DE2530560A1

DE2530560A1 - Treibmittel fuer die gasbetonherstellung

Info

Publication number: DE2530560A1
Application number: DE19752530560
Authority: DE
Inventors: Adolf Ing Grad Neuner; Eckart Dipl Phys Dr Scharowsky
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1977-01-20
Also published as: SE7607792L; BE843871A; DE2530560C3; DE2530560B2; FR2317247A1; GB1555024A

Description

Carl Schlenk AG
8542 Roth-Barnsdorf

Treibmittel für die Gasbetonherstellung

Die Erfindung betrifft ein Treibmittel für die Gasbetonherstellung auf der Basis von schuppen- oder blättchenförmigem Aluminiumpulver.

Die Verwendung von schuppen- oder blättchenförmigem Aluminiumpulver als Treibmittel für die Herstellung von Gasbeton ist seit langem bekannt und wird in großem Umfang industriell verwertet. Hierbei wird das nach bekannten Verfahren hergestellte schuppen- oder blättchenförmige Aluminiumpulver einer weich bis flüssig angemachten Mischung aus Zement, Kalk, Sand und Wasser zugesetzt. Das Aluminiumpulver reagiert in diesem alkalischen Medium mit dem Wasseranteil der Mischung unter Wasserstoffentwicklung, wodurch der Beton vor seinem Erhärten aufgebläht wird und die gewünschte Porenstruktur erhält.

Nachteilig an der bisherigen Verwendung von schuppen-.oder blättchenförmigem Aluminiumpulver für die Gasbetonherstellung ist seine äußerst intensive Staubentwicklung, die einerseits zu Belästigungen des Verarbeiters, anderer-

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seits zu einer Explosionsgefahr führt, da durch aufgewirbeltes Aluminiumpulver zündfähige Staubluftgemische entstehen können.

Es sind schon wiederholt Vorschläge unterbreitet worden, um vorstehende Mängel - Umweltgefährdung und Umweltbelästigung - zu beseitigen oder wenigstens zu verringern.

So ist aus der DT-PS 956 123 ein Verfahren zur Durchführung chemischer Reaktionen durch Einbringen von Metallpulvern, insbesondere Aluminiumpulver, in mit den Pulvern chemisch reagierenden wäßrigen Gemengen oder Lösungen bekannt geworden, bei dem die Metallpulver in Umhüllungen aus wasserlöslichen Stoffen in Beutel- oder Tütenform ein-, gebracht werden. Durch diese Maßnahme kann zwar das Metallpulver ohne Staubentwicklung und ohne Explosionsgefahr in die Lösungsflüssigkeit eingebracht werden; nachteilig ist aber der erhebliche Aufwand für die-Verpackung des Aluminiumpulvers. Auch ist die Dosierung, insbesondere die Feindosierung, des Treibmittels sehr schwierig, wenn nidat ein sehr großer Aufwand an Verpackungen unterschiedlichster Größen betrieben wird. Dieses Verfahren hat sich daher in der Praxis nicht durchgesetzt.

Zur Vermeidung der Staubbelästigung und der Entstehung zündfähiger Staubluftgemische sind ferner schon Aluminiumpasten bekannt geworden. Eine notwendige Forderung hierbei ist, daß die Paste in in Wasser suspendierbarer Form vorliegt und möglichst keine Emulgier- und Anteigmittelanteile enthält, die die Reaktionsfähigkeit des Aluminiumpulvers

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beeinflussen, die Porenbildung behindern, die Porenstabilität herabsetzen oder sich im fertigen Gasbeton als noch störende Fremdsubstanz auswirken.

Mit Wasser hergestellte Gasbeton-Aluminiumpasten, wie in der DL-PS 36 086 beschrieben, müssen bis zu ihrer Verwendung gekühlt gelagert werden, beinhalten das Reaktionsvermögen hemmende Inhibitoren und zeigen im allgemeinen ein ungünstiges Verhältnis von reaktionsfähigem Aluminium zum Gesamtaluminium.

Ein weiterer Nachteil der Aluminiumpasten liegt darin, daß der Anteil der notwendigen Anteigmittel und/oder Emulgatoren vergleichsweise hoch ist, was den Anteil des Aluminiums in der Paste herabsetzt. Auch ist das Entleeren der die Paste enthaltenden Vorratsbehälter und das Einarbeiten der Paste in die Betonmischung nicht bequem. Die vorstehenden Nachteile haben dazu geführt, daß dem Einsatz von Aluminiumpasten für die Gasbetonherstellung bisher der große Durchbruch versagt geblieben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Gasbetonindustrie ein Treibmittel für die Gasbetonherstellung auf der Basis von schuppen- oder blättchenförmigem Aluminiumpulver zur Verfügung zu stellen, das wie Aluminiumpasten ein staubfreies Verarbeiten ermöglicht und damit keine zündfähigen Staub-Luftgemische bilden kann. Darüber hinaus soll es sich bequem dosieren lassen und keine die Porenbildung störenden Bestandteile enthalten.

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ORIGINAL iiSiSPECTßD

ι*.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Aluminiumpulver mit Hilfe eines wasserlöslichen, organischen Bindemittels oder/und eines Lösungsmittels zu in der Gasbetonmischung dispergierbaren Pellets oder ähnlich verdichteten Körpern geformt ist.

Durch die Bindung des schuppen- oder blättchenförmigen Aluminiumpulvers zu in der Gasbetonmischung leicht verteil- und dispergierbaren und hinsichtlich der Gasreaktion neutralen Pellets wird ein staubfreies Verarbeiten gewährleistet und die Explosionsgefahr völlig beseitigt. Die einen Durchmesser von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern aufweisenden Pellets kleben nicht aneinander und können somit bequem abgewogen und gut dosiert werden. Der Anteil des Binde- oder/und Lösungsmittels bezogen auf die Gesamtmasse eines Pellets ist vergleichsweise gering, und man erhält im Vergleich zu schuppenförmigem Aluminiumpulver ein erheblich höheres Schüttgewicht, was den Transport und die Lagerhaltung vereinfacht und verbilligt.

Als Bindemittel für die Pellets eignen sich insbesondere höhermolekulare Glykole, vorzugsweise Polyäthylenglykol, die eine schnelle Dispersion der Pellets in der Betonmischung ermöglichen und die Treibgaseritwicklung nicht störend beeinflussen (Trockenpellets).

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es auch von Vorteil sein, wenn die Pellets neben dem Bindemittel öder an seiner Stelle ein wasserverdünnbares Lösungsmittel enthalten, beispielsweise ein»Glykol, vorzugsweise Äthylenglykol (Naßpellets).

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine zur Herstellung der Aluminiumpulver-Pellets geeignete Pelletiermaschine. Die Pelletiermaschine, die von üblicher Bauart sein kann und um eine zur Horizontalen schräg angeordnete Achse A angetrieben wird, ist mit 1 gekennzeichnet. Die für die Herstellung der Aluminiumpulver-Pellets notwendigen Komponenten, nämlich Aluminiumpigment AP, Lösungsmittel L und/oder Bindemittel B werden dem sich um die Achse Ä drehenden Pelletierteller 2 der Pelletiermaschine 1 in aufeinander abgestimmten Mengen, vorzugsweise kontinuierlich, zugeführt. Nach dem Formen der Pellets 3 wird dem noch rotierenden Pelletierteller 2 weiteres Aluminiumpigment zugeführt, um den Pellets 3 eine relativ trockene, nicht klebende Oberfläche zu verleihen. Die fertigen Aluminiumpulver-Pellets 3 werden einem Vorratsbehälter 4 zugeführt.

Nach dem Herstellungsverfahren kann zwischen zwei verschiedenen Arten von Aluminiumpulver-Pellets unterschieden werden, nämlich die sogenannten Naßpellets, wie sie beim oben geschilderten PelMierprozeß entstehen und die sogenannten Trockenpellets, die neben dem Aluminiumpulver nur ein geeignetes Bindemittel enthalten. Das zum Pelletieren notwendige Lösungsmittel in dem das Bindemittel gelöst sein kann, wird bei Trockenpellets durch einen gesonderten Trocknungsprozeß, vorzugsweise unter Vakuum wieder ausgetrieben.

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Die Nai3pellets enthalten neben dem Aluminiumpulver ein geeignetes Lösungsmittel. Auf ein Bindemittel kann verzichtet werden, da der Trockenprozeß nach dem Fertigstellen der Pellets entfällt.

Wie Versuche ergeben haben, sind für die Herstellung von Trockenpellets vorzugsweise folgende Bindemittel geeignet:

höhermolekülare Glykole, vorzugsweise Polyäthylenglykol, gegebenenfalls auch Mischungen mehrerer Glykole;

höhermolekulare Glykolester, gegebenenfalls auch Mischungen mehrerer Glykolester;

höhermolekulare Glykoläther, gegebenenfalls auch Mischungen mehrerer Glykoläther;

Der Anteil des Bindemittels bezogen auf die Gesamtmasse eines Pellets beträgt mindestens 0.5 Gewichtsprozent. Bei Unterschreiten dieses Wertes ist eine ausreichende Bindewirkung nicht mehr gegeben. Der bevorzugte Anteil des Bindemittels beträgt zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf die Gesamtmasse eines Pellets.

Die vorstehend erwähnten Bindemittel werden in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Äthylalkohol oder Testbenzin, gelöst oder suspendiert.

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Für die Herstellung von Naßpeilets geeignete wasserverdünnbare Lösungsmittel sind neben Alkoholen, insbesondere Äthylalkohol, die Ketone. Auch ein- oder mehrmolekulare flüssige Glykole, vorzugsweise Glykoläther und Glykolester, sind als Lösungsmittel gut geeignet.

Daneben kommen als Lösungsmittel auch wassermischbar aufbereitete Lösungsmittel, wie aliphatische oder aromatische Benzinkohlenwasserstoffe unter Zusatz eines oder mehrerer an sich bekannter Emulgatoren in Betracht.

Schließlich kann als Lösungsmittel auch Wasser verwendet werden _t sofern mindestens ein eine vorzeitige Reaktion des Aluminiumpulvers verhindernder Inhibitor, vorzugsweise Phosphate, beigemischt ist.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen für die Herstellung trockener und nasser Aluminiumpulver-Pellets weiter erläutert, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist:

Beispiel 1

Die dem Pelletierteller zugeführte Mischung kann für die Herstellung trockener Pellets folgende Komponenten enthalten:

100 - 200 Gew. % Aluminiumpulver

80 - 150 Gew. % Äthylalkohol als Lösungsmittel, in dem ■ ._ 2-5 Gew. % Polyäthylenglykol 4000 als Bindemittel

gelöst sind.

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Nach dem^Äüsformender Pel-lets in der^;Pelletiermaschine■-■:,-weiräen· d%n^:.:Rohpellets^!'unter-'Aufreehterhaltung des Rotationsvorganges^$: "^:;- ^;r ~" ''-■ ' ·* '--'- '· ·"■-■■· '■ -·■' ·"- ■■■··>■'· ■■"

3 - 25 Gew. % Aluminiumpulver und· ^:-"c .„ .-:■··, 1-5 Gew. % Polyäthylenglykol 4000

zugesetzt, um die Pellets mit einer relativ trockenen, nicht klebenden Oberfläche zu versehen. Nach diesem sogenannten T^ockenp'ude'rangspiPÖzeB wenden die Pellets- bei- einer Temperatur von 80®^fi -⁷120^a^eine gewisse^ Zeit lang'bel^ einem Vakuum'von; 5-50 Torr getrocknet.

.' j. »Beispiel 2 - - ^ ^;

Die dem^ P^lletierteile^r· zügeführte Mischung kann für die: . Herstellung trockener Pellets folgende Komponenten.^enthalten:

100 -^: "200 ·'■;Gew. % Aluminiumpulver

80-150 Gew. % Testbenzin als Pelletier-

medium lh dem

, _{;: ;}·._:.· -,;., _:·2_ί:^. ,1,0 ... Gew. .%_: ■ Pjplyäthylenglykpl, 4000. als.

Bindemittel suspendiert sind.

Nach.eLepi Ausformen der Pellets in der Pelletiermaschine . werden dje^n, Rphpellets, unter Aufrechterhaltung des. .Rotationsvorganges-.^;,;-: ...... .-.-.·, .-..-..- , ._s. .. .,·. _r- ., ....

'^ ■·""■·3- 25 Gew. 96 AluminiumpulVier . i, ·· 1- 5 Gew.'% Polyäthylenglykol 4000

■ i ;, -8- 609883/0608

ORIGINAL INSPECTED

zugesetzt» um die Pellets mit einer relativ trockenen, nicht klebenden Oberfläche zu versehen. Nach diesem sogenannten Trockenpuderungsprozeß werden die Pellets bei einer Temperatur von 80° - 120° eine gewisse Zeit lang bei einem Vakuum von 5-50 Torr getrocknet.

Beispiel 3

Die dem Pelletierteller zugeführte Mischung kann für die Herstellung feuchter Pellets folgende Komponenten enthalten;

100 - 200 Gew. % Aluminiumpulver 80 - 150 Gew. % Äthyldiglykol

Nach dem Ausformen der Pellets in der Pelletiereaschine werden den Rohpellets unter Aufrecht!erhaltung des Rotationsvorganges

100 - 200 Gew. % Aluminiumpulver

zugesetzt, um den Pellets eine in Bezug auf den Pelletkern relativ trockene, nicht klebende Oberfläche zu verleihen. Der im Beispiel 1 erwähnte Trocknungsvorgang entfällt.

Wie praktische Versuche ergeben haben, besitzen feuchte Pellets ein Schüttgewicht von etwa 0,5 g/cm und trockene Pellets ein Schüttgewicht von etwa 0,6 g/cm . Demgegenüber weist nicht pelletiertes schuppen- oder blättchenförmiges Aluminiumpulver ein Schüttgewicht von nur etwa 0,2 g/cm⁵ auf. Nach der Erfindung hergestellte Aluminiumpulver-

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Pellets benötigen also nur etwa den dritter. Teil an Transportcder Lagerraum wie nicht pelletiertes Aluminiumpulver. Dies ist neben dem staubfreien Verarbeiten - keine Umweltgefährdung und keine Uraweltbelästigung - ein weiterer entscheidender Vorteil. Der Festkörpergehalt der Naßpeu.et.s (Aluminlumgehalt) ist mit etwa 80 % sehr hoch und liegt noch wesentlich über dem Festkörpergehalt von Aluminium-Pasten, der in der Regel bei 65 % liegt.

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Claims

-_a ν. 1 - -

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Patentansprüche. , ,-

Treibmittel für. die ^£-Gasbetonher st ellung auf der Basis von schuppen- oder blättchenförmigem Aluminiumpulver, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver mit Hilfe eines wasserlöslichen, organischen Bindemittels oder/und eines Lösungsmittels zu in der Gasbetonmischung dispergierbaren Pellets oder ähnlich verdichteten Körpern geformt ist.
2. Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Pellets aus mindestens einem höhermolekularen Glykol, vorzugsweise Polyäthylenglykol, besteht.
3. Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Pellets aus mindestens einem höhermolekularen Glykolester besteht.
4. Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die Pellets aus mindestens einem höhermolekularen Glykoläther besteht.

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5. Treibmittel nach einem oder mehrer/m der An-. Sprüche- 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels bezogen auf die Gesamtmasse einenS Pellets mindestens 0,5 Gewichtsprozent beträgt. ,· .
6. Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets ein wasserverdünnbares _: Lösungsmittel enthalten. ,
7. Treibmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus einem Alkohol, vorzugsweise aus Äthylalkohol, besteht. -
8. Treibmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus einem Keton besteht.
9. Treibmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus einem ein- oder mehrmolekularen flüssigen Glykol, vorzugsweise Glykoläther oder Glykolester, besteht.
10. Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets ein wassermischbar aufbereitetes Lösungsmittel enthalten.

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11. Treibmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus mindestens einem aliphatischen oder aromatischen Benzinkohlenwasserstoff unter Zusatz mindestens eines Emulgators besteht.

12, Treibmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für die Pellets Wasser unter Zusatz mindestens eines Inhibitors, vorzugsweise Diammoniumphosphat, vorgesehen ist.

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