DE3202817A1

DE3202817A1 - "INORGANIC COMPOSITION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF"

Info

Publication number: DE3202817A1
Application number: DE19823202817
Authority: DE
Inventors: Walter Dr. 6240 Königstein Dürsch; Peter Dr. 6238 Hofheim Eckardt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1983-08-11
Also published as: EP0086974A1

Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 82/F 013 Dr. SP/FrHOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 82 / F 013 Dr. SP / Fri

Anorganischer Verbundstein und Verfahren zu seiner Herstellung Inorganic composite stone and process for its manufacture

Die vorliegende Erfindung betrifft einen anorganischen Verbundstein, der aus einem Calciumsilikathydratstein im Verbund mit einem anorganischen Dämmstoff niedriger Dichte besteht. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung solcher Verbundsteine.The present invention relates to an inorganic composite stone, which consists of a calcium silicate hydrate stone in Composite with an inorganic insulation material of low density. The invention also relates to methods for Manufacture of such composite stones.

Dampfgehärtete Steine aus Kalk und Sand (sogenannte Kalksandsteine) sind seit fast 100 Jahren bekannt. Sie werden heu-te in großem Umfang industriell hergestellt. Neben sehr vielen Vorteilen weisen sie jedoch den Nachteil einer zu hohen Wärmeleitfähigkeit auf.Steam-hardened bricks made from lime and sand (so-called sand-lime bricks) have been known for almost 100 years. she are nowadays produced industrially on a large scale. In addition to many advantages, however, they have the disadvantage too high thermal conductivity.

Bei einer Scherbenrohdichte, d.h. einer Dichte des Stei-With a bulk density of cullet, i.e. a density of the stone

nes ohne Luftkanäle, von 1,6 bis 1,8 kg/dm hat ein Mauerwerk aus Kalksandsteinen eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 - 1,0 W/m.K. Mauern aus diesen Steinen haben daher nur ein geringes Wärmedämmvermögen. Man ist deshalb schon vor etlichen Jahren dazu übergegangen, Steine mit Hohlräumen, sogenannte Hohlblocksteine, herzustellen. Diese Hohlräume lassen sich wegen statischer Erfordernisse nicht beliebig vergrößern. Bedingt durch die Herstellungstechnologie lassen sich nur Steine mit runden oder ovalen Löchern formen. Die tragenden Stege zwischen zwei Hohlräumen oder Hohlraum und Stein-Außenwand müssen, u.a. wegen der Knickbruchgefahr, eine ausreichende Dicke aufweisen. Auf diese Weise lassen sich Kalksandsteine mit einem Lochanteil bis zu 50 Vol.-* herstellen.nes without air ducts, from 1.6 to 1.8 kg / dm masonry made of sand-lime bricks has a thermal conductivity from 0.8 - 1.0 W / m.K. Walls made of these stones therefore only have a low thermal insulation capacity. One is therefore Already several years ago started producing stones with cavities, so-called hollow blocks. These cavities cannot be enlarged at will due to static requirements. Due to the manufacturing technology only stones with round or oval holes can be formed. The supporting webs between two cavities or cavity and stone outer wall must be of sufficient thickness, partly because of the risk of buckling exhibit. In this way, sand-lime bricks with holes up to 50 vol .- * can be produced.

Die in diesen öffnungen vorhandene Luft däinrat wegen auftretender Kor.vek' ^;on nicht optimal. Zur· bennorrri V/ärmedä:;:nun;- :":;t -,-.s d-.>.-.h.-.: !.!: erforderlich, ί·<·ΐ eier VerwendungThe air present in these openings is drained due to the occurrence of Kor.vek '^; on not optimal. To · bennorrri V / ärmedä:;: now; -: ":; t -, -. S d -.> .-. H.- .:!.!: Required, ί · <· ΐ when used

von Kalksandsteinen zu einer sogenannten zweischaligen Bauweise überzugehen. Hierzu kann man einmal vor einer tragenden Wand aus Kalksandsteinen eine Schicht aus einem Dämmstoff (PU-Schaum, Polystyrol-Schaum, Mineralfasermatte) befestigen. Diese Schicht muß gegen Regen durch eine weitere Kalksandstein-Wand geschützt werden. Ein weiteres Verfahren der zweischaligen Bauweise besteht darin, daß man den Luftspalt zwischen den beiden Mauern mit Däramstoffperlen (Perlite, Polystyrolkugeln) ausfüllt. Beide Verfahren führen zu hohen Herstellungskosten.from sand-lime bricks to a so-called double-shell To go over construction. To do this, you can put a layer of one in front of a load-bearing wall made of sand-lime bricks Fasten insulation material (PU foam, polystyrene foam, mineral fiber mat). This layer must through against rain another sand-lime brick wall can be protected. Another method of double-shell construction is there in that the air gap between the two walls is filled with pearls of gut material (perlite, polystyrene balls). Both methods lead to high manufacturing costs.

Durch Einarbeitung von leichten silikatischen Zuschlägen wie z.B. Bims oder Perlite und mehr oder minder weitgehendem Ersatz von Sand läßt sich die Scherbenrohdichte vermindern und damit die Wärmedämmung verbessern. In den so hergestellten Kalksandsteinen oder Kalksand-Hohlblocksteinen sind die spezifisch leichten Zuschläge weitgehend homogen verteilt.By incorporating light silicate additives such as pumice or perlite and more or less extensive amounts By replacing sand, the bulk density of the cullet can be reduced and the thermal insulation improved. The specifically light aggregates are in the sand-lime bricks or hollow sand-lime blocks produced in this way largely homogeneously distributed.

Die Scherbenrohdichte und damit die Wärmeleitfähigkeit läßt sich auch dadurch verringern, daß man in den Stein Gasporen einführt. Beispielsweise kann man einem feinverteilten, innigen Gemisch aus Kalk, Kieselsäure und Wasser ein mit Wasser unter Gasentwicklung reagierendes Metallpulver zusetzen. Nach beendeter Expansion und nach Abbinden wird die Masse durch hochgespannten Wasserdampf zu einem Stein ausgehärtet. Nähere Angaben hierzu finden sich in den deutschen Patenten 404 677, 447 194 und 454 744.The bulk density of the cullet and thus the thermal conductivity can also be reduced by digging into the stone Introduces gas pores. For example, you can use a finely divided, intimate mixture of lime, silica and water add a metal powder that reacts with water to generate gas. After the expansion and After setting, the mass is hardened to a stone by high-pressure steam. More details this can be found in German patents 404 677, 447 194 and 454 744.

Der Kalk kann dabei auch vollständig oder zum Teil durch Zement ersetzt werden. Die hierbei entstehenden Produkte sind als "Gasbeton" im Handel.The lime can also be completely or partially replaced by cement. The resulting products are sold as "aerated concrete".

Die Aufschäumung der Kalksandstein-Rohmasse kann auch, anstatt durch chemisch entwickeltes Gas, durch mechanisch untergearbeitete Luft erfolgen. Dabei ist dieThe foaming of the raw sand-lime block can also instead of chemically developed gas, mechanically under-worked air. Here is the

Hithilfe von Schaumbildnern erforderlich. Als Schaumbildner werden eine große Anzahl organischer Verbindungen eingesetzt, wie z.B. Seifen^ Saponine, Gelatine und Harze. Als Bindemittel zum Abbinden der Rohmasse werden sowohl Kalk wie auch Zement verwendet? Der entstehende Schaumstein wird zum Teil ebenfalls durch Wasserdampf im Autoklaven gehärtet (Europäische Patentanmeldung 0038552).With the help of foaming agents required. As a foaming agent A large number of organic compounds are used, such as soaps, saponins, gelatins and resins. Both lime and cement are used as binding agents to set the raw mass? The resulting foam stone is also partly replaced by steam in the autoclave hardened (European patent application 0038552).

In der europäischen Patentschrift 7:585 wird ein Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen Leichtbauplatten beschrieben, bei dem zunächst eine stabile wässrige Suspension feindisperser Rohstoffe erzeugt wird. Die gelförmige Suspension bindet ab und wird durch Behandlung mit Dampf ausgehärtet. Hier entstehen die Poren also durch Ver-In the European patent 7: 585 a method for the production of fire-resistant lightweight panels is described, which initially creates a stable aqueous suspension of finely dispersed raw materials. The gel-shaped Suspension sets and is hardened by treatment with steam. Here the pores are created by

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dampfen von Wasser aus der Rohmasse. In der gleichen Literaturstelle wird auch die Möglichkeit erwähnt, Dämmstoffe durch Kombination verschieden dichter aber materialgleicher Stoffe herzustellen (Spalte 16, Zeilen 29 - 38). Hierbei wird eine dünnwandige äußere Deckschicht mit höherer Dichte mit einer spezifisch leichteren Wärmedämmzone beschichtet. Der Haftverbund der beiden Schichten wird durch chemische Reaktion hinter den Bedingungen der hydrothermalen Härtung durch Ausbildung materialgleicher Phasen erreicht.steaming water from the raw mass. The same reference also mentions the possibility of producing insulation materials by combining materials of different density but of the same material (column 16, lines 29-38). Here, a thin-walled outer cover layer with a higher density is coated with a specifically lighter thermal insulation zone. The adhesive bond between the two layers is achieved through a chemical reaction behind the conditions of hydrothermal hardening through the formation of phases of the same material.

Es ist zwar denkbar, zwecks besserer Wärmedämmung die Hohlräume in Hohlblock-Kalksandsteinen mit organischen Dämmstoffen, wie z.B. Polystyrolschaum oder Polyurethanschaum, auszufüllen. Da diese organischen Dämmstoffe bei der hydrothermalen Härtung der Kalksandsteine zersetzt würden, lassen sie sich nur nach der Autoklavenbehandlung einbringen. Ein solches Verfahren ist daher aufwendig und teuer. Nachteilig an diesem Verfahren ist ferner, daß der Verbund zwischen organischem Material und dem Kalksandstein nicht in allen Fällen gut ist und, daß die organischen Dämmstoffe brennbar sind.It is conceivable, for the purpose of better thermal insulation, the cavities in hollow block sand-lime bricks with organic Fill in insulation materials such as polystyrene foam or polyurethane foam. Because these organic insulation materials If the sand-lime bricks were decomposed during hydrothermal hardening, they can only be removed after autoclaving bring in. Such a method is therefore complex and expensive. The disadvantage of this process is also that the bond between the organic material and the sand-lime brick is not good in all cases and, that the organic insulation materials are flammable.

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Es bestand daher die Aufgabe, leicht herstellbare Verbundsteine aus Kalksandsteinen und nicht-brennbaren Dämmstoffen mit guter mechanischer Beständigkeit zu schaffen. Die benutzten Dämmstoffe sollten vorzugsweise bei der hydrothermalen Härtung der Kalksandsteine nicht zerstört werden.The task was therefore to produce composite bricks made of sand-lime bricks and non-combustible bricks that could be produced easily To create insulation materials with good mechanical resistance. The insulation materials used should preferably are not destroyed during the hydrothermal hardening of the sand-lime bricks.

