DE3040344A1 - Expanded perlite granulate used as light building material - is coated with silicate or esp. sulphate binder set with water - Google Patents
Expanded perlite granulate used as light building material - is coated with silicate or esp. sulphate binder set with waterInfo
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Abstract
Description
Titel: Baustoffgranulat auf Perlite-Grundlage und Ver-Title: Building material granules on a perlite basis and
fahren zu dessen Herstellung Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Baustoffgranulat auf Perlite-Grundlage, bei dem Körner aus geblähtem Perlite mit einem Überzug versehen sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Granulates. drive to its manufacture Description The invention relates a building material granulate based on perlite, with the grains of expanded perlite are provided with a coating. The invention also relates to a method of manufacture this granulate.
Es ist bekannt (DE-PS 19 29 828), Perlite-Körner vor der Verarbeitung mit einem Überzug aus Kunststoff zu versehen, um bei der Verarbeitung dieses Granulates mit Anhydrit die Wasseraufnahmefähigkeit bei der Herstellung von Mörtel zu verringern und dadurch die Austrocknungszeiten zu verkürzen. Bei vielen Anwendungsfällen im Bauwesen ist ein Baustoffgranulat mit Kunststoff-Überzug der Brennbarkeit des Kunststoffes wegen nicht anwendbar. Auch weist der Kunststoff-Überzug für viele Anwendungsfälle nicht die erforderliche Festigkeit auf.It is known (DE-PS 19 29 828), Perlite grains before processing to be provided with a plastic coating in order to be able to process this granulate with anhydrite to reduce the water absorption capacity in the production of mortar and thereby shorten the drying times. For many use cases in the Construction is a building material granulate with a plastic coating of the flammability of the plastic because of not applicable. The plastic coating is also suitable for many applications does not have the required strength.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Baustoffgranulat der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Überzug nicht nur unbrennbar ist, sondern ach eine verbesserte Festigkeit aufweist. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Baustof£-granulat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Überzug ein Mantel aus silikatischem oder vorzugsweise sulfatischem Bindemittel ist, das mit Wasser abgebunden hat.The object of the invention is thus to provide a building material granulate of the initially called type, whose coating is not only incombustible, but alas has improved strength. The invention solves this problem Building material £ -granulate, which is characterized in that the coating is a coat of silicate or preferably sulphatic binder, which has set with water.
Das erfindungsgemäße Granulat besitzt außer der Unbrennbarkeit undder erhöhten Festigkeit des Überzuges noch weitere für das Bauwesen wichtige Eigenschaften.Die Perlite-Körner besitzen eine kugelige, gleichmäßige Form, so daß ein gleichmäßiger Uberzug leicht zu erreichen ist. Perlite-Körner besitzen eine für das Bauwesen geeignete grobe Körnung. Der erfindungsgemäß vorgesehene Überzug erhärtet unter Bindung von Wasser sehr rasch nach seiner Herstellung, so daß das erfindungsgemäße Granulat kurz nach der Herstellung bereits einen sehr niedrigen Anteil an freier Feuchte besitzt, was für die Herstellung und viele Anwendungsfälle im Bauwesen entscheidend ist.The granulate according to the invention has, in addition to the incombustibility and the increased strength of the coating also have other properties that are important for construction Perlite grains have a spherical, uniform shape, so that a more uniform Uberzug is easy to get to. Perlite grains have one suitable for construction coarse grain. The coating provided according to the invention hardens with binding of Water very quickly after its preparation, so that the granules according to the invention shortly after production already a very low proportion of free moisture has what is crucial for manufacturing and many applications in construction is.
Perlite sind die Liparit- oder Quarzporphyrgläser mit vielen kleinen Wassereinschlüssen. Dieses wasserhaltige Rohperlite wird erhitzt und eypandiert zu aufgeblähtem Perlite mit zehnbis zwanzigfachem Volumen. Dieser Gesteinsschaum ist für den vorliegenden Verwendungszweck seiner Leichtigkeit und geringen mechanischen Stabilität wegen an sich unbrauchbar und wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ummantelung schwer und stabiler gemacht, so daß ein verwendbares, ausreichend schweres Granulat vorliegt. Bei dem Granulat weist vorzugsweise jede Granalie einen Perlite-Kern auf, der vom Mantel umgeben ist oder es sind sehr feinkörnige geblähte Perlite mit dem Umrnantelungsmaterial zu gröberen Teilchen zusammengelagert.Perlite are the liparite or quartz porphyry glasses with many small ones Water inclusions. This water-containing raw perlite is heated and eypanded to bloated perlite with ten to twenty times its volume. This rock foam is for the present purpose of its lightness and low mechanical Stability because of itself unusable and is provided by the invention Sheath made heavy and more stable, so that a usable, sufficiently heavy Granulate is present. In the case of the granules, each granule preferably has a perlite core on, which is surrounded by the coat or there are very fine-grained puffed perlites with the cladding material agglomerated to form coarser particles.
Für die Erfindung sind die Eigenschaften des Perlite-Korns wichtig. Die geblähte Perlite besitzt eine Hohlstruktur und bildet ein ausreichend grobes Korn, d.h. sie ist nicht pulverig, so daß die Ummantelung der Körner sich erleichtert durchführen läßt. Die Hohlräume des geblähten Perlites werden vom Mantelmaterial nicht ausgefüllt, sondern überdeckt. Das Mantelmaterial haftet an der Oberfläche des Perlite-Korns sehr gut. Nach der Ummantelung liegen zumeist kugelige Teilchen mit guter Stabilität vor.The properties of the perlite grain are important for the invention. The expanded perlite has a hollow structure and forms a sufficiently coarse one Grain, i.e. it is not powdery, so that the coating of the grains is easier can be carried out. The cavities of the expanded perlite are made of the jacket material not filled in, but covered. The jacket material adheres to the surface of the perlite grain very well. After the coating there are mostly spherical particles with good stability.
Das erfindungsgemäße Granulat ist z.B. als Füllmaterigin Mörteln verwendbar. Geblähte Perlite ohne Ummantelung schwimmen im flüssigen Mörtel auf. Dies kann beim erfindungsgemäßen Granulat nicht auftreten, da das Schüttgewicht durch den Überzug wesentlich erhöht ist. Trotzdem kann das erfindungsgemäße Granulat noch als Leichtbaustoff bezeichnet werden.The granulate according to the invention can be used, for example, as a filling material in mortars. Uncovered expanded perlites float in the liquid mortar. This can be done with Granules according to the invention do not occur because the bulk density is due to the coating is significantly increased. Nevertheless, the granulate according to the invention can still be used as a lightweight construction material are designated.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn das erfindungsgemäße Baustoffgranulat als Trockenschüttung auf Rohböden, die mit einem Trocken-Unterboden (Trockenestrich) versehen werden, zum Ausgleich eines unebenen Untergrundes und zur Wärmeisolierung verwendet wird. Gerade bei dieser Anwendung kommt es auf Nichtbrennbarkeit und Trockenheit besonders an.However, it is particularly useful and advantageous if the inventive Building material granulate as dry fill on raw floors with a dry sub-floor (Dry screed) to compensate for an uneven surface and is used for thermal insulation. It is precisely with this application that non-flammability is important and drought especially.
Das Granulat ist relativ leicht und braucht vor Einbringung als Schüttung nicht getrocknet werden. Die Kompressiblität einer 5 cm hohen Schüttung beträgt bei einer Belastung mit 0,25 N/mm2 bei einer Ausführungsform der Erfindung ca. 0,3 cm. Die Wärmedämmung ist gegenüber anderen Schüttungsmaterialien verbessert, da diese höhere Raumgewichte besitzen.The granulate is relatively light and needs to be poured in before it is introduced not be dried. The compressibility of a 5 cm high bed is at a load of 0.25 N / mm2 in one embodiment of the invention approx. 0.3 cm. The thermal insulation is compared to other fill materials improved because they have a higher density.
Entscheidend ist, daß das erfindungsgemäße Granulat bei Schüttungen, z.B. unter einem Trockenestrich eine sehr große Scherfestigkeit aufweist. Als Scherfestigkeit soll die Festigkeit der Schüttung gegen Belastung verstanden werden, die nicht vertikal sondern unter einem Winkel auf den Boden ausgeübt wird. Zum Beispiel übt ein Mensch, der ein Zimmer betritt, auf dessen Boden durch den ersten Schritt eine Scherbeanspruchung aus, wodurch eine Schüttung mit unzureichender Scherfestigkeit in sich verschoben wird. Eine Schüttung aus erfindungsgemäßem Granulat besitzt gegenüber einer solchen Belastung eine ausreichende hohe Scherfestigkeit. Eine zusätzliche Bindung dieser Schüttung ist deshalb nicht erforderlich.It is crucial that the granulate according to the invention in bulk, e.g. has a very high shear strength under a dry screed. As shear strength is to be understood as the strength of the bed against loads that are not vertical but is exerted on the ground at an angle. For example, a person practices who enters a room, on the floor of which a shear stress from the first step out, which shifted a bed with insufficient shear strength in itself will. A bed of granules according to the invention has compared to such a bed Load has a sufficiently high shear strength. An additional tie to this Pouring is therefore not necessary.
Das erfindungsgemäße Granulat ist insbesondere bei der Altbausanierung vorteilhaft anwendbar.The granulate according to the invention is particularly useful when renovating old buildings advantageously applicable.
Das Bindemittel ist z.B. silikatisch, d.h. Zement, da Zement ausreichend schnell beim Ummanteln abbindet. Erforderlichenfalls werden zum Umhüllen schnell abbindende Spezialzemente, evtl. mit Zement-Abbindebeschleuniger eingesetzt. Bevorzugt werden sulfatische Bindemittel zum Umhüllen, da hier der Anteil an Benetzungswasser, der als Kristallwasser gebunden wird, groß ist.The binding agent is e.g. silicate, i.e. cement, since cement is sufficient sets quickly when wrapping. If necessary, be quick to wrap Setting special cements, possibly used with cement setting accelerators. Preferred sulphatic binders are used for coating, since here the proportion of wetting water, which is bound as crystal water is large.
Der Vorteil des sulfatischen Bindemittels gegenüber einem silikatischen (Zement) ist der, daß die Abbindereaktion schneller bzw. in gleicher Zeit vollständiger abläuft als bei üblichen silikatischen Materialien. Weiterhin bindet das sulfatische Material einen höheren Anteil des Anmachwassers in Form von Kristallwasser, als dies bei silikatischen Bindemitteln der Fall ist.The advantage of the sulphatic binder over a silicate one (Cement) is that the setting reaction proceeds faster or more completely in the same time than with common silicate materials. Furthermore, the sulfatic material binds a higher proportion of the mixing water in the form of crystal water than with silicate binders is the case.
Es läßt sich feststellen, daß bei sulfatisbhen Bindemitteln Anhydrit einen gleichmäßigeren, stabileren Mantel um die Perlite-Körner. ergibt als ein Halbhydrat-Gips. Allerdings ist die Abbindereaktion bei Anhydrit eine relativ langsam verlaufende Reaktion, während bei Ummantelung mit Halbhydratgips der Abbindevorgang innerhalb von einigen Minuten abgeschlossen ist.It can be established that in the case of sulphate binders, anhydrite a more even, more stable coat around the perlite grains. results as a hemihydrate plaster of paris. However, the setting reaction with anhydrite is a relatively slow one Reaction, while when coated with hemihydrate plaster of paris the setting process within within a few minutes.
Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Baustoffgranulates ist es besonders vorteilhaft und zweckmäßig, wenn mindestens 65 %, vorzugsweise mindestens 70 % der Granalien eine Körnung größer als 1,25 mm besitzen.For the use of the building material granules according to the invention it is particularly advantageous and expedient if at least 65%, preferably at least 70% of the granules have a grain size greater than 1.25 mm.
Die pro Gewichtseinheit Perlite vorgesehene Menge an Bindemittel richtet sich primär danach, wie schwer das Granulat letztlich sein soll. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn das Gewichtsverhältnis von Perlite : Mantel-Bindemittel von 1 : 2 bis 1 : 6 und vorzugsweise ca. 1 : 4 beträgt.The intended amount of binding agent per unit weight of perlite is determined primarily depends on how heavy the granulate should ultimately be. Particularly useful and it is advantageous if the weight ratio of perlite: sheath binder from 1: 2 to 1: 6 and preferably about 1: 4.
Hierbei ist das Granulat ausreichend schwer und die Dicke der Ummantelung derart, daß die Festigkeit der Granalien besonders günstig ist. Die Manteldicke beträgt bei einem in der Praxis brauchbaren Granulat von 0,5 mm bis 2 mm, vorzugsweise ca.Here, the granulate is sufficiently heavy and the thickness of the casing such that the strength of the granules is particularly favorable. The coat thickness amounts to in practice usable granules of 0.5 mm up to 2 mm, preferably approx.
1 mm.1 mm.
Es ist bekannt (DE-AS 12 54 591), zwecks Herstellung eines Adsorptionsgranulates Silikatteilchen in eine Kalksuspension zu tauchen und anschließend zu brennen, um eine Oberflächenschicht aus Kalk zu erreichen. Diese Verfahrensweise ist wegen des Brennens recht umständlich und zeitaufwendig. Auch ergibt die Anwendung dieser Verfahrensweise auf die Herstellung des erfindungsgemäßen Granulates kein befriedigendes Produkt.It is known (DE-AS 12 54 591) for the purpose of producing adsorption granules To immerse silicate particles in a lime suspension and then to burn to to achieve a surface layer of lime. This procedure is because of the Burning quite cumbersome and time consuming. Applying this procedure also results no satisfactory product for the production of the granulate according to the invention.
Die Erfindung sieht daher ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Perlite-Körner unter Mischen zunächst mit Wasser besprüht werden und dann gleichmäßig mit dem Bindemittel bestreut werden. Dieses Verfahren ist einfach und zeitsparend durchzuführen. Dabei ist sichergestellt, daß jedes Perlite-Korn von dem Bindemittel vollständig ummantelt wird.The invention therefore provides a method of the type mentioned at the beginning before, which is characterized in that the perlite grains are initially mixed be sprayed with water and then sprinkled evenly with the binder. This procedure is simple and time-saving to carry out. It is ensured that that each perlite grain is completely encased by the binder.
Z.B. wird auf eine Menge von Körnern aus geblähtem Perlite, die ständig gerührt wird, eine wässrige Lösung von Eisenkaliumsulfat in der erforderlichen Menge aufgesprüht. Sofort danach wird in der erforderlichen Menge Anhydrit (CaSO4) darüber gepudert. Die Mengen richten sich danach, daß ein Mantel mit einem ausreichenden Gehalt an Dihydrat entsteht, der dem Mantel die erforderliche Festigkeit gibt.E.g. on a lot of grains of expanded perlite, which constantly is stirred, an aqueous solution of iron potassium sulfate in the required amount sprayed on. Immediately thereafter, anhydrite (CaSO4) is added in the required amount powdered. The quantities depend on the fact that a coat with a sufficient The result is a content of dihydrate, which gives the jacket the required strength.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn nach dem Bestreuen mit Bindemittel unter weiterem Mischen nochmals mit Wasser besprüht wird. Durch das zuerst aufgesprühte Wasser wird ein Haften des Bindemittel-Puders an den Perlite-Körnern erreicht. Das zweite Aufsprühen von Wasser erfolgt in dem Maße, in dem das aufgestreute Bindemittel schließlich abgebunden sein soll.It is particularly useful and advantageous if after sprinkling with Binder is sprayed again with water with further mixing. By the Water sprayed first will cause the binder powder to adhere to the perlite grains achieved. The second spray of water takes place to the extent to which the sprinkled The binder should finally be set.
Beispielhafte Herstellung eines erfindungsgemäßen Baustoffgranulates unter Verwendung von Halbhydrat-Gips: 40 1 (3,2 kg) geblähte Perlite der Körnung O - 4 mm und dem Schüttgewicht 80 g/l werden in einer rotierenden Granuliertrommel mit 180 - 360 ml Wasser besprüht. Das Wasser wird in feinen Tröpfchen aufgesprüht. Danach werden auf die vorbefeuchtete, rotierende Perlite-Masse 6 - 12 kg Halbhydrat-Gips gleichmäßig aufgestreut.Exemplary production of a building material granulate according to the invention using hemihydrate plaster of paris: 40 l (3.2 kg) of expanded perlite of the grain size O - 4 mm and the bulk density 80 g / l are in a rotating granulating drum sprayed with 180-360 ml of water. The water is sprayed on in fine droplets. Then 6 - 12 kg of hemihydrate plaster of paris are placed on the pre-moistened, rotating perlite mass evenly sprinkled.
Nach dem vollständigen Aufstreuen des Halbhydrat-Gipses werden nochmals 900 - 1.800 ml Wasser zwecks Abbindung des Stuckgipses auf die schon gebildeten Granalien fein aufgesprüht.After the hemihydrate plaster has been completely sprinkled on, again 900 - 1,800 ml of water for the purpose of setting the plaster of paris on the already formed Granules finely sprayed on.
Man erhält ein festes, trockenes, nur gering staubendes gipsumhülltes Perlite-Granulat mit einem Schüttgewicht von ca.A solid, dry, plaster-of-paris coating is obtained that produces only a slight amount of dust Perlite granules with a bulk density of approx.
250 - 400 g/l. Falls vollständige Staubfreiheit gewünscht wird, setzt man dem zugesprühten Wasser etwas Glyzerin oder einen anderen staubbindenden Stoff, wie z.B. Carboxymethylzellulose zu.250 - 400 g / l. If complete freedom from dust is desired, sets add a little glycerine or another dust-binding substance to the sprayed water, such as carboxymethyl cellulose.
Es wird soviel Halbhydrat-Gips angewendet, daß das Perlite-Korn von dem Gips vollständig umhüllt und das gewünschte Schüttgewicht erreicht wird. Außerdem ist ein Überschuß an eingesprühtem Wasser zu vermeiden, der sonst durch Trocknung wieder entfernt werden müßte. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, mit einem Wasser-Gips-Verhältnis von 0,18 zu arbeiten, wobei z.B. auf 100 kg Gips 18 1 Wasser verarbeitet werden.So much hemihydrate gypsum is used that the perlite grain of completely encased in the plaster of paris and the desired bulk density is achieved. aside from that an excess of sprayed water is to be avoided, which would otherwise be caused by drying would have to be removed again. It has been found beneficial with a water to plaster of paris ratio of 0.18, e.g. 18 liters of water are processed per 100 kg of gypsum.
Beispielhafte Herstellung eines erfindungsgemäßen Baustoffgranulates unter Verwendung von feinteiligem Anhydrit: 40 1 (3,2 kg) geblähte Perlite der Körnung O - 4 mm werden in einer rotierenden Granuliertrommel mit 250 - 350 ml einer 15prozentigen wässrigen Lösung von Eisenkaliumsulfat besprüht.Exemplary production of a building material granulate according to the invention Using finely divided anhydrite: 40 l (3.2 kg) of expanded perlite of the grain size O - 4 mm are in a rotating granulating drum with 250 - 350 ml of a 15 percent sprayed aqueous solution of iron potassium sulfate.
Auf die vorbefeuchtete rotierende Perlite-Masse werden 12 - 18 kg Anhydrit gleichmäßig aufgestreut. Nachdem ca. 1/4 des Anhydrits zugegeben ist, werden unter weiterem Aufstreuen von Anhydrit 2.000 - 3.000 ml der Anregerlösung aufgesprüht.12-18 kg are added to the pre-moistened rotating perlite mass Anhydrite scattered evenly. After about 1/4 of the anhydrite has been added with further sprinkling of anhydrite, 2,000 - 3,000 ml of the stimulating solution are sprayed on.
Man erhält ein schüttfähiges Granulat. Nach wenigen Tagen Lagerung hat der Anhydrit ausreichend abgebunden, das Granulat enthält dann nur noch eine geringe freie Feuchte, die nach weiteren wenigen Tagen durch fortschreitende Hydratation des Anhydrits auf unter 1 % abnimmt. Das Material besitzt dann ein Schüttgewicht von ca. 400 - 550 g/l und liegt in verwendungsfähigem Zustand vor. Falls vollständige Staubfreiheit gewünscht wird, setzt man der Anregerlösung etwas Glyzerin oder einen anderen staubbindenden Stoff, wie z.B. Carboxymethylzellulose zu bzw. sprüht solche staubbindenden Stoffe in gelöster Form auf das Perlite-Granulat auf.A pourable granulate is obtained. After a few days of storage If the anhydrite has set sufficiently, the granulate then only contains one low free humidity, which occurs after a few more days due to progressive hydration of the anhydrite decreases to below 1%. The material then has a bulk weight from approx. 400 - 550 g / l and is in a usable condition. If complete If you want to be free of dust, add a little glycerine or some glycerine to the stimulating solution others Dust-binding substance such as carboxymethyl cellulose or sprays such dust-binding material Dissolved substances on the perlite granulate.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
| 8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
| D4 | Patent maintained restricted | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |