DE2530560C3

DE2530560C3 - Treibmittel für die Gasbetonherstellung

Info

Publication number: DE2530560C3
Application number: DE2530560A
Authority: DE
Inventors: Eckart Dipl.-Phys. Dr. 8500 Nürnberg Scharowsky
Original assignee: CARL SCHLENK AG 8542 BARNSDORF DE
Current assignee: CARL SCHLENK AG 8542 BARNSDORF DE
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1981-10-01
Also published as: BE843871A; DE2530560B2; GB1555024A; SE7607792L; FR2317247A1; DE2530560A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Treibmittel für die Gasbetonherstellung auf der Basis von schuppen- oder fclättchenförmigem 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 Ze* ment, 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, andererseits zu einer Explosionsgefahr führt, da durch aufgewirbeltes Aluminiumpulver zündfähige Staubluftgemische entstehen können.

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

So ist aus der DE-PS 956123 ein Verfahren zur Durchführung chemischer Reaktionen durch Einbringen von Metallpulvern, insbesondere Aluminiumpulver, in mit den Pulvern chemisch reagierenden wäßrigen Gemengen oder Lösungen bekanntgeworden, bei dem die Metallpulver in Umhüllungen aus wasserlöslichen Stoffen in Beutel- oder Tütenform eingebracht 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 nicht ein sehr großer Aufwand an Verpackungen unterschiedlichster Größen betrieben wird. Dieses Verfahren hai sich daher in der Praxis nicht durchgesetzt.

Zur Vermeidung der Staubbelästigung und der Entstehung zündfähiger Staubluftgemische sind ferner schon Aluminiumpasten bekanntgeworden. 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 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 DD-PS 36086 beschrieben, müssen bis zu ihrer V erwendung gekühlt gelagert werden, beinhalten das Reaktionsvermögen hemmende Inhibitoren und zeigen im allgemeinen ein ungünstiges Verhältnis von reaktionsfähigem Aluminium zum Gesamtaluminium.

Ein weiterer Nachteil der Aluminiumpaste liegt darin, daß der Anteil der notwendigen Anteigmittei 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- öder blättchenförmigem Aluminiumpulver zur Verfugung zu stellen, das wie Atuminiumpasten 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.

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 Lösungsmittelsbezogen auf die Gesamtmasse eines Pellets ist vergleichsweise gering, umd 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 eignem sich insbesondere höhermolekulare Glykole, vorzugsweise Polyäthylenglykol, die eine schnelle Dispersion der Pellets in der Betonmischung ermöglichen und die Treibgasentwicklung nicht störend beeinflussen (Trockenpellets).

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

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 Horizontalem 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 A 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-Pe!lets 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 Pelletierprozeß entstehen und die sogenannten Trockenpellets, die neben dem Aluminiumpulver nur ein geeignetes Bindemittel enthalten. Das zum Pelletieren notwendige Lösungsmittel, in dem das Bindemittel jgelöstsein kann, wird bei Trockenpellets durch einen gesonderten Trocknungsprozeßj vorzugsweise unter Vakuum, wieder ausgetrieben.

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

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

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

höhermolekulare Glykolester, gegebenenfalls ίο 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 Geis wichtsprozent. 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 sv pendiert.

Für die Herstellung von Naßp"l!ets geeignete wasserverdünnbare Lösungsmittel sind neben Alkoholen, insbesondere Äthylalkohol, die Ketone. Auch ein- oder mehrmolekulare flüssige Glykole, vorzugsweise Glycolether und Glykolester, sind als Lösungsmittel gut geeignet.

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

Schließlich kann als Lösungsmittel auch Wasser verwendet werden, 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 ^;st:

Beispiel 1

Die dem Pelletierteller zugeführte Mischung kann für die Herstellung trockener Pellets folgende Komponenten enthalten:
100-200 Gew.% Aluminiumpulver
so 80-150 Gew.% Äthylalkohol als Lösungsmittel, in dem

2- 5 Gew.% Polyäthylenglykol 4000 als Binde

mittel gelöst sind.

Nach dem Ausformen der Pellets in der Pelktiermaschine werden Rohpellets unter Aufrechterhaltung des Rotationsvorganges

3- 25 Gew.% Aluminiumpulver und
1- 5 Gew.% Polyäthylenglykol 4v)00

zugesetzt, um die Pellets mit einer relativ trockenen, nicht klebenden Oberfläche zu versehen. Nach diesem sogenannten TiOckenpuderungsprozeß werden die Pellets bei einer Temperatur von 80°-120° eine gewisse Zeit lang bei einem Vakuum von 6,67-66,8 mbar getrocknet,

Beispiel 2

Die dem Pel'stierteller zugeführte Mischung kann für die Herstellung trockener Pellets folgende Korn-

ponenfen enthatten:
100-200 Gew.% Aluminiumpulver
80-150 Gew.% Testbenzin als Pelletief medium, in dem

2- 10 Gew.% Polyäthylenglykol 4000 als Binde

mittel suspendiert sind.

Nach dem Ausformen der Pellets in der Pelletiermaschine werden den Rohpellets unter Aufrechter-' haltung des Rotationsvorganges

3- 25 Gew.% Aluminiumpulver

1- 5 Gew.% Polyäthylenglykol 4000
zugesetzt, um die Pellets mit einer relativ trockenen, :nicht klebenden Oberfläche zu versehen i Nach diesem sogenannten Trockenpuderuhgsprözeß werden die Pellets bei einer Temperatur von 8Ö^o-i20° eine gewisse Zeit lang bei einem Vakuum von 6,67-66,7 mbar getrocknet.

Beispiel 3

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

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

Nach dem Ausformen der Pellets in der Pelletiermaschine werden den Rohpellets unter Aüfrechterhaltung des Rotationsvorganges
100-200 Gew.% Aluminiumpulver
zugesetzt, um den Pellets eine in bezug auf den Pelletkern relativ trockene, nicht klebende Oberfläche zu verleihen. Der irri Beispiel 1 erwähnte Trocknungsvorgang entfällt.

Wie praktische Versuche ergeben, besitzen feuchte

ίο Pellets ein Sehüttgewicht von etwa 0,5 g/cm³ und trockene Pellets ein Sehüttgewicht von etwa 0,6 g/ cm³. Demgegenüber weist nicht pelletiertes schuppenpdef blättchenförmiges Aluminiumpulver ein Sehüttgewicht von nur etwa 0,2 g/cm³ auf. Nach der Erfiii-

fj dung hergestellte Alümihiümpülver-Pellets benötigen also nur etwa den dritten Teil an Transport- oder Lagerraum wie nicht pelletiertes Aluminiumpulver. Dies ist neben dem staubfreien Verarbeiten — keine Um·» weltgefährdung und keine UmweHbelästigung — ein

ίο weiterer entscheidender Vorteil. Der Festfcöfpefgehalt der Naßpellets (Aluminiumgehalt) ist mit etwa 80% sehr hoch und liegt noch wesentlich über dem Festkörpergehalt von Aluminium-Pasten^ der in der Regel bei 65% liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Treibmittel für die Gasbetonherstellung auf der Basis von schuppen- oder blättchenförmigem Aluminiumpulver, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver mit Hilfe eines wasserlöslichen, organischen Bindemittels und/oder 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,

5. Treibmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels, bezogen auf die Gesamtmasse eines 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 a ,s Äthylalkohol, besteht.

8. Treibmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das L/ lUngsmittel 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.

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 ge- so kennzeichnet, daß als Lösungsmittel für die Pellets Wasser unter Zusatz mindestens eines Inhibitors, vorzugsweise Diammoniumphosphat, vorgesehen ist.

55