Es wurden nun quaderförmige anorganische Verbundsteine geschaffen, die aus einem Calciumsilikathydratstein, der gegebenenfalls noch mit Luft gefüllte Kanäle aufweisen kann und der eine Rohdichte von 0,6 bis 2 kg/dm aufweist, im Verbund mit einem anorganischen Dämmstoff der Rohdichte 0,05 bis 0,3 kg/dm^J bestehen. Diese Verbundsteine weisen gute mechanische Beständigkeit und gutes thermisches Isoliervermögen auf. Bevorzugt ist ein Kalksandstein mit einer Rohdichte von 0.8 bis 2 kg/dm .Block-shaped inorganic composite stones have now been created, which are made of a calcium silicate hydrate brick, which can optionally still have air-filled channels and which has a bulk density of 0.6 to 2 kg / dm, in combination with an inorganic insulating material with a bulk density of 0.05 to 0 , 3 kg / dm ^J exist. These composite stones have good mechanical resistance and good thermal insulation properties. A sand-lime brick with a bulk density of 0.8 to 2 kg / dm is preferred.

Aus DIN 106 sind Kalksandsteine mit luftgefüllten Kanälen in Form von Hohlblocksteinen (z.B. KSHbI 16DF) oder Lochsteinen (z.B. KSL 2 DF) oder Kalksand-Vollsteine (z.B. KSV NF) bekannt. Die äußeren Abmessungen des erfindungsgemäßen Verbundsteines sind nicht kritisch. Bevorzugt sind jedoch quaderförmige Verbundsteine mit den Abmessungen gemäß DIN 106.From DIN 106, sand-lime bricks with air-filled channels in the form of hollow blocks (e.g. KSHbI 16DF) or perforated bricks (e.g. KSL 2 DF) or solid sand-lime bricks (e.g. KSV NF) known. The external dimensions of the invention Composite stones are not critical. However, cuboid composite stones with the dimensions are preferred according to DIN 106.

Als anorganischer Dämmstoff mit geringer Dichte können u.a. verwendet werden Mineralfaser-Dämmstoffe, anorganische Dämmstoffe mit einem Gehalt an Phosphat, geschäumtes Glas und poröses Calciumsilikat. Für die mechanische Beständigkeit der anorganischen Verbundsteine ist es vorteilhaft, wenn weniger als 50 % der Oberfläche vom spezifisch leichteren Dämmstoff gebildet werden.Mineral fiber insulation materials, inorganic insulation materials with a phosphate content, foamed glass and porous calcium silicate can be used as inorganic insulation material with low density. For the mechanical resistance of the inorganic composite stones, it is advantageous if less than 50 % of the surface is made up of the specifically lighter insulation material.

Es ist vorteilhaft, wenn der anorganische Dämmstoff, der sich im Verbund mit dem Calciumsilikathydratstein befindet, eine Schicht oder einen Kanal oder mehrereIt is advantageous if the inorganic insulation material, which is in combination with the calcium silicate hydrate brick located, a layer or a channel or several

zueinander parallele Schichten oder Kanäle bildet, die den Calciurasilikathydratstein durchziehen. Diese Schichten oder Kanäle können im Inneren des Verbundsteines angeordnet sein. Aus Gründen der leichteren Herstellung ist es jedoch bevorzugt, wenn die Schichten oder Kanäle auf mindestens einer Seite, vorzugsweise mindestens zwei Seiten, des Verbundsteines sichtbar sind. Die Schichten oder Kanäle können den Stein schräg durchziehen. Im Hinblick auf bessere mechanische Eigenschaften ist es jedoch bevorzugt, wenn die Schichten aus Dämmstoff parallel zu einer Seite des Quaders verlaufen oder die Kanäle aus Dämmstoff senkrecht zu einer Seite des Quaders verlaufen.forms parallel layers or channels that run through the calciurasilicate hydrate stone. These layers or channels can be arranged inside the composite stone. For the sake of ease of manufacture it is however, it is preferred if the layers or channels on at least one side, preferably at least two sides, of the composite stone are visible. The layers or channels can run through the stone at an angle. With regard to For better mechanical properties, however, it is preferred if the layers of insulation material parallel to run on one side of the cuboid or the channels made of insulating material run perpendicular to one side of the cuboid.

Wie bereits oben erwähnt, ist das spezifisch leichte Material des anorganischen Dämmstoffs mechanisch nicht so widerstandsfähig wie der Kalksandstein. Es ist daher bevorzugt, daß keine Kante des Quaders völlig aus dem anorganischen Dämmstoff gebildet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn alle Kanten des quaderförmigen Verbundsteins völlig aus Kalksandstein bestehen. In den meisten Fällen haftet der anorganische Schaumstoff gut am Kalksandstein. Es ist daher auch möglich, ganz auf Stegverbindungen zu verzichten und den Verbundstein als Sandwich auszubilden. In diesem Fall bestehen die beiden äußeren Schichten des Sandwichs (d.h. zwei parallele Seiten des Verbundsteines) aus Kalksandstein, zwischen denen eine Schicht aus anorganischem Dämmstoff angeordnet ist. Diese Sandwich-Steine weisen wegen fehlender Kältebrücken eine besonders gute Wärmedämmung auf.As already mentioned above, the specifically light material of the inorganic insulation material is mechanically not so as resistant as the sand-lime brick. It is therefore preferred that no edge of the cuboid consists entirely of the inorganic Insulation is formed. It is particularly preferred if all the edges of the cuboid composite stone consist entirely of sand-lime brick. In most cases, the inorganic foam adheres well to the sand-lime brick. It is therefore also possible to dispense with web connections entirely and to design the composite stone as a sandwich. In this case, the two outer layers of the sandwich (i.e. two parallel sides of the composite stone) are made made of sand-lime brick, between which a layer of inorganic insulating material is arranged. These sandwich stones have particularly good thermal insulation due to the lack of cold bridges.

Die erfindungsgemäßen Verbundsteine lassen sich nach mehreren Verfahren herstellen.The composite stones according to the invention can be produced by several processes.

Man kann zum Beispiel aus einer Kalksandstein-Rohmasse mit mindestens 3 % Wassergehalt einen Rohling mit mindestens einc;n Hohlraum formen, in mindestens einen Hohl-For example, from a raw sand-lime brick mass with at least 3 % water content, a blank with at least one cavity can be molded into at least one cavity.

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raum des Rohlings eine expandierfähige anorganische Dämmstoff-Vorstufe einfüllen, diese expandieren lassen und den Rohstein mit überhitztem Wasserdampf von mindestens 2 bar behandeln und so Kalksandstein-Rohling und expandierte Dämmstoff-Vorstufe aushärten. Im allgemeinen erfolgt die Aushärtung mit Wasserdampf bei 150 bis 210⁰G.In the space of the blank, fill an expandable inorganic insulation precursor, allow it to expand and treat the raw stone with superheated steam of at least 2 bar and thus harden the sand-lime brick blank and expanded insulation precursor. In general, curing takes place with steam at 150 to 210 ^° C.

Der Rohling kann, je nach der Zusammensetzung der Rohmasse, in an sich bekannter Weise durch Druck, Rütteln oder Gießen in Quaderform hergestellt werden. Er wird im allgemeinen mehrere Hohlräume aufweisen, die verschiedene Größe und verschiedene Form zeigen können. Es ist nicht erforderlich, aber bevorzugt, alle Hohlräume vollständig mit Dämmstoff-Vorstufe zu füllen. Die Scherbenrohdichte der Kalksandsteine läßt sich in bekannter Weise durch Einführen von Luftporen oder durch Einsatz von Leichtzuschlagen auf etwa 0.7 g/cm verringern. Hierdurch wird auch die Wärmedämmung des Kalksandstein-Anteils etwas verbessert. Depending on the composition of the raw material, the blank can be shaken in a manner known per se by pressure or shaking or casting in cuboid form. It will generally have several cavities, which are different Can show size and different shape. It is not required, but preferred, to complete all of the voids to be filled with pre-insulation material. The bulk density of the sand-lime bricks can be passed through in a known manner Reduce the introduction of air pores or by using lightweight aggregates to about 0.7 g / cm. This will The thermal insulation of the sand-lime brick also improved somewhat.

Ein besonders günstiges Verfahren zur Herstellung einer expandierfähigen Dämmstoff-Vorstufe geht aus von Zement, Polyphosphorsäure und einem Blähmittel und ist Gegenstand der DE-OS 31 40 011.A particularly favorable process for the production of an expandable insulation precursor is based on cement, Polyphosphoric acid and a blowing agent and is the subject of DE-OS 31 40 011.

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man aus Portland-Zement, gegebenenfalls zusammen mit Tonerdeschmelzzement und/oder Oxiden von Calcium, Zink, Aluminium und Eisen und/oder Hydroxiden von Aluminium und/ oder Eisen sowie Polyphosphorsäure, die einen Gehalt von mindestens 76 Gew.-$ PpOc aufweist, und einem in saurem Milieu wirksamen Blähmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von Füllstoffen und/oder Verstärkungsmitteln, durch intensives Vermischen eine Mischung herstellt, wobei das Ä'quivalentverhältnis (Aluminium + Magnesium + Calcium + Eisen) : Phosphat größer als 1, aber höchstens 3 sein soll und dieThis process is characterized in that it is made from Portland cement, optionally together with high-alumina cement and / or oxides of calcium, zinc, aluminum and iron and / or hydroxides of aluminum and / or iron and polyphosphoric acid, which has a content of at least 76 wt .- $ PpOc, and one in acid Environmentally effective blowing agent, optionally with the addition of fillers and / or reinforcing agents, by intensive Mixing produces a mixture, the equivalent ratio being (Aluminum + Magnesium + Calcium + Iron): Phosphate should be greater than 1, but not more than 3 and the

Menge des Blähmittels so bemessen wird, daß bei der Reaktion mit Polyphosphorsäure 0,5 - 8 ml Gas pro g der Mischung entbunden werden, man das aufschäumende Gemisch in eine Form, z.B. den Hohlraum eines Rohlings, füllt und es erforderlichenfalls von außen auf eine Temperatur von 80°C aufheizt. Nach Abklingen der ejxothermen Reaktion, d.h. etwa 5 bis 15 min nach dem Aufschäumen ist die expandierte Dämmstoff-Vorstufe fest geworden. Durch Erhitzen auf 300 - 35O°C oder durch Behandlung mit überhitztemThe amount of blowing agent is such that the reaction with polyphosphoric acid releases 0.5-8 ml of gas per g of the mixture, the foaming mixture is filled into a mold, e.g. the cavity of a blank, and if necessary externally to a temperature of 80 ° C. After the ejxothermal reaction has subsided, ie about 5 to 15 minutes after foaming, the expanded insulation precursor has solidified. By heating to 300 - 35O ° C or by treatment with superheated

Wasserdampf von mindestens 2 bar wird sie völlig zum Dämmstoff ausgehärtet.With water vapor of at least 2 bar, it is completely hardened into an insulating material.

Bei der Aushärtung des Schaumstoffs durch Einwirkung von Wasserdampf hängt die Mindestreaktibnszeit von der angewandten Temperatur ab. Bei 10 bar Wasserdampfdruck reichen bereits 1 Stunde aus, bei 4 bar etwa 2 Stunden. Bei 2 bar sind etwa 10 Stunden zur Aushärtung nötig. Ein noch längeres Erhitzen mit Wasserdampf schadet nicht, aber erhöht die Festigkeit nur noch unwesentlich. Man wird daher die Behandlung abbrechen, wenn die gewünschten mechanischen Eigenschaften erreicht sind.When the foam is cured by the action of water vapor, the minimum reaction time depends on the temperature used. At 10 bar water vapor pressure, 1 hour is sufficient, at 4 bar about 2 hours. At 2 bar it takes about 10 hours to harden. Even longer heating with steam does no harm, but only insignificantly increases the strength. The treatment will therefore be discontinued when the desired mechanical properties have been achieved.

Bevorzugte Portland-Zementtypen sind PZ 35, PZ 45 und PZ 55, insbesondere PZ 35. Wünschenswert ist ein möglichst hoher Gehalt der Verbindungen 2 CaO . SiOp, 3 CaO . SiO₂ und 3 CaO . AIpO-, im Zement. Portland-Zement kann teilweise auch durch Mischungen aus Portland-Zement und Hochofen-Schlacke ersetzt werden (sogenannte Hütten- oder Hochofen-Zemente). Es ist bevorzugt wenn - bezogen auf die Summe der Feststoffanteile - der Anteil an Portland-Zement nicht unter 60 Gew.-ί, vorzugsweise nicht unter 70 Gew.-i liegt.Preferred Portland cement types are PZ 35, PZ 45 and PZ 55, in particular PZ 35. It is desirable to have the highest possible content of the compounds 2 CaO. SiOp, 3 CaO. SiO ₂ and 3 CaO. AIpO-, in cement. Portland cement can also be partially replaced by mixtures of Portland cement and blast furnace slag (so-called slag or blast furnace cements). It is preferred if - based on the sum of the solid proportions - the proportion of Portland cement is not less than 60% by weight, preferably not less than 70% by weight.

Bezogen auf das Gewicht des Portland-Zernents, können bis zu 43 %, vorzugsweise bis zu 30 %, insbesondere 1 bis 20 *Based on the weight of the Portland core, up to 43 %, preferably up to 30 %, in particular 1 to 20 *

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an Tonerdeschmelzelement und/oder Oxiden von Kalzium, Magnesium, Zink, Aluminium und Eisen und/oder Hydroxiden von Aluminium und/oder Eisen vorhanden sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Menge dieser Anteile 3 - 6 % (bezogen auf das Gewicht des Portland-Zements) beträgt. Es ist vorteilhaft wenn diese Bestandteile in fein gemahlener Form verwendet werden.on alumina fusible element and / or oxides of calcium, magnesium, zinc, aluminum and iron and / or hydroxides of aluminum and / or iron. It is particularly preferred if the amount of these proportions is 3 to 6 % (based on the weight of the Portland cement). It is advantageous if these ingredients are used in finely ground form.

Für die Umsetzung sind handelsübliche Polyphosphorsäuren mit einem Gehalt von mindestens 76 % P₂Oc geeignet. Bevorzugt werden Polyphosphorsäuren mit einem Gehalt von 84 % P₂Oc- Die genannten Säuren kristallisieren auch bei längerer Lagerung nicht aus.Commercially available polyphosphoric acids with a content of at least 76 % P ₂ Oc are suitable for the reaction. Polyphosphoric acids with a P ₂ Oc content of 84% are preferred. The acids mentioned do not crystallize out even after prolonged storage.

Als Blähmittel werden in der Hauptsache Carbonate, insbesondere Kristallwasser enthaltende Carbonate wie z.B. das basische Magnesiumcarbonat der Formel 4 MgCO-. Mg(0H)_? . 5 HpO eingesetzt. Kleine Mengen Erdalkalicarbonat sind von vornherein in Portland-Zement enthalten und wirken ebenfalls als Blähmittel.The main blowing agents are carbonates, in particular carbonates containing water of crystallization, such as, for example, the basic magnesium carbonate of the formula 4 MgCO-. Mg (0H) _? . 5 HpO used. Small amounts of alkaline earth carbonate are inherent in Portland cement and also act as a blowing agent.

Als Blähmittel sind ferner leicht flüchtige organische Verbindungen, wie z.B. Fluorkohlenwasserstoffe geeignet. Ebenso eignen sich organische Verbindungen, die bei erhöhten Temperaturen zu gasförmigen Produkten zerfallen, wie z.B. Azodicarbonamid und Azoisobuttersaurenitril.Volatile organic compounds such as fluorocarbons are also suitable as blowing agents. Organic compounds that break down to gaseous products at elevated temperatures are also suitable, such as azodicarbonamide and azoisobutyronitrile.

Die Menge des Blähmittels soll so bemessen sein, daß bei der Reaktion mit Polyphosphorsäure 0,5 bis 8 ml Gas (gemessen bei 80⁰C und 1 bar) pro g der Reaktionsmischung entbunden werden. Bevorzugt sind Gasmengen von 3 - 7 ml pro g der Reaktionsmischung. Mit der Menge des Blähmittels kann die Dichte des Dämmstoffs reguliert werden.The amount of blowing agent should be such that 0.5 to 8 ml of gas (measured at 80 ^° C. and 1 bar) per g of the reaction mixture are released during the reaction with polyphosphoric acid. Gas quantities of 3-7 ml per g of the reaction mixture are preferred. The density of the insulation material can be regulated with the amount of blowing agent.

Dem Reaktionsgemisch können, ohne größeren Einfluß auf die mechanischen und thermischen Eigenschaften des Endproduk-The reaction mixture can, without major influence on the mechanical and thermal properties of the end product

tes, feingemahlene Füllstoffe zugesetzt werden. Diese Füllstoffe sollen auch bei 100⁰C weder mit der PoIyphosphorsäure noch mit Metallphosphaten reagieren. Verwendbar ist hierfür eine weite Palette industrieller Abfällprodukte, wie z.B. Flugaschen, die in der Hauptsache aus Siliciumdioxid bestehen und bei der Ferrosoliziumherstellung anfallen. Ferner können Quarzmehle, Talkum, Kaolin, Ruß oder fein gemahlener Graphit eingesetzt werden. Sofern diese Füllstoffe in kleinerem Umfang noch reagierende Oxide, wie z.B. Aluminiumoxid, enthalten, müssen diese bei der Berechnung des Ansatzes berücksichtigt werden.finely ground fillers are added. These fillers will also react at 100 ⁰ C with either the PoIyphosphorsäure any metal phosphates. A wide range of industrial waste products can be used for this, such as, for example, fly ash, which mainly consists of silicon dioxide and is produced in the manufacture of ferrosolicon. Quartz powder, talc, kaolin, carbon black or finely ground graphite can also be used. If these fillers still contain reactive oxides, such as aluminum oxide, to a lesser extent, these must be taken into account when calculating the approach.

Wenn neben oder anstelle der pulverförmigen Füllstoffe anorganische Fasern als Verstärkungsmittel eingesetzt werden, läßt sich die mechanische Stabilität des erhaltenen Schaumstoffes verbessern. Auch diese Verstärkungsmittel sollen gegenüber Polyphosphorsäure oder Metallphosphat inert sein. Als Verstärkungsmittel werden bevorzugt eingesetzt kurzgeschnittene Glas- oder Mineralwoll·- fasern, oder Kohlenstoffasern. Daneben lassen sich kleinere Mengen schwer schmelzbarer organischer Fasern, wie z.B. aromatischer Polyamide einarbeiten, sofern der entstehende Schaumstoff nicht auf Temperaturen über 300⁰C beansprucht werden soll.If, in addition to or instead of the pulverulent fillers, inorganic fibers are used as reinforcing agents, the mechanical stability of the foam obtained can be improved. These reinforcing agents should also be inert towards polyphosphoric acid or metal phosphate. Short-cut glass or mineral wool fibers or carbon fibers are preferably used as reinforcing agents. In addition, smaller amounts can severely fusible organic fibers such as aromatic polyamides incorporated, provided that the resultant foam should not be subjected to temperatures above 300 ^0C.

Damit dieses Verfahren zur Herstellung einer expandierfähigen Dämmstoff-Vorstufe glatt abläuft, ist es notwendig die Reaktionsprodukte gründlich zu vermischen. Es ist bevorzugt, zunächst die festen Bestandteile zu vermischen, beispielsweise durch gemeinsames Vermählen. Zur Beschleunigung der Umsetzung können geringe Mengen Wasser (0,1 1 Gew.-$ bezogen auf Polyphosphorsäure) zugesetzt werden. Das Wasser wird vorteilhafterweise zugegeben in Form von kriiätallwasserhaJ tigon Salzen (Beispiel: basisches Mag-It is necessary for this process for the production of an expandable insulating material preliminary stage to run smoothly to mix the reaction products thoroughly. It is preferable to mix the solid ingredients first, for example by marrying together. To accelerate the reaction, small amounts of water (0.1 1 Gew .- $ based on polyphosphoric acid) are added. The water is advantageously added in the form of Crystalline water halide salts (example: basic mag-

nesiumcarbonat oder Aluminiumsulfat). Bei Zusatz von mehr als 1 % Wasser, wird die Reaktion häufig so beschleunigt, daß keine ausreichende Verarbeitungszeit gegeben ist.
5nesium carbonate or aluminum sulfate). If more than 1 % water is added, the reaction is often so accelerated that there is insufficient processing time.
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Weitere Stoffe können zur Modifizierung der Eigenschaften des Endproduktes zugesetzt werden. Gemahlenes Kalziumsilicat führt zu einer Erhöhung der Viskosität des reagierenden Schaums. Ebenso wirkt Natriumsilicat, wenn auch hier der Nachteil besteht, daß im Gebrauch Natriumsalze ausblühen oder ausgewaschen werden können. Kleine Mengen von Borsäure beschleunigen ebenfalls die Umsetzung und erhöhen die Beständigkeit des erhaltenen Schaumstoffs bei höheren Temperaturen.Other substances can be added to modify the properties of the end product. Ground calcium silicate leads to an increase in the viscosity of the reacting foam. Sodium silicate works in the same way, albeit the disadvantage here is that sodium salts bloom or can be washed out during use. Small amounts of boric acid also accelerate the reaction and increase the resistance of the foam obtained higher temperatures.

Das Äquivalentverhältnis ist definiert als das Verhältnis der Gesamtvalenz der Metalle zu denen der Phosphationen. Eine Formel für das Äquivalentverhältnis ist angegeben in DE-OS 2 756 198, S. 13.The equivalent ratio is defined as the ratio of the total valence of the metals to that of the phosphate ions. A formula for the equivalent ratio is given in DE-OS 2 756 198, p. 13.

Das Gemisch aus Polyphosphorsäure, Portlandzement und gegebenenfalls anderen Bestandteilen schäumt langsam auf. Gleichzeitig steigt die Temperatur. Bei Erreichen einer Temperatur von ca. 8O⁰C kommt es zu einer raschen Temperaturerhöhung auf etwa 200⁰C, die von einer neuen Expansion begleitet ist. Falls die Temperatur von 8O⁰C nicht von selbst erreicht wird, ist es daher notwendig den Ansatz von außen zu beheizen.The mixture of polyphosphoric acid, Portland cement and possibly other ingredients slowly foams up. At the same time the temperature rises. When a temperature of about 8O ⁰ C, there is a rapid increase in temperature to about 200 ⁰ C, which is accompanied by a new expansion. If the temperature of 8O ⁰ C is not reached by itself, it is necessary to heat the mixture externally.

In Abhängigkeit von dem Anteil an Portland-Zement, dem verwendeten Äquivalentgewicht und der Menge des entbundenen Gases lassen sich die Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs erheblich modifizieren. Das Volumenverhältnis von Feststoff zu Poren nach der Gasentwicklung und Erstarrung des Materials kann im Bereich von etwa 1:5 bis 1:20 liegen, was Dichten von 450 g/l bzw. 100 g/lDepending on the proportion of Portland cement, the equivalent weight used and the amount of released Gas can significantly modify the properties of the foam obtained. The volume ratio from solid to pores after gas evolution and solidification of the material can range from about 1: 5 up to 1:20, which means densities of 450 g / l or 100 g / l

etwa entspricht. Bevorzugt sind Volumenverhältnisse von Feststoff zu Poren von 1:8 (Dichte 250 g/l) bis 1:15 (Dichte ca. 150 g/l). iroughly corresponds to. Volume ratios of solid to pores of 1: 8 (density 250 g / l) to 1:15 are preferred (Density approx. 150 g / l). i

Der erhaltene Schaumstoff enthält im allgemeinen keine organischen Anteile, ist hitzestabil bis über 1000⁰C und spaltet keine giftigen Gase ab.The foam obtained generally contains no organic components, is heat-stable up to over 1000 ^° C. and does not split off any toxic gases.

Die nach dem angegebenen Verfahren erhaltenen Schaumstoffe weisen im allgemeinen folgende Zusammensetzung auf:The foams obtained by the specified process generally have the following composition:

1818th - 50- 50 Gew.-?Weight? - 1- 1 Gew.-?Weight? CaOCaO 22 - 20- 20th Gew.-?Weight? - 8- 8th Gew.-?Weight? Al₂O₃ Al ₂ O ₃ 1010 - 35- 35 Gew.-?Weight? - 8- 8th Gew.-?Weight? SiO₂ SiO ₂ mindestens 15at least 15 - 2- 2 Gew.-?Weight? aber weniger als 38 Gew.-?but less than 38 wt. 00 - 5- 5th Gew.-iWeight-i AlkalimetalloxideAlkali metal oxides 00 B₂O₃ B ₂ O ₃ OO ZnO, FeO und/oder Fe₃O₃ ZnO, FeO and / or Fe ₃ O ₃ 00 SO₃ undSO ₃ and 00 C.C.

Mann kann sie u.a. mit Dichten von 100 bis 300 g/l herstellen. Sie weisen offene und geschlossene Poren mit 0.5 - 3 mm Durchmesser auf und zeigen nur einen sehr geringen thermischen Schrumpf (unter 1 %; gemessen nach Tempern des Schaumstoffs bei 300⁰C während 5 min und Abkühlen an der längsten Abmessung des Probekörpers).You can produce them with densities of 100 to 300 g / l, among other things. They have open and closed pores with a diameter of 0.5-3 mm and show only a very low thermal shrinkage (less than 1 %; measured after heating the foam at 300 ^° C. for 5 minutes and cooling it on the longest dimension of the test specimen).

Ein bevorzugter CaO/PpOt-Bereich wird angegeben durch die GleichungA preferred CaO / PpOt range is given by the equation

53,26-0,217 . /P₂0₅/-/Ca0/-29,56-0,304 . /P₂O₅/, wobei /CaO/ und /PpO₅/ Gewichtsprozente an CaO und PpO₁- bedeuten. Bevorzugte Gehalte an BpO^ liegen bei 0-5, insbesondere 0.5 - 2.5 Gew.-%. Bevorzugt sind ferner Schaumstoffe, in denen das Gewichtsverhältnis O₃ + CaO) : P₂O₅ 1,0 : 1 bis 2,5 : 1, ins-53.26-0.217. / P ₂ 0 ₅ / - / Ca0 / -29.56-0.304. / P ₂ O ₅ /, where / CaO / and / PpO ₅ / are percentages by weight of CaO and PpO ₁ -. Preferred contents of BpO ^ are 0-5, in particular 0.5-2.5% by weight . Preference is also given to foams in which the weight ratio O ₃ + CaO): P ₂ O _{5 is} 1.0: 1 to 2.5: 1, especially

besondere 1,2 : 1 bis 1,8 : 1, sowie Schaumstoffe, in denen das Gewichtsverhältnis SiO₂ : P₂Oc 0>^ ^: 1 bis 1,4 : 1, insbesondere 0,7 : 1 bis 1,0 : 1 beträgt. Bevorzugte Bereiche der Zusammensetzung sind 30 - 45 Gew.-i CaO, 12 - 25 % SiO₂ und 20 - 30 % P₂O₅.particular 1.2: 1 to 1.8: 1, and foams in which the weight ratio SiO ₂ : P ₂ Oc 0> ^ ^: 1 to 1.4: 1, in particular 0.7: 1 to 1.0: 1 amounts to. Preferred ranges of the composition are 30-45% by weight CaO, 12-25 % SiO ₂ and 20-30 % P ₂ O ₅ .

Die Expansion der in die Hohlräume eingefüllten Dämmstoff-Vorstufe erfolgt von selbst und wird durch Temperaturerhöhung beschleunigt. Der mit der expandierten Dämm-Stoffvorstufe gefüllte Rohling wird als Rohstein bezeichnet. Die Behandlung mit überhitztem Wasserdampf (hydrothermale Bedingungen) erfolgt wie bei der bekannten Aushärtung der Kalksandsteine. In den meisten Fällen reicht die Zeit zum Aushärten des Kalksandstein-Rohlings auch aus um die expandierte Dämmstoff-Vorstufe auszuhärten. Der Dämmstoff geht dabei eine feste Verbindung mit dem Kalksandstein ein. Es ist vorteilhaft, daß bei der beschriebenen gemeinsamen Aushärtung von Rohling und Dämmstoff-Vorstufe nicht mehr Energie gebraucht wird als bei der Herstellung normaler Kalksandsteine. Diese Variante kommt auch mit einem Minimum an Arbeitsgängen aus.The expansion of the insulation precursor filled into the cavities takes place automatically and is accelerated by increasing the temperature. The one with the expanded pre-insulating material filled blank is referred to as rough stone. Treatment with superheated steam (hydrothermal Conditions) takes place as with the known hardening of sand-lime bricks. In most cases it is enough the time for the hardening of the sand-lime brick blank also to harden the expanded insulation material preliminary stage. The insulation material forms a firm connection with the sand-lime brick. It is advantageous that in the case of the described joint curing of the blank and the pre-stage insulation material, no more energy is required than with the production of normal sand-lime bricks. This variant also manages with a minimum of work steps.

Die eingesetzte Kalksandstein-Rohmasse ist mit einem Wassergehalt von 3 bis 7 % rieselfähig. In diesem Fall kann der Rohling durch Einwirken von Druck oder Rütteln geformt werden. Man kann aber auch unter Zusatz von Poren bildnern, Luft und Zement aufgeschäumte Kalksandstein-Roh massen herstellen, die gießfähig sind, z.B. durch Einarbeiten von Kalk, Sand und Zement in einen Wasser/Luft-Schaum. Unter "Porenbildnern" werden hier Tenside oder andere bekannte Stoffe verstanden, die in der Lage sind, Wasser/Luft-Schäume zu stabilisieren.The raw sand-lime brick used is free-flowing with a water content of 3 to 7%. In this case, the blank can be shaped by applying pressure or shaking. But you can also produce foamed sand-lime brick raw materials with the addition of pore formers, air and cement, which are pourable, for example by incorporating lime, sand and cement into a water / air foam. "Pore-forming agents" are understood here to mean surfactants or other known substances which are able to stabilize water / air foams.

Statt die Dämmstoff-Vorstufe in den Hohlräumen des KaIksandstein-Rohlings expandieren zu lassen, ist es auch möglich, eine bereits expandierte Dämmstoff-Vorstufe in die Hohlräume einzufüllen, die wasserhaltig und daherInstead of the pre-insulating material in the cavities of the sandstone block to expand, it is also possible to insert an already expanded insulation precursor into to fill the cavities that contain water and therefore

-Vd--Vd-

noch fließfähig ist. Diese Dämmstoff-Vorstufe geht entweder von selbst oder beim Erhitzen oder beim Behandeln mit überhitztem Wasserdampf in den eigentlichen anorganischen Dämmstoff niedriger Dichte über. 5is still flowable. This preliminary insulation stage either works by itself or when heated or treated with superheated steam into the actual inorganic low-density insulation material. 5

Eine fließfähige, nicht mehr expandierende Dämmstoff-Vorstufe läßt sich zum Beispiel herstellen aus sehr leichten Zuschlagstoffen wie z.B. Bims oder expandiertem Perlit und Zement. Diese Masse bindet von selbst ab. Die niedrige Dichte des Dämmstoffes wird hier durch die Hohlräume der Zuschlagstoffe erzeugt.A flowable, no longer expanding insulation precursor can, for example, be made from very light Aggregates such as pumice or expanded perlite and cement. This mass binds by itself. The low one The density of the insulation material is created here by the cavities in the aggregate.

Eine besonders günstige Variante einen nicht brennbaren Leichtbeton mit Dichten bis herab zu 200 g/l herzustellen, ist Gegenstand der DE-OS 31 10 658. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man 100 Gewichtsteile eines Gemisches aus 30 bis 70 Gewichtsprozent Zement und 70 bis 30 Gewichtsprozent eines üblichen anorganischen Leichtzuschlagstoffes mit 0,03 bis 0,3 Gewichtsteilen eines wasserlöslichen Celluloseether und 80 bis 120 Gewichtsteilen einer wäßrigen Kunststoffdispersion mit einem Feststoffgehalt von 1 bis 10 Gewichtsprozent unter Schaumerzeugung vermischt, den erhaltenen Schaