wasserglas (Modul: 3,1; spezifisches Gewicht: 1,31),18 parts by weight of sodium carboxymethyl cellulose,
135 parts by weight of water glass (module: 3.1; specific weight: 1.31),
11 Gew.-Teile Perlit P-I,11 parts by weight perlite P-I,
43 Gew.-Teile Schlacken- oder Basaltwolle,43 parts by weight of slag or basalt wool,
30 Gew.-Teile Natriumsilicofluorid.30 parts by weight of sodium silicofluoride.
Das aus dieser Masse hergestellte Produkt band innerhalb 15 bis 18 Minuten ab. Nach dem Trocknen betrug das Raumgewicht 320 kg/m3 und die Druckfestigkeit war 7,0 bis 9 kg/cm2.The product made from this mass set off within 15 to 18 minutes. After drying, the density was 320 kg / m 3 and the compressive strength was 7.0 to 9 kg / cm 2 .
Der verwendete Perlit P-1 hatte die folgenden Eigenschaften:
RaumgewichtThe perlite P-1 used had the following properties:
Volume weight
Korngrößenverteilung 80 bis 120 kg/m3 Grain size distribution 80 to 120 kg / m 3
20% 1 bis 2 mm20% 1 to 2 mm
40% 0,5 bis 1 mm40% 0.5 to 1 mm
Rest feiner als 1 mmRemainder finer than 1 mm
Beispiel 3
Es wurde die folgende Gießmasse verwendet:Example 3
The following casting compound was used:
600 Gew.-Teile Wasser,600 parts by weight of water,
40 Gew.-Teile Natriumcarboxymethylcellulose,
520 Gew.-Teile Wasserglas (Modul: 1,5; spezifisches Gewicht: 1,52),40 parts by weight of sodium carboxymethyl cellulose,
520 parts by weight of water glass (module: 1.5; specific weight: 1.52),
35 Gcw.-Teile Perlit P-3.35 parts by weight perlite P-3.
60 Gew.-Teile Schlacken- oder Basaltwolle,60 parts by weight of slag or basalt wool,
45 Gew.-Teile Natriumsilicofluorid.45 parts by weight of sodium silicofluoride.
Diese Mischung war der des Beispieles 2 ähnlich.
Der verwendete Perlit P-3 hate die folgenden Eigenschaften:This mixture was similar to that of Example 2.
The perlite P-3 used has the following properties:
Raumgewicht 60 bis 80 kg/m3 Volume weight 60 to 80 kg / m 3
Korngrößenver- 98% feiner als 0,3 mmGrain size 98% finer than 0.3 mm
teilungdivision
Form kugelförmigShape spherical
Die Herstellung von feuerfesten Materialien und Baumaterialien mit geringem Raumgewicht nach dem erfindungsgemjlßen Verfahren kann unter Einbeziehung von an sich bekannten Arbeitsgiingen zum Heispiel in folgender Reihenfolge vorsieh gehen:The production of refractory materials and building materials with low density according to the Method according to the invention can be incorporated of work processes known per se, for example, proceed in the following order:
Vermischen des Wassers mit dem stabilisierendenMixing the water with the stabilizing
Zusatzstoff,Additive,
Einmischen des fester, Füllstoffes in die Flüssigkeit, Einmischen des Bindemittels in die homogene gut vermischte Suspension,Mixing the solid, filler into the liquid, mixing the binder into the homogeneous well mixed suspension,
Gießen der Gießmasse in vorbereitete Formen beziehungsweise Einbaustellen,Pouring the casting compound into prepared molds or installation sites,
Entformen (Ausschalen) des verfestigten ProduktesDemolding (stripping) of the solidified product
und vom Verwendungszweck des Produktes abhängige Wärmebehandlung.and heat treatment depending on the intended use of the product.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUGE000912 | 1972-05-12 | ||
| HUGE000912 HU165195B (en) | 1972-05-12 | 1972-05-12 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2319759A1 DE2319759A1 (en) | 1973-11-22 |
| DE2319759B2 DE2319759B2 (en) | 1976-12-30 |
| DE2319759C3 true DE2319759C3 (en) | 1977-08-18 |
Family
ID=
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