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Selbettragende Porenasbestformteile und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft selbsttragende Porenasbestformteile, insbesondere Leichtbau-Isolierkörper,
sowie das Verfahren zu ihrer Herstellung. Es handelt sich um porenhaltige Asbestkörper,
die bei sehr leichtem Raumgewicht überraschend gute. Druckfestigkeiten aufweisen.
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Porenhaltiges Isoliermaterial, insbesondere sog. Schaumstoffe verschiedenster
Art, z. B.aus Gummi oder Kunststoffen, sind in vielen Variationen bekannt. Sie haben
zumeist ein gutes und Isoliervermögen gegen Wärme, Kälte und Schall,/åe nach Herstellung
und Grundstoff, ein relativ niedriges spezifisches Gewicht. Zumeist sind sie weich
und elastisch, aber ohne größere statische Festigkeit, so daß sie nicht für
selbsttragende
Bauelemente ohne zusätzliche Bewehrung eingesetzt werden können. Ein weiterer Nachteil
ist ihre Brennbarkeit, verbunden mit großer Qualmbildung.
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Auch die Herstellung von Leichtmörtel, Leichtbeton und Porenbeton
mittels Schaumbildnern oder Gasbildern oder auch durch Begasung ist bekannt. Zumeist
bedient man sich zur Schaumbildung organischer Verbindungen mit oberflächenaktiven
Eigenschaften, evt. unter Zusatz von hochpolymerem oder verdickendem organischem
Material zur Schaumstabilisierung und schäumt durch Einschlagen von Luft oder durch
Zusatz von Gasbildnern, z. B. von Aluminiumpulver oder Wasserstoffsuperoxid. Man
erhält dabei ein Material, dessen spezifisches Gewicht im Trockenzustand bei etwa
0,7 bis 1,0 liegt, jedoch in der Festigkeit, insbesondere jedoch in der Witterungsbeständigkeit
oder sogar der Brennbarkeit zu wünschen übrig läßt. Auch das Schäumen von Wasserglas
zu einem Leichtbaukörper ist ebenfalls bekannt; es setzt aber die Anwendung höherer
Temperaturen, zumeist 160 - 300 Or, voraus.
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Während die bekannten Leichtbetone und Porenbetone Asbest in geringem
Umfange höchstens als Zuschlag oder Füllstoff enthalten aber in ihren Eigenschaften
im wesentlichen von den hydraulischen Bindemitteln und/oder Kalk bestimmt werden
ist in der DT-AS 1 219 378 die Herstellung eines Schaumasbestkörpers oder -formteiles
beschrieben, der im wesentlichen aus anorganischen Fasern besteht. Hierbei wird
zunächst eine Asbestfasern in dispergierter Form und flüssiges Dispergiermedium
enthaltende Schaummasse hergestellt, und diese verformt und verfestigt. Neben Asbestfasern
können auch andere mineralische Fasern verwendet werden. Die Fasern bzw. Baserbündel
sollen einen Durchmesser von oberhalb 10 , -vorzugsweise von 20 bis 100 P haben
und das zu schäumende Gemisch enthält Seife- und Netzmittel im Wasser und wird bis
zur
Schaumbildung geruhrt. Der Schaum wird dann, gegebenenfalls nach vorhergehender
Trocknung einer Behandlung bei höheren Temperaturen, insbesondere oberhalb 200 °C,
unterworfen.
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Dies führt zu bauschelastischen, nicht selbsttragenden Bormkörpern,
deren spezifisches Gewicht zwar sehr niedrig, nämlich unter 0,2 liegt, deren geringe
Formstabilität jedoch nur eine beschränkte Verwendung gestattet, insbesondere kaschierung
oder Verwendung zu selbsttragenden Bauelementen nicht zuläßt. Ueberdies stellen
die als wesentlicher Bestandteil des Schaumes vorliegenden organischen Benetzungsmittel
und/oder Schaumbildungsmittel einen Nachteil hinsichtlich der Brandfestigkeit dar,
da sie entweder brennbar sind oder jedenfalls bei Brand wegen der notwendigerweise
vorliegenden ins Gewicht fallenden Menge zu starker Rauchentwicklung führen.
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Die in Jüngster Zeit erlassenen Vorschriften für Bauelemente enthalten
hinsichtlich Feuerbeständigkeit besonders verschärfte Bedingungen. Sowohl im Hochbau,
Innenausbau sowie Schiffsbau werden selbsttragende Elemente mit Eigensteifigkeit
und niederem spezifischem Gewicht verlangt. Gleichzeitig sollen die Materialien
keine organischen Produkte enthalten, damit sie - auch als Formkörper - nicht direkt
brennen und bei Feuereinwirkung auch keine störende Rauch- oder Qualmentwicklung
geben. Eine Kaschierung mit dekorativem Oberflächenmaterial muß außerdem möglich
sein. Hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit soll ein solches für Wärme- oder Sälteschutz
heute einzusetzendes Material ebenfalls das bisher gebräuchliche, auf organischen
Anteilen beruhende Material mindestens ersetzen können. @
Es sind
weiterhin sogenannte teichtbetone oder Porenbetone bekannt, die auch Fasermaterial
aus Füllc:nff enthalten können.
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Es sei z. B. die DT-PS 1 124 415 genannt, wo eine Mischung aus Zement,
Wasser, Sand und schaumerzeugenden und schaumstabilisierenden Stoffen, wie solche
auf der Basis von klebenden Harzen,mit Aluminiumpulver und ähnlich wirkenden Stoffen
geschäumt wird. Derartige Porenbetone haben ein spezifisches Gewicht von über 1,
wenn sie einigermaßen brauchbare Druckfestigkeiten zeigen sollen.
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Zweck der vorliegenden Erfindung sind nun selbsttragende Leichtbau-Isolierkörper
aus Asbest in Form von Porenasbestformteilen, insbesondere Platten, von sehr geringem
spezifischem Gewicht, die gegebenenfalls noch Zuschläge enthalten, sowie ihre Herstellung,
wobei durch geeignete Führung des Herstellungsverfahrens ein leichter jedoch formbeständiger
und selbsttragender Körper entsteht. Weiterer Zweck ist die Verwendung derartiger
Formteile als Verbundelement, das eine Kaschierung, insbesondere in Form einer Asbestzementplatte
und anderen Oberflächendekoren aufweist.
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Erfindungsgegenstand sind demnach selbsttragende Porenasbestformteile
mit einem spezifischen Gewicht unter 0,6, insbesondere Platten, die mit einer Kaschierung
versehen sein können, und sich dadurch auszeichnen, daß der Asbest mit Zement und/
oder Kalk und/oder Silikaten gebunden ist, und als weitere Zuschlags- und Füllstoffe
gegebenenfalls auch Schlackenwolle, Asche, Diathomeenerde und dgl. leichte anorganische
Füllstoffe zugemischt sind, wobei sie als weitere Bindemittel gewünschtenfalls Wasserglas,
Polyphosphate und/oder Borate in Mengen von 1 bis 8 %, berechnet als 25 %ige Lösung,
enthalten können, wobei jedoch die Bindemittelmenge nicht größer ist als die Asbestmenge.
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Vorzugsweise ist die Menge an Bindemittel geringer als die Asbestmenge.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtmenge an Bindemittel
und Zuschlägen nicht großer, noch bevorzugter geringer, als die Asbestmenge. Das
bedeutet also, daß der Schaumstoffkörper zu mindestens 50 % aus Asbest besteht.
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Die Saschierung des Formkörpers, insbesondere wenn es sich um eine
Platte handelt, mit einer normalen Asbestzementplatte oder aufgebracht auf Asbestpappe,
Asbestpapier oder Asbestgewebe sind weitere bevorzugte Ausführungsformen.
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Das Verfahren zur Herstellung solcher selbsttragender Porenasbestformteile,
die als Leichtbau-Isolierkörper verwendbar sind, erfolgt durch Schäumen der zu formenden
Massen durch Homogenisieren, insbesondere kräftiges Rühren, gegebenenfalls unter
Zuhilfenahme von oberflächenaktiven Mitteln und/oder Aluminiumpulver, indem aufgeschlossener
Asbest mit Wasser einerseits und das Bindemittel, also Zement und/oder Kalk und/oder
als Bindemittel benutzte Silikate andererseits jeweils in getrennten Ansätzen suspendiert
und homogenisiert und die verschiedenen Suspensionen dann, gegebenenfalls unter
Zusatz von 0,5 bis 3 %, vorzugsweise 1 % Alupulver, das ebenfalls vorher für sich
suspendiert ist, mit einem hinreichend starken Rührwerk zusammenrührt und homogenisiert,
wobei als letztes das Alupulver zugegeben wird. Ein Zusatz von 1 bis 8 Gew.0Ä, vorzugsweise
2 bis 3 Gew.% Wasserglas, berechnet als 25 %ige Lösung, ist für besondere Anwendungsmöglichkeiten
zweckdienlich.
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Zur Homogenisierung der Asbestpulpe kann dieser 0,5 bis 1 % Dispergiermittel,
wie sie auf dem Fachgebiet der Leichtbaukörper bekannt sind, zugesetzt werden.
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Vorzugsweise wird bei der Homogenisierung noch kräftig Luft eingerfibrt,
was von der Art des Rührens und der Art des Rührwerks, insbesondere der Rührwerkzeuge,
abhängt. Vorzugsweise werden die so erhaltenen Formkörper autoklaviert, und zwar
insbesondere mit Dampfdrucken bis 25 atü.
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Es hat sich gezeigt, daß hierbei ein möglichst rascher Druckanstieg
im AutokIaven , insbesondere innerhalb der nächsten zwei Minuten nach dem Einbringen
in den Autoklaven, besonders günstig ist. Der Druckanstieg und die Druckdauer sind
von Einfluß auf die gehärteten Asbestleichtbauformteile. Gemäß anker bevorzugten
Ausführungsform werden die Asbestformteile nach etwa 1/2stündigem Vortrocknen oder
nach mehrstündigem Abtropfen, so daß überschüssiges Wasser entfernt ist, in den
Autoklaven eingebracht. Dies führt zu Isolierkörpern mit sehr geringem spezifischen
Gewicht. Auch unterhalb einem Gewicht von 0,6, insbesondere 0,2 bis 0,5, haben diese
Isolierkörper sehr gute statische Festigkeit, so daß sie als selbsttragendes Bauelement,
z. B. als Wände und/oder Decken eingesetzt werden können, eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit,
die ihren Einsatz als Eälte- und Wärme schutzmittel sowie Schallisoliermittel gestattet,
sie genügen der Anforderung auf Untrennbarkeit nach DIN 4102 ff, und zwar auch in
der Prüfung auf Rauchdichte, und sie sind kaschierfähig, so daß sie für den Hochbau,
Innenausbau und Schiffsbau gut einsetzbar sind.
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Die Asbestoberflächen sind weitgehendst staubgebunden, so daß das
sonst auftretende Problem des Ab staub ens von Asbest mit allen gesundheitlichen
Bolgen nicht eintritt. Die erhaltenen Formkörper sind nagel- und schraubfest.
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Bei der Herstellung solcher leichter, statisch fester Bauelemente
und/oder Formteile aus Asbest kann eine spezielle Anforderung durch die Art und
Menge der Zuschläge und/oder des Herstellungsprozesses besonders berücksichtigt
werden. So kann z. B.
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ein Porenasbestformteil mit sehr niedrigem spezifischem Gewicht (unter
0,2 bis 0,3) mit sehr niedriger Wärmeleitfähigkeit, welches noch genügende Festigkeit
zum Kaschieren mit Oberflächendekoren hat, ebenso hergestellt werden, wie ein Formteil
mit wesentlich höherer Festigkeit. Außerdem kann im Herstellungsverfahren die Kaschierung
- ohne gesonderte Verleimung - mit dünnen ca. 2 - 4 mm starken Asbestzementplatten
vorgenommen werden. Ferner ist ein Easchieren mit Oberflächendekoren möglich; es
können auch feste Kaschierverbindungen mit Aluminiumfolien und anderen Auflagen
verschiedenster Art mit den hergestellten Leichtbauasbestkörpern gemacht werden.
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Diese besonders bevorzugte Ausführungsform,bei der Herstellung gleich
eine einseitige oder beidseitige Abdeckung einer normalen Asbestpappe, Asbestzementplatte
oder Asbestzementplattenmischung aufzubringen, gibt nach der Aushärtung nicht nur
eine sehr hohe Verfestigung, sondernbietet auch die Möglichkeit hochglanzgeschliffene
leichte Dekorplatten mit Hartglasur oder anderer Beschichtung als fertige Bauteile
im Hoch- und/oder Schiffsbau als Zwischenwände oder Decken einzusetzen.
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Zur Erhöhung'der Bruchfestigkeiten kann in das Material jegliches
Gitter oder Gittergewebe, beispielsweise aus Metall, aus Glasfäden oder ein Kunststoffgewebe
eingelegt werden, wie beispielsweise ein offenes Glasgitter, ein Drahtnetz oder
Streckmetall. Dies ist jedoch normalerweise bei spezifischen Gewichten über 0,3
nicht nötig, da die Eigenfestigkeit für die Handhabung, Bearbeitung usw. ausreicht.
Bei sehr niederen spezifischen Gewichten unter 0,3 trägt der Einbau einesiGittcrgewebes
zur Erhöhung der Bruchfestigkeit, insbesondere bei dünneren Stärken, bei.
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Die beschriebenen Kaschierungsmöglichkeiten ergeben in Verbindung
mit der Wahl der Porenasbestformteile große Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten,
z. B. unbrennbarer Isolierschutz für Silos, Fertighauswände, Garagen, Kühlhäuser
u. a. mehr. Als selbsttragende Wände und Decken sind solche Porenasbestzementplatten
mit und ohne Kaschierung, insbesondere mit dünnen dekorativen Asbestzementtafeln,
schwerentflammbaren Kunststofflaminaten für den Hausbau, insbesondere Fertighausbau,
den Schiffsbau (Kabinen) sowie als Schall-, årme- und Kälteschutz einzusetzen. Auch
im Reaktorbau sind solche Asbestleichtbauelemente infolge ihres geringen Gewichtes
und der entsprechenden Plattendicke anwendbar, da sie mit und ohne Metallfolienkaschierung
einen guten Strahlenschutz bilden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in
der Auskleidung von Feuerschutztüren, Computereinrichtungen, Tresorwänden und Kabelabdeckungen
u. a. vor Feuer zu schützenden Binrichtungen, da das Material absolut unbrennbar
ist.
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Nach dieser Erfindung werden auch nicht - wie in anderen Verfahren
beschrieben - Zumischungen von Asbestfasern bestimmter verhältnismäßig großer Länge
in Mörtel oder Putzen vorgeschlagen, sondern es können hierzu kurzfaserige Asbeste
der Gruppen 5 - 7 - aus Billigkeitsgründen vorwiegend der Größe 7 - und kürzer verwendet
werden.
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Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung von
Leichtbau-Isolierkörpern aus Asbest ist ihre statische Festigkeit im Vergleich zu
ihrem niedrigen spezifischen Gewicht. Letzteres kann je nach Variation der Rezeptur
und Verfahrenseinwirkung zwischen 0,1 und 0,5 - für Bauelemente höherer Festigkeit
vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5 - liegen.
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Während ein besonders leichtes Material mit einem spez. Gewicht von
ca. 0,1 - 0,2 - das aber noch jederzeit zu kaschieren ist -vorzugsweise nur aus
Asbest- und Zement hergestellt ist, kann
man durch Zuschläge von
anorganischen Binde- und/oder Füllmitteln und/oder Reaktionsteilnehmern, wie z.
B. billigem Glimmer, Diathomeenerde, Kieselgel, Perlit Sand und anderen natürlichen
oder künstlichen Silikaten sollte auch durch Druck und thermische Beeinflussung
höhere statische Festigkeiten erzielen, so daß solche, nach der Erfindung hergestellte
Formkörper, insbesondere Platten, als selbsttragende Wände und Decken im Hoch- und
Schiffsbau eingesetzt werden können.
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Eine zusätzliche Behandlung, insbesondere eine Oberflächenbehandlung
durch Imprägnieren, Spritzen, Aufwalzen, Aufkaschieren u. a. ist in jedem Fall möglich.
Eine solche zusätzliche Behandlung kann sowohl der Oberflächenverschönerung wie
-verbess-erung wie auch der Verfestigung des gesamten Körpers dienen.
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Zur Herstellung der Formteile wird der aufgeschlagene Asbest in Wasser
aufgeschlämmt und kurz bis zur Homogenität langsam gerührt.
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Je nach Rezeptur werden die verschiedenen Zuschläge gleich zugegeben
und einhomogenisiert oder für sich angerührt und dann der Asbestsuspension zugegeben.
Besonders günstig ist eine Zuschlagmischung von Kalk mit natürlichen oder künstlichen
Silikaten, insbesondere Kieselgur und/oder Perlit und/oder Glimmer, da sie von sich-aus
niederes spezifisches Gewicht haben. Aber auch Sand in bestimmter E=orngröße+b nämich
Putzsand oder, bei höheren spezifischen Gewichten, auch Quarzsand von 1 / kann bei
geeigneter Porenbildung sehr feste Formkörper ergeben.
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Die Mitverwendung von Zement, insbesondere auch bei Anwesenheit geringer
Mengen Wasserglas, trägt zur Verfestigung bei.
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Bei Formt eilen, welche höhere Festigkeit haben sollen, können neben
Zement und/oder Kalk gegebenenfalls auch Asche, Schlakken und/oder Schlackenwolle,
zerkleinerte Glasfasern und andere anorganische Füllstoffe zugegeben werden. Kurz
vor Beendigung des Mischvorganges wird als Treibmittelzir Porenbildung 0,5 bis
3
% Aluminium zugesetzt, und die pastenähnliche Mischung in Formbehälter geschüttet.
Durch die Gasentwicklung dehnt sich das Material unter gleichmäßiger Porenbildung
in dem zur Verfügung gestellten Raum aus und verfestigt sich soweit, daß ein Zusammenfallen
verhinder wird. Die Porenbildung durch Gasentwicklung kann je nach Mischung beschleunigt
oder verzögert werden pH und Temperatur sowie die Viskosität der Anteigung sind
dementsprechend einzustellen. Selbstverständlich kann eine Porenbildung auch durch
entsprechendes Rühren, ohne oder mit Zusatz von oberflächenaktiven Mitteln, erreicht
werden, jedoch werden wegen der gleichmäßigen Struktur und des niedrigeren spezifischen
Gewichtes die durch Porenbildung unter Gasentwicklung geschäumten Produkte meistens
bevorzugt.
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Ein $pischer Ansatz enthält z. B. 50 - 70 Teile Asbest und 50 - 30
Teile Zuschlagstoffe und/oder Bindemittel; dazu kommen 0,5 - 3 Teile Aluminiumpulver
als Schäumungsmittel. Bei besonderen Mischungen können 1 - 8, insbesondere 2 - 3
Teile Wasserglas, bezogen auf die Gesamtmenge, zugesetzt werden. Das Wasserglas
ist dabei als 25 %ige Wasserglaslösung eingewogen.
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Für die Anwendung kann es zweckmäßigerweise auf das 2 - 3-fache verdünnt
werden. Alle Teile sind Gewichtsteile.
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Durch das Suspendieren von Asbest, Zement, under/oder Kalk und ggf
weiteren Zusätzen vor dem Mischen beträgt die gesamte Wassermenge in einem Ansatz
gewöhnlich etwa das 10-fache der gesamten Feststoffmenge. In einem wie oben beschriebenen
gegossenen Isolierschaumkörper läuft ein Teil des Wassers an den Seitenwänden und
am Boden der Form ab, ein weiterer Teil beteiligt ach an dem Härtungsvorgang und
der Rest verdampft beim nachfolgenden Trocknungsvorgang.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
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Beispiel 1 1000 Teile Wasser, 50 Teile Asbest Nr. 7, 40 Teile Zement
(Portlandzement 225), 3 Teile Kalk, 6 Teile Kieselgur und 1 Teil Aluminiumpulver
werden für diesen Ansatz verwendet.
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Asbest einerseits, Zement, Kalk und Kieselgur andererseits werden
in jeweils ca. 400 Teilen Wasser suspendiert. Das Aluminiumpulver wird in etwa 9
Teilen 25 %igem Wasserglas suspendiert, das gleichzeitig mit der 3-fachen Menge
Wasser verdünnt wird. Die drei Einzel suspensionen werden zusammenge geben und kurz
homogenisiert, wobei auf 1000 Teile Wasser aufgefüllt wird.
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Der erhaltene Brei wird in die Form gegossen, und das Formteil 1/2
Stunde bei 150 - 200 °C vorgetrocknet und dann in den Autoklaven eingebracht der
innerhalb-der ersten zwei Minuten nach dem Einbringen auf einen Druck von bis zu
15 atü gebracht wird. Es ergibt sich ein spezifisches Gewicht von 0,50 und eine
Druckstandsfestigkeit von 75 kp/cm2.
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Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch statt 6 Teile Kieselgur
6 Teile Perlit verwendet wurden. Es ergaben sich praktisch die gleichen Ergebnisse.
Perlit ist ein vulkanisches Liparit- oder Quarzporphyrglas mit vielen kleinen Wassereinschlüssen,
das beim Erhitzen auf über 1200 °C infolge Wasserverdampfung zu einem Gesteinsschaum
vom etwa 20-fachen Volumen expandiert. Dieses expandierte Produkt wurde beim vorliegenden
Beispiel verwendet. Die Darstellung und Verwendung von expandiertem Perlit ist in
Ind. Chemist. 1963 Seite 484, beschrieben.
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Beispiel 2 Ein entsprechender Ansatz aus 1000 Teilen Wasser, 47 Teilen
Asbest Nr. 7, 45 Teilen Zement, 5 Teilen Wasserglas, 2 Teilen Kalk und 1 Teil Aluminiumpulver
ergibt Formteile mit einem spezifischen Gewicht von 0,32 und einer Festigkeit von
35 bis 40.
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Beispiel 3 Der Ansatz aus 56 Teilen Asbest R 7 (aufgeschlossen), 45
Teilen Zement, 0,8 Teilen Alupulver, 2 Teilen Wasserglas und insgesamt 500 Teilen
Wasser ergibt nach 2-minütigem Ruhren, Eingießen in Formen, Trocknen und Härten
bei 25 atü ein Material mit einem spezifischen Gewicht von ca. 0,14. Die Festigkeit
beträgt ca.
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20 bis 25. Das Material ist handhabungsfest.
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Beispiel 4 In 800 Teilen Wasser werden 60 Teile Asbest Kr. 7, 20 Teile
Zement, 15 Teile Kalk und 15 Teile Kieselgur unter Zusatz von 1,5 Teilen Aluminiumpulver
geschäumt. Nach 2 stündigem Vortrocknen bei ca. 100 0C wird 8 Stunden bei 16 atü
gehärtet.
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Die entstandenen Formkörper sind sehr gut, lassen sich sägen, benageln
und verschrauben. Sie haben ein spezifisches Gewicht von 0,35.
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Das Beispiel wird wiederholt, wobei jedoch statt 15 Teile Kieselgur
15 Teilen Perlit und in einem weiteren Ansatz 10 Teile Kieselgur plusl0 Teile Perlit
eingesetzt werden.
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Es ergibt sich innerhalb der Fehlergrenze das gleiche Ergebnis. Bei
Wiederholung des Beispieles, wobei wieder 15 Teile Kieselgur aber kein Aluminium
verwendet wurde, ergaben sich ähnliche Ergebnisse.
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Bei den vorherstehenden Beispielen wurden dem Asbest zur besseren
Aufschlämmung und Verteilung als Dispergiermittel "Leophen-RAt' der Firma BASF-Tensid-Ohemie
Düren in einer Menge von 0,5 bis 1 Gew.% zugesetzt. In den nun folgenden Beispielen
ist ohne Tensid-Zusatz gearbeitet und dabei ein intensiveres Rührwerk eingesetzt
worden.
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Beispiel 5 Es wurde gemaß Beispiel 4 mit folgender Rezeptur gearbeitet:
Asbest 7 D 50 Teile Zement PZ 50 20 Teile Kalk gebrannt 15 Teile Creteperl (Perlit)
15 Teile Aluminiumpulver 1 Teil Druckhärtung: 16 Stunden bis 15 atü spezifisches
Gewicht = 0,26 Druckstandsfestigkeit ca. 10 kp/cm2 Die Rezeptur-enthielt bei verschiedenen
Ansätzen 150 bis 200 Tle. Wasser.
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Das Beispiel wurde mit Kieselgur statt Perlit und ohne Aluminiumpulver
wiederholt und ergab praktisch die gleichen Ergebnisse.
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Beispiel 6 Es wurde.gemäß Beispiel 4 mit folgender Rezeptur gearbeitet:
Abest 7 D 50 Teile Zement PZ 50 20 Teile Kalk gebrannt 15 Teile Kieselgur 15-Teile
(ohne Aluminiumpulver) Druckhärtung: 16 Stunden bis 15 atü spez. Gewicht = 0,40
Druckstandsfestigkeit 35 bis 40 kp/cm2 Bei Mitverwendung von 1 Teil Aluminiumpulver
wurde das spezifische Gewicht ca. 10 % verringert.
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Beispiel 7 Es wurde wie im Beispiel 4 gearbeitet, jedoch mit folgender
Rezeptur: Asbest 7 D 50 Teile Kalk gebrannt 18 Teile Kieselgur 32 Teile Aluminiumpulver
1,5 Teile Druckhärtung 15 Stunden bis 15 atü spez. Gewicht = 0,3 Druckstandsfestigkeit
ca. 85 kp/cm2 Beispiel 8 Dieses Beispiel zeigt ein besonders leichtes Produkt. Es
wurde wie im Beispiel 4 gearbeitet, jedoch mit folgender Rezeptur:
Asbest
7 D 50 Teile Zement PZ 50 20 Teile Kalziumoxid (gebrannter Kalk) 15 Teile eine Mischung
aus 50 % Perlit und 50 % Kieselgur 15 Teile Aluminiumpulver 1 Teil Druckhärtung
16 Stunden bis 15 atü spez. Gewicht = 0,125 Druckstandsfestigkeit 10 kp/cm2 Das
gleiche Beispiel, jedoch ohne Aluminiumpulver ergab ein spezifisches Gewicht von
0,2 bis 0,3 und eine Druckfestigkeit von 5 bis 10 kp/cm2 je nach Intensität des
Rührens.
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Die zusätzliche Verfestigung der Porenasbestzementformteile durch
Druck- und Temperatureinwirkung führt zu wesentlich größeren mechanischen Festigkeiten.
Bereits beim Trocknungsvorgang tritt eine Verfestigung durch chemische Reaktionen,
z. B.
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zwischen Asbest und Zement und/oder Asbest, Zement und Wasserglas
und/oder Asbest, Zement, Kalk und evtl. Sand ein. Diese Reaktionen werden durch
Erhitzen einerseits, durch Druckeinwirkung andererseits, beschleunigt. Bei Verwendung
von wasserglashaltigen Mischungen kann eine weitere Einwirkung durch Zugabe von
Kohlendioxid auch unter Drucken von 0 bis 20 atü erhalten werde.
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Beispiel 9 Porenasbestzementformteile nach Beispiel 1 werden nach
kurzer Vortrocknungszeit in einen Autoklaven gebracht, langsam erhitzt und bis zu
18 Stunden einen C02-Druck von 10 - 18 atü ausgesetzt. Danach wird der Druck des
Autoklaven langsam abgelassen.
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Das Material hat nach dem Abkühlen seine Festigkeit um ca.
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300 - 400 -400 % erhöht.
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Bei Verwendung von bis zu 10 % Kieselgur, Perlit oder Sand als Silikatzuschlag
wird die Festigkeit um das 1o- bis 20-fache erhöht gegenüber gleichen Massen, die
diesen Zuschlag nicht enthalten.
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Für viele Anwendungszwecke ist es von besonderem Vorteil, diese Formkörper,
insbesondere Platten für Wände und/oder Decken, gleich bei der Herstellung einseitig
oder beidseitig mit Asbestzementplatten zu belegen. Die porige Oberfläche sichert
durch die Oberflächenvergrößerung der Haft seite eine besonders feste Haftung, welche
durch zusätzliches Imprägnieren des Porenkörpers und/oder der aufzukaschierenden
Asbestzementplatte mit wasserglashaltigen Mitteln verstärkt werden kann. Die Eigenschaften
der Porenasbestzementteile erlaubt die Verwendung sehr dünner, z. B. nur 2 mm dicker
Asbestzementplatten, und zwar können dies normale, nicht beschichtete Asbestzementplatten
wie auch oberflächenvergütete Asbestzementplatten sein. Ebenso können Kunststofflaminate
oder Folien auf diese Weise aufgelegt werden.
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Das Kaschieren mit Asbestpappen, -papieren oder -geweben ergibt besonders
zweckgebundene Laminate hoher Bruchfestigkeit, welche nachträglich mit Farbmustern
versehen werden können. Die Oberfläche erhält dabei tapetenähnliches Aussehen; das
Ganze ist völlig unbrennbar und leicht in jeder Weise zu bearbeiten.
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In der beigefügten Tabelle sind noch 35 Versuche zusammengefaßt, wobei
Zusammensetzung der Ausgangsmischung und die wesentlichen Daten hinsichtlich der
Qualität der Endprodukte angegeben sind.
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Das Autoklavieren ist anhand einiger typischer Beispie'e auf der beigefügten
Zeichnung dargestellt. Sie zeigt den Druckanstieg der Anfahrphase in Abhängigkeit
von der Zeit in den von links unten nach rechts oben aufsteigenden Kurven. Es ist
ersichtlich, daß der Druckanstieg verhältnismäßig rasch einsetzen sollte.
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Die von links oben nach rechts unten gehende Kurve zeigt die Abkiihlphase,
die sich an die Autoklavierung anschließt.
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Beim Autoklavieren, das im vorliegenden Fall aus praktischen Griinden
bei 15 bis 16 atü erfolgte, da der verwendete Autoklav für diesen Betriebsdruck
ausgelegt ist, sollte vorzugsweise eine gesättigte Wasserdampfatmosphäre im Autoklaven
vorhanden sein. Dies verhindert die Bilaung von Rissen im Endprodukt.
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Vorteilhaft für die Qualität des Endproduktes ist es auch, wenn man
den in der Form geschaumten Porenkörper einige Stunden abstehen laßt, bis das überschüssige
Wasser abgetropft ist.
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Ein Vortrocknen empfiehlt sich nur bei ibergroßen ifassermengen. Es
darf nur Uberschusswasser weggetrocknet werden, da noch das für die Reaktion der
Komponenten benötigte Wasser vorliegen muß.
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Im Autoklaven wird zwar gleich Druck aufgegeben, jedoch wird mindestens
eine halbe Stunde gewartet, bis die Temperatur hochgefahren wird, um die Einstellung
des Wasserdampfdruckes zu gewährleisten.
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Je nach Mischung können die Wassergehalte des Ansatzes recht verschieden
sein. Das Verhältnis von Feststoffen zu Wasser ist nicht wesentlich. Aus praktischen
Gründen will man jedoch möglichst wenig Wasser haben, um bei gleichen Volumen der
Rührgefäß einen größeren Durchsatz zu erzielen und um weniger Wasser abtropfen oder
gar wegtrocknen zu lassen.
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Das Verhältnis Feststoffe zu Wasser, das in zahlreichen Beispielen
etwa 1 : 10 beträgt, kann bis auf 1 : 2, ja sogar etwa 1 : 1 erniedrigt werden.
Bei diesen geringen Wassergehalten ist Vortrocknen keInesfalls erforderlich.
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Selbst beim Abstehen tritt häufig kein Wasser mehr aus, sondern es
wird nur die Reaktion in Gang gesetzt.
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Es ist noch darauf hinzuweisen, daß bei diesen Asbestformkörpern billigster
Asbest, beispielsweise 7B-Asbest verwendet werden kann und kein teurer Asbest, wie
Chrysotyl notwendig ist.
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Selbst bei spezifischen Gewichten von ca. 0,2 sind noch Druckstandfestigkeiten
von 5 bis 7 kp/cm2 erzielbar. Ein Form körper auf der Basis von Kalk, Kieselgur
und Zement mit etwa 50% Asbest, wie er in zahlreichen Beispielen gezeigt ist, hat
im Durchschnitt Druckstandsfestigkeiten 2 von 45 bis 50 kp/cm2.
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Eine interessante Variante ist die Verwendung ca. 50 Teilen Asbest,
40 bis 50 Teilen hochkonzentriertem (40 bis 50%iges) Wasserglas und eine Nachbehandlung
der so erhaltenen Formkörper mit Hexasilikofluorid, was zum Ausfallen von Kalziumfluoriden
führt und sehr gute beständige Oberflächen ergibt.
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Eine Rezeptur aus 50 Teilen Asbest, so viel hochkonzentriertem Wasserglas,
das die Trockensubstanz 20 Teile ausmacht, sowie Füllstoffen im Bereich von 20 bis
30 Teilen, insbesondere Kieselgur, Perlit oder auch Sand ergibt Körper mit einem
spezifischen Gewicht von 0,3 bis 0,4. Zweckmäßig wird dabei der Asbest vorher mit
ca. 3% Dispergiermittel, wie es im Handel erhältlich ist, dispergiert.
| Rezeptur |
| Bestandteile 2 o I 5 6 7 8 9 10 X |
| v 5 RS 1 50 I 50 I I I H O I 4 X |
| 3 7 50 O 49 v LlO |
| 0 PZ 350 50 50 50 50 47 47 25 HOI |
| Ln H c I |
| Kalk (gebrannt) H - o - 2 2 - 9 - 9 - - - |
| I - - - - 5 |
| 0 0 Ca Ca |
| Ca Ca Cacd |
| Ca Ca H |
| CX) I 1 0 O - cd cd H 5 I I 9 2 |
| M Ln |
| cd cd |
| r H , õ 5 - - - - |
| Ln H Ln I c I |
| Autoklavenbe- |
| q6t7 |
| Alupulver 2307 I LfE H W 1,0 Q 1,5 I 9 |
| ;f -Iass!M o/, H 8 |
| Ln (Einlage) M - - - - - H O I 9 X - |
| 4 SSE§t %S O |
| ;t 3ssepl % 1 o |
| ;f O I 0 I I I I H O I P |
| Ln Ln 4: |
| n 0,32 0,30 0,36 I 0,450,40 0,LtlO,LO I I 0,24 0,22 |
| f Oc |
| CU O I O 5kp I I I I kp O - 5 kp 5 kp |
| UO LrX H 00 1 n |
| O O |
| v I O O I - I I I H 00 1 N |
| u o n |
| O |
| bD |
| td |
| d |
| n rl |
| ç N r |
| o d I o <, @ |
| O o d O n |
| H CQ IfX O , N bD ~ |
| h 43 W; F1 fD h H <) d h X rl d @ |
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13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 - - 50 - - - - - - - -30 60 -
35 50 60 70 30 40 35 45 70 40 50 50 35 40 30 60 50 60 50 - - - 9 9 - - - - - --
- - 5 - - - - - - -- - - - 5 - - 10 10 5 5 - - - - - - - - - - -III III IV IV IV
IV IV V V V V 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 - - - -- - - - - - - - - - -0,26 0,22
0,30 0,32 0,40 0,40 0,38 0,44 0,42 0,43 0,44 < < < < < < 10-5
kp 5 kp 10 kp - 10 kp 10 kp 10 kp 25 20 15 15
24 25 26 27 28 29
30 31 32 - - - - - - - - -50 50 50 60 60 50 50 50 50 40 30 30 20 10 30 20 20 20
- 10 10 10 20 10 20 15 15 - - - - - 10 - - 15 10 10 10 10 10 - 10 15 -- - - - -
- - - -V V V V V V V V V - - 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 - - - - - - - - -0,41 0,33
0,22 0,26 0,24 0,20 0,32 0,26 0,28 < < < < < < < 30 10 5 5
5 5 10 10 10
33 34 35 - - -50 50 50 20 20 20 15 15 15 15 - -- 15
15 - -V V - -- -0,44 0,39 40- 35 45