DE2742283B2 - Foam clay mixture and process for its preparation - Google Patents
Foam clay mixture and process for its preparationInfo
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Description
Außerdem kann zur Verbesserung des Zusammenhangs des Schaums vor dem Brennen eine geringe Menge Glasfasern von 0,1 bis 1 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zugesetzt werden.In addition, a small amount can be added to improve the cohesion of the foam before firing Amount of glass fibers added from 0.1 to 1% by weight based on the total weight of fly ash and clay will.
Vorteilhaft verwendet man kurze Glasfasern, wie z. B. Fasern von 13 mm Länge.It is advantageous to use short glass fibers, such as. B. 13 mm long fibers.
Ebenso kann man, um das Auftreten eines »Ausblühens« nach dem Brennen zu vermeiden, eine geringe Barytmenge von 0,1 bis 1 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zusetzen.Likewise, in order to avoid the occurrence of "blooming" after burning, a small one can be used Add amount of barite from 0.1 to 1% by weight based on the total weight of fly ash and clay.
Das besonders geeignete Schäummittel ist ein flüssiges anionisches Reinigungsmittel. Man setzt davon 3 bis 7 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zu. Die Fachleute verstehen, daß die Schäummittelmenge in direkter Beziehung zur Dichte des Tonschaums steht, was eine leichte Steuerung der Eigenschaften des erhaltenen Erzeugnisses aus Terrakotta ermöglicht.The particularly suitable foaming agent is a liquid anionic detergent. You bet on it 3 to 7% by weight based on the total weight of fly ash and clay. The professionals understand that the amount of foaming agent is directly related to the density of the clay foam, which is a slight Allows control of the properties of the terracotta product obtained.
Der Tonschaum gemäß der Erfindung enthält 45 bis 60% Wasser bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton.The clay foam according to the invention contains 45 to 60% water based on the total weight Fly ash and clay.
Gegebenenfalls können dem Tonschaum gemäß der Erfindung die in der Ziegelstein- und Dachziegelindustrie bekannten Färbmittel zugesetzt werden, um den Erzeugnissen aus Terrakotta die gewünschte Farbgebung zu verleihen.Optionally, the clay foam according to the invention can be used in the brick and tile industry known coloring agents are added to give the terracotta products the desired color to rent.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Schaumtonmischung der vorstehend beschriebenen Art. Dieses Verfahren umfaßt vorzugsweise zwei Stufen.The invention also relates to a method for producing a foam clay mixture from above. This process preferably comprises two stages.
In einer ersten Stufe dispergiert man in einem Behälter unter schwachem Rühren die gesamte Wassermenge, eine Teilmenge der Flugaschen, insbesondere ein bis zwei Drittel der Gesamtmenge dieses Bestandteils, und gegebenenfalls die gesamte Glasfaserund Barytmenge und an letzter Stelle das Schäummittel. In einer zweiten Stufe, die unverzüglich auf die erste folgt, wird das vorstehende Gemisch einem starken Rühren derart unterworfen, daß man einen verhältnismäßig reichlichen und stabilen Schaum erhält. Dann führt man unter weiterem starken Rühren die restlicheIn a first stage, the whole is dispersed in a container with gentle stirring Amount of water, a subset of the fly ash, in particular one to two thirds of the total amount of this Constituent, and optionally the entire amount of glass fiber and barite and, last but not least, the foaming agent. In a second stage, immediately following the first, the above mixture becomes a strong one Subjected to stirring in such a way that a relatively copious and stable foam is obtained. then the remainder is carried out with continued vigorous stirring
ίο Menge der Flugaschen und die gesamte Tonmenge ein.
Vorzugsweise werden diese beiden Bestandteile abwechselnd in kleinen Mengen so eingeführt, daß der
Schaum nicht zusammenfällt.
Nachdem alle Bestandteile vereinigt sind, beendetίο amount of fly ash and the total amount of clay. Preferably, these two ingredients are introduced alternately in small amounts so that the foam does not collapse.
After all the ingredients are combined, finished
Ii man das Rühren: der so erhaltene Tonschaum ist zur weiteren Verwendung bereit Insbesondere kann dieser Tonschaum in Formen gegossen, getrocknet, entformt und zum Erhalten eines Terrakottaerzeugnisses mit Zellenstruktur gebrannt werden, das besonders vorteilhafte mechanische, Wärmeisolations- und Schallabsorptionseigenschaften aufweist. Die Trocknungs- und Brennzeiten und -temperaturen sind den bei der Fertigung von Ziegelsteinen und Dachziegeln angewandten gleich.Ii one the stirring: the clay foam thus obtained is for ready for further use In particular, this clay foam can be poured into molds, dried, removed from the mold and baked for obtaining a terracotta product having a cellular structure, the particularly advantageous one has mechanical, thermal insulation and sound absorption properties. The drying and Burning times and temperatures are those used in the manufacture of bricks and roof tiles same.
Das so erhaltene Terrakottaerzeugnis kann anschließend nachgeschliffen und mit einem Silikoiianstrich besprüht werden, um jeder Gefahr nachträglicher Feuchtigkeitsaufnahme vorzubeugen, die es bröckelig und somit für jede Verwendung ungeeignet machenThe terracotta product obtained in this way can then be sanded and coated with silicone be sprayed to prevent any risk of subsequent moisture absorption, which makes it crumbly and thus make it unsuitable for any use
to könnte.to could.
Die folgenden Beispiele, die keinen beschränkenden Charakter haben, sind zur Veranschaulichung zweier besonderer Ausführungsarten der Erfindung bestimmt.The following non-limiting examples are illustrative of two particular embodiments of the invention determined.
Die Apparatur zur Herstellung lies Tonschaums besteht hauptsächlich aus einem einen Rührer mit veränderlicher Drehzahl aufweisenden Behälter, über dem zwei Trichter angeordnet sind, von denen der eine die Flugaschen und der andere Ton enthält.The apparatus for making clay foam mainly consists of a stirrer variable speed container, above which two funnels are arranged, one of which which contains fly ash and the other clay.
Die Schaufelblätter des Rührers sind sogenannte »amerikanische Schaufelblätter«: sie schleudern das Erzeugnis zum Umfang des Behälters, ohne es zu brechen. Andernfalls bestünde die Gefahr einer Blättrigkeit während des Gießens.The paddle blades of the stirrer are so-called "American paddle blades": they fling it Produce to the circumference of the container without breaking it. Otherwise there is a risk of Peeling during watering.
Der Rührer wird von einem Motor mit zwei Drehzahlen, nämlich einer von etwa 200 U/min und der anderen von etwa 400 U/min angetrieben.The stirrer is powered by a motor with two speeds, namely one of about 200 rpm and the another driven by about 400 rpm.
Während der Rührer mit niedriger Drehzahl läuft, führt man in den Behälter die gesamte Wassermenge, nämlich 4101, und gleichzeitig 4 kg Glasfasern und 4 kg Baryt ein. Dann setzt man 215 kg Flugasche zu, die 39% der Gesamtmenge dieses Bestandteils darstellen. Anschließend werden 55 1 Schäummittel zugesetzt.While the stirrer is running at low speed, the entire amount of water is fed into the container, namely 4101, and at the same time 4 kg of glass fibers and 4 kg of barite. Then 215 kg of fly ash are added, the 39% represent the total amount of this ingredient. Then 55 l of foaming agent are added.
Nachdem das Schäummittel eingeführt ist, läßt man den Rührer mit hoher Drehzahl so laufen, daß ein stabiler und verhältnismäßig reichlicher Schaum gebildet wird. Dieses Ziel wird im vorliegenden Fall nach 2 min 45 see Rotation erreicht. Man führt dann den Rest der Flugaschen, d. h. 331 kg, sowie 297 kg von in einem Mahlwerk mit einem Sieb von 2 mm zerkleinertem Ton ein.After the foaming agent has been introduced, the stirrer is allowed to run at high speed so that a stable and relatively abundant foam is formed. This goal is pursued in the present case 2 min 45 see rotation achieved. The rest of the fly ash is then carried out, i.e. H. 331 kg, as well as 297 kg of in one Grinder with a sieve of 2 mm crushed clay.
Praktisch werden diese beiden Bestandteile abwechselnd
in kleinen Mengen eingeführt. Dies bewirkt das Auftreten eines Absetzens dieser Stoffe in den Trichtern
und folglich eine gleiche Absinkgeschwindigkeit für jeden der beiden Stoffe im Lauf ihrer Einführung. Dieses
Zusetzen dauert ebenfalls 2 min 45 see.
Man läßt dann den Rührer noch für 75 see rotieren.In practice, these two ingredients are introduced alternately in small amounts. This causes these substances to settle in the hoppers and consequently an equal rate of descent for each of the two substances in the course of their introduction. This addition also takes 2 minutes 45 seconds.
The stirrer is then allowed to rotate for another 75 seconds.
Am Ende dieser Zeitdauer bringt man den Rührer zum Stillstand: der so erhaltene Tonschaum ist zur Weiterverwendung bereit.At the end of this period, the stirrer is brought to a standstill: the clay foam thus obtained is ready for use Ready for further use.
Dieser Tonschaum, dessen Zusammensetzung in der ίγ> Tabelle 1 angegeben ist, weist ein Flugaschen-Ton-Gewichtsverhältnis von 65 :35 auf.This clay foam, whose composition is given in the ί γ> Table 1, a fly ash-clay weight ratio of 65: 35.
Die verwendeten Flugaschen haben die folgende GewichtszusammensetzungThe fly ashes used have the following weight composition
Magnesiumoxid
Wasserfreie Pottasche
Wasserfreie Soda
Schwefelsäureanhydrid
UnverbranntesMagnesium oxide
Anhydrous potash
Anhydrous soda
Sulfuric anhydride
Unburned
Der so erhaltene Tonschaum weist eine Dichte von 0,85 g/cm3 auf.The clay foam obtained in this way has a density of 0.85 g / cm 3 .
Dieser Schaum wird in Eisenformen gegossen, die an ihrem Coden perforiert und innen über ihren Umfang mit einem Wellpappeband ausgekleidet sind, das die Entformung erleichtert und eine leichte Handhabung des entformten Erzeugnisses vor dem Brennen ermöglicht. This foam is poured into iron molds that are perforated at their code and inside around their perimeter are lined with a corrugated cardboard tape, which facilitates demolding and easy handling of the demolded product before firing.
Das Trocknen erfolgt in zwei Stufen: ein Trocknen in feuchter Zone bei einer Temperatur von 25—300C während 24 h, worauf ein Trocknen in trockener Zone bei einer Temperatur von 65—70° C während 36 h folgt.The drying occurs in two stages: a drying in a humid zone at a temperature of 25-30 0 C for 24 h, followed by drying in a dry zone at a temperature of 65-70 ° C for 36 h follows.
bis 2% Nach dem Entformen wird das so getrocknete undup to 2% After removal from the mold, the dried and
bis 3% noch immer von dem Wellpappeband umgebene 0,3 bis 1 % Erzeugnis während 36 h in einem Ziegelofen bei 9500Cup to 3%, 0.3 to 1% product still surrounded by the corrugated cardboard tape for 36 h in a brick oven at 950 ° C.
bis 0,4% gebrannt Das Brennen zerstört das Wellpappeband und 2,6 bis 4,5% 5 führt zu bestimmten physikalisch-chemischen Änderungen des Erzeugnisses: insbesondere findet man nach dem Brennen keine Spur von Glasfasern mehr.up to 0.4% burned Burning destroys the corrugated cardboard tape and 2.6 to 4.5% 5 leads to certain physico-chemical changes of the product: in particular, there is no trace of glass fibers after firing.
Das so erhaltene Terrakottaerzeugnis mit Zellstruktur hat eine Dichte von 0,55 g/cm3. Es wird anschließend abgeschliffen und dann mit einer Silikonlösiing besprüht, um eine spätere Feuchtigkeitsaufnahme zu vermeiden.The terracotta product with a cell structure obtained in this way has a density of 0.55 g / cm 3 . It is then sanded off and then sprayed with a silicone solution to prevent moisture absorption later on.
Ein Tonschaum, dessen Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, wird entsprechend der Beschreibung im Beispiel 1 hergestellt.A clay foam, the composition of which is given in Table II, is made according to Description made in Example 1.
In diesem Fall werden 340kg Flugaschen, d.h. 62% der Gesamtmenge an diesem Bestandteil, in der ersten Herstellstufe des Tonschaums eingeführt.In this case, 340kg of fly ash, i.e. 62% of the total amount of this component, is used in the first Production stage of the clay foam introduced.
Der so erhaltene Tonschaum weist eine Dichte von 0,85 g/cm3 auf. Nach dem Trocknen und Brennen hat das Terrakottaendprodukt eine Dichte von 0,57 g/cm3.The clay foam obtained in this way has a density of 0.85 g / cm 3 . After drying and firing, the final terracotta product has a density of 0.57 g / cm 3 .
Die ausgehend von dem Tonschaum gemäß der Erfindung erhaltenen Terrakottaerzeugnisse weisen ein besonderes physikalisches Gefüge auf: sie enthalten eine Anzahl von Mikrokanälen großer Komplexität. Dank dieses Gefüges können solche Erzeugnisse wirksam die Töne sämtlicher Frequenzen absorbieren; der Sabine-Absorptionskoeffizient liegt nämlich über 0,85, wenn die Frequenz über 300 Hz ist.The terracotta products obtained from the clay foam according to the invention have a special physical structure: they contain a number of microchannels of great complexity. Thanks to this structure, such products can effectively absorb the sounds of all frequencies; namely, the Sabine absorption coefficient is over 0.85 when the frequency is over 300 Hz.
Außerdem weisen diese Erzeugnisse eine Feuerbeständigkeit auf, die ihre Einordnung als feuerdämmend für eine Dauer von 3 h und als flammenabweisend für eine Dauer über 4 h zuläßt.In addition, these products have a fire resistance, which is their classification as fire-insulating for a period of 3 hours and as flame-repellent for a period of more than 4 hours.
Weiter ist die Trockenwärmeleitfähigkeit dieser Erzeugnisse aus Terrakotta bei 200C etwa 0,14 Watt/ m/°C, was ihnen ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften verleiht.Next, the dry heat conductivity of these products in terracotta at 20 0 C, m / ° C, giving about 0.14 watts / them excellent thermal insulation properties.
Andererseits sind die erfindungsgemäß erhaltenen Terrakottaerzeugnisse nicht nur selbsttragende Materialien; denn sie halten Drücke von etwa 12 bar bei einer Dichte von 0,55 g/cm3 und von etwa 40 bar bei einer Dichte von 0,70 g/cm3 aus.On the other hand, the terracotta products obtained according to the invention are not only self-supporting materials; because they can withstand pressures of around 12 bar at a density of 0.55 g / cm 3 and around 40 bar at a density of 0.70 g / cm 3 .
Fachleute erkennen daraus die Vorteile, die die Zusammensetzungen, das Verfahren und die Erzeugnisse gemäß der Erfindung insbesondere für das Bauwesen und verwandte Gebiete mit sich bringen.Those skilled in the art will recognize the benefits to the compositions, method and products bring according to the invention in particular for construction and related fields.
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