DE2909653A1

DE2909653A1 - Lightweight porous building bricks - where pores are surrounded by expanded perlite and/or glass or ceramic frits, so bricks have high compression strength

Info

Publication number: DE2909653A1
Application number: DE19792909653
Authority: DE
Inventors: Peter O Glienke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-12
Filing date: 1979-03-12
Publication date: 1980-09-25

Abstract

The brick is made of porous material, and may also contain vertical or longitudinal holes. The porosity is obtd. by adding materials (I), e.g. wood chips, sawdust, petroleum coke, or foamed pellets, which burn out at the brick baking temp. Expanding minerals (II) are also added, so that the vol. of materials (II) above the burning-out temp. of materials (I) is at least equal to the vol. of the pores formed by materials (I). Materials (II) are pref. perlite or salt, which is milled and mixed with materials (I) plus a thin liq. binder, esp. water-glass, and pelletised. Materials (II) pref. include by vol..50% max., esp. 30% glass and/or ceramic forming mineral pref. added as dust. Bricks are obtd. with the max. amt. of porosity, and therefore providing excellent thermal insulation and low wt., but they also posses optimum compression strength.

Description

Leichtbauz iegelLightweight brick

Die Erfindung betrifft einen Leichtbauziegel sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Ziegels, also eines Ziegel-Mauersteins der neben evtl. vorgesehenen Hoch- bzw.The invention relates to a lightweight brick and a method for Manufacture of such a brick, i.e. a brick wall stone next to possibly provided high or

LangLöchern noch weitgehend porosiert ist, wobei die Poren durch Beifügen von Porosierungsmitteln wie Holzspäne, Sägespäne, Petrolkoks oder Schaumstoffperlen die beim Brennen des Ziegels weitgehend unter Gasbildung ausbrennen zu der bildsamen Ausgangs-Rohmaterialmasse gebildet werden.Langholes is still largely porous, the pores by adding porosity agents such as wood shavings, sawdust, petroleum coke or foam beads which burn out when the brick is burned to a large extent with the formation of gas to form the plastic ones Starting raw material mass are formed.

Leichtbauziegel werden in immer stärkerem Maße in der Bauindustrie eingesetzt. Dies hat seinen Grund in der leichten Verarbeitbarkeit da auch große Mauersteineinheiten noch verhältnismäßig leicht manipulierbar sind, damit in seiner Wirtschaftlichkeit insbesondere aber darin, weil-derartige Ziegel ein sehr hohes Wärmedämmvermögen aufweisen.Lightweight bricks are becoming increasingly popular in the construction industry used. The reason for this is that it is easy to process because it is also great Brick units are still relatively easy to manipulate, so in his Economic viability in particular because-such brick is a very high one Have thermal insulation properties.

Bekannte Leichtbauziegel werden im allgemeinen als Hochlochziegel ausgeführt, also mit Durchbrechungen die senkrecht zur Lagerfläche der Ziegel verlaufen. Gleichzeitig kann das Ziegelmaterial auch noch mit Poren durchsetzt sein, so daß auch diese Lufteinschlüsse wärmedämmend wirken und auch das Gewicht eines derartigen Ziegels vermindern. Allerdings ist der Porosierungsgrad derartiger Ziegel durch die von dem Ziegelstein auf zunehmenden Drücke bzw. der geforderten Druckfestigkeit des Leichtbauziegels bzw. der damit erstellten Wand begrenzt. Daher müssen auch die Stege zwischen den Durchbrechungen genügend stark sein und sie dürfen auch keinem allzu hohen Porosierungsgrad aufweisen Handelsübliche "Porenziegel" weisen eine Porenzahl von etwa 50 Poren/5 cm2 auf; der mittlere Porendurchmesser liegt hierbei bei ca. 1,5 mm Zur Porosierung werden der "bildsamen Masse" also dem Ausgangs-Rohmaterial des Ziegels Ausbrennmaterialien beigefügt, die beim späteren Brennen des Ziegels unter Gasbildung weitgehend ausbrennen. Als Ausbrennmaterialien werden Holzspäne aus Weich- oder Hartholz eingesetzt, Sägemehl, Petrolkoks oder auch Schaumstoffperlen. Diese Materialien verbrennen beim Brennen des Ziegels unter Gasentwicklung, wobei das Gas durch die Ziegelmasse hindurch abströmt und lediglich die unverbrennbaren Reste als Asche in den Poren verbleibt.Known lightweight bricks are generally known as vertically perforated bricks executed, so with openings that run perpendicular to the bearing surface of the brick. At the same time it can Brick material also interspersed with pores so that these air inclusions also have a heat-insulating effect and so does the weight of such a brick decrease. However, the degree of porosity is more similar Bricks by the bricks on increasing pressures or the required The compressive strength of the lightweight brick or the wall created with it is limited. Therefore the webs between the openings must also be sufficiently strong and they are allowed to also do not have an excessively high degree of porosity. have a number of pores of about 50 pores / 5 cm2; the mean pore diameter is here at approx. 1.5 mm Starting raw material of the brick is added to the burn-out materials used later Burning the brick largely burns out with formation of gas. As burnout materials wood chips from soft or hardwood are used, sawdust, petroleum coke or also foam beads. These materials burn under when the brick is fired Gas development, with the gas flowing through the brick mass and only the incombustible residue remains in the pores as ash.

Abgesehen von den Schwierigkeiten, die sich beim Vermischen der Ausbrennmaterialien mit den Ausgangs-Rohmaterialmassen, insbesondere durch die stark unterschiedlichen spezifischen Gewichte ergeben, was im allgemSeinen dazu führt, daß die Ausbrennmaterialien und damit auch die späteren Poren ungleichmäßig über den Steinquerschnitt verteilt sind, sind die sich mit diesen Ausbrennmaterialien ergebenden Poren auch nicht nach ihrer Lage und Form optimal. Optimal wären Poren die gleichmäßig über den gesamten Steinquerschnitt verteilt sind und zu dem eine im wesentlichen kugelige Form aufweisen. Diese kugelige Form könnte zwar bei der Verwendung von Schaumstoffkügelchen erreicht werden, jedoch ist gerade dieses Material spezifisch sehr leicht, daher schwer unterzumengen und wird auch, wegen seiner mangelnden Druckfestigkeit, beim Bilden des Ziegelsteins in der Strangpreße bzw. am Mundstück der Strangpreße sehr stark deformiert.Apart from the difficulties involved in mixing the burnout materials with the starting raw material masses, especially due to the very different ones specific weights result, which generally leads to the fact that the burnout materials and thus the later pores are unevenly distributed over the stone cross-section are, the pores that result with these burn-out materials are not behind either their position and shape optimal. Pores that are uniform over the entire would be optimal Stone cross-section are distributed and to which have a substantially spherical shape. This spherical shape could indeed be achieved with the use of small foam beads However, it is precisely this material that is specifically very light and therefore difficult to mix and will also, because of its lack of compressive strength, when forming the brick Very badly deformed in the extruder or at the mouthpiece of the extruder.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Leichtbauziegels anzugeben der möglichst weitgehend diesen optimalen Bedingungen entspricht und damit eine gegenüber den herkömmlichen Leichtbauziegeln erhöhte Druckfestigkeit oder bei gleicher Druckfestigkeit einen höheren Porosierungsgrad, damit auch ein geringeres Gewicht und ein besseres Wärmedämmvermögen aufweist. Erreicht wird dies in erfindungsgemäßer Weise dadurch, daß den Porosierungsmitteln unter Temperatureinfluß aufblähende Mineralien in einer solchen Menge beigefügt werden, daß das Volumen der bei einer über der Ausbrenntemperatur der Porosierungsmittel liegenden Temperatur aufblähenden Mineralien zumindest gleich dem Volumen der durch die ausgebrannten Porosierungsmittel hinterlassenen Pore ist. Nicht mehr also werden lediglich Porosierungsmittel eingesetzt die nach ihrem Ausbrennen eine irgendwie geartete Pore hinterlassen, sondern es wird die so gebildete Pore durch ein sich bildendes Netzwerk aus aufblähenden Mineralien verfestigt. Diese aufblähenden Materialien weisen trotz der sehr guten verfestigenden Wirkung des sich bildenden Netzwerkes nur ein sehr geringes Gewicht auf, so daß die Gewichtserhöhung durch den Einsatz dieser aufblähbaren Mineralien nahezu vernachlässigbar ist. Da jedoch die so gebildeten und verfestigten Poren dem Leichtbauziegel eine wesentlich höhere Druckfestigkeit verleihen, können, bei gleicher Druckfestigkeit wie bei den herkömmlich hergestellten Leichtbauziegeln, wesentlich mehr Poren eingebracht bzw. der Porosierungsgrad wesentlich erhöht werden.The object of the invention is a method for producing such a Lightweight brick to indicate the most possible of these optimal conditions and thus an increased compressive strength compared to conventional lightweight bricks or with the same compressive strength a higher degree of porosity, thus also a has lower weight and better thermal insulation properties. This is achieved in the manner according to the invention in that the porosity agents under the influence of temperature puffing minerals are added in such an amount that the volume at a temperature above the burnout temperature of the porosity agent puffing minerals at least equal to the volume of the burned out The pore left behind is pore-forming agents. So no longer are only porosity agents used which leave some kind of pore after they have burned out, Instead, the pore thus formed is inflated by a network that forms Solidified minerals. These puffy materials exhibit despite being very good the strengthening effect of the network that is being formed only has a very low weight on so that the weight gain through the use of these inflatable minerals is almost negligible. However, there are the pores thus formed and solidified can give the lightweight brick a significantly higher compressive strength, at same compressive strength as with conventionally manufactured lightweight bricks, significantly more pores can be introduced or the degree of porosity can be significantly increased.

Insgesamt wird dadurch das Gewicht eines solchen Steines vermindert und gleichzeitig sein Wärmedämmvermögen erhöht.Overall, this reduces the weight of such a stone and at the same time increases its thermal insulation capacity.

Werden außerdem noch in erfindungsgemäßer Weise die Porosierungsmittel zusammen mit den zermahlenen aufblähenden Mineralien unter Verwendung eines dünnflüssigen Bindemittels, vorzugsweise dünnflüssigem Wasserglas, pelletiert, so bilden sich kugelförmige Pellets die entsprechend hohlkugelige Poren in dem Ziegel hinterlassen. Durch diese geometrische-Form der Poren wird nochmals die Druckfestigkeit gesteigert, insbesondere wenn die aufblähenden Mineralien mit bis zu 50 Vol %, vorzugsweise 30 Vol % glas- -und/oder keramikbildenden Mineralien, vorzugsweise in Staubform vermengt werden. Dadurch wird das durch die aufblähenden Mineralien entstehende Netzwerk nochmals durch Glas- oder Keramikpartikel armiert bzw. die Druckfestigkeit nochmals erhöht.The porosity agents are also used in the manner according to the invention along with the crushed puffing minerals using a thin liquid Binder, preferably thin water glass, pelletized, so form spherical pellets that leave corresponding hollow spherical pores in the brick. This geometric shape of the pores further increases the compressive strength, especially if the puffing minerals are up to 50 vol%, preferably 30 vol% glass- and / or ceramic-forming minerals, preferably in dust form be mixed up. This will that by the puffing up minerals resulting network reinforced again by glass or ceramic particles or the Compressive strength increased again.

Als aufblähendes Mineral kommt insbesondere Perlit in Frage, es können jedoch auch andere Mineralien, wie beispielsweise Blähschiefer eingesetzt werden.Perlite, in particular, can be used as the expanding mineral however, other minerals such as expanded shale can also be used.

Um die Druckfestigkeit nochmals zu erhöhen, können die mit den aufblähenden Mineralien vermengten bzw. pelletierten Porosierungsmittel nochmals oberflächig dadurch armiert werden, daß sie mit flüssigem Wasserglas ummantelt werden.In order to increase the compressive strength even more, you can use the inflating Minerals mixed or pelleted porosity agent again superficially be reinforced in that they are coated with liquid water glass.

Diesem flüssigen Wasserglas kann auch unaufgeblähter oder aufgeblähter Perlitstaub und/oder glas- und/oder keramikbildender Mineralstaub beigemengt sein. Auf jeden Fall wird sich ein Wasserglasfilm beim Ausbrennen des Porosierungsmittels bzw. ein Film aus glas- und/oder keramikbildenden Mineralstaub an den Porenwandungen festsetzen, der nach Erreichen der Erweichungstemperatur des Wasserglases bzw.This liquid water glass can also be uninflated or bloated Perlite dust and / or glass- and / or ceramic-forming mineral dust may be added. In any case, a water glass film will form when the porosity agent burns out or a film of glass- and / or ceramic-forming mineral dust on the pore walls set, which after reaching the softening temperature of the water glass or

des Mineralstaubes Glas- bzw. Keramikfritten ergibt, so daß im Endeffekt die in dem Leichtbauziegel befindlichen Poren einmal durch das aufblähende Mineral zum andern auch durch den hohlkugeligen Glas- bzw. Keramikkörper verfestigt sind.of the mineral dust results in glass or ceramic frits, so that in the end the pores in the lightweight brick once through the expanding mineral on the other hand are also solidified by the hollow spherical glass or ceramic body.

Die damit einhergehende außerordentliche Erhöhung der Druckfestigkeit des so hergestellten Leichtbauziegels läßt wiederum eine Erhöhung des Porosierungsgrades zu mit nochmaliger Gewichtsverminderung des Steines bzw. Erhöhung von dessen Wärmedämmung. Selbst, wenn der Kern aus den sich aufblähenden Mineralien durch zu hohen Temperaturangriff wegschmelzen sollte, verbleibt dann immelJnoch die Verstärkung der Pore durch den hohlkugeligen Glas- bzw. Keramikkörper. Uberraschenderweise hat sich gezeigt, daß selbst in diesem Falle noch eine deutlich höhere Druckfestigkeit zu erreichen ist, als bei Ziegeln,dren Porenwandungen nicht in erfindungsgemäßer Weise armiert sind.The associated extraordinary increase in compressive strength the lightweight brick produced in this way, in turn, increases the degree of porosity to with a further reduction in the weight of the stone or an increase in its thermal insulation. Even if the core consists of the puffing up minerals due to excessive temperature attack should melt away, the reinforcement of the pore by the hollow spherical glass or ceramic body. Surprisingly, it has been shown that even in this case a significantly higher compressive strength can be achieved, than in bricks, the pore walls are not reinforced in the manner according to the invention.

Um mit Sicherheit ein Erweichen der Mineralien bzw. die Bildung eines Glas- und/oder Keramikfilms zu erreichen, wird dem Gemenge weiterhin in erfindungsgemäßer Weise Flußmittel, also geeignete Carbonate, Nitrate und Sulfate von Alkalimetallen, beigefügt. In Frage kommt auch die Beimengung von Bormineralien, nicht nur um eine Erniedrigung des Erweichungspunktes zu erreichen, sondern auch um eine flammhemmende Wirkung des hiermit ausgestatteten Leichtbauziegels zu erzielen.To ensure a softening of the minerals or the formation of a To achieve glass and / or ceramic film, the mixture is still in accordance with the invention Wise flux, so suitable carbonates, nitrates and sulfates of alkali metals, added. The addition of boron minerals is also possible, not only to lower the softening point, but also in order to achieve a flame-retardant effect of the lightweight brick equipped with it.

Claims

Claims, <1 / Method for producing a lightweight brick, i.e. a brick wall stone next to any high or elongated holes that may be provided is still largely porous, the pores by adding porosity agents such as wood shavings, sawdust, petroleum coke or foam beads that are produced when the Brick burn out largely with gas formation to form the malleable starting raw material mass are formed, characterized in that the porosity agents under the influence of temperature puffing minerals are added in such an amount that the volume at a temperature above the burnout temperature of the porosity agent puffing minerals at least equal to the volume of the burned out The pore left behind is pore-forming agents.

2. The method according to claim 1, characterized in that as an inflatable Mineral perlite is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that as an inflatable Mineral expanded shale is used.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the porosity means together with the ground puffing minerals using a low viscosity binder, preferably low-viscosity water glass, can be pelletized.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the expanding minerals with up to 50 vol%, preferably 30% by volume of glass- and / or ceramic-forming minerals, preferably mixed in dust form will.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the minerals mixed or expanded with the puffing up or

Pelleted porosity agent coated with liquid water glass will.

7. The method according to claim 6, characterized in that the water glass non-inflated or inflated perlite dust and / or glass- and / or ceramic-forming Mineral dust is added.

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mixture of porosity agents, non-expanded minerals and possibly glass- and / or ceramic-forming minerals up to 30% by volume in powder form Boron minerals, preferably colemanite, is added.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the Mixed fluxes, i.e. suitable carbonates, nitrates and sulfates of alkali metals, for humiliation the softening temperature of the minerals. attached will.

10. Lightweight brick, produced using the method according to one or more of claims 1 to 9, characterized by having foamed Perlite solidified pores and / or solidified with glass and / or ceramic frits Pore walls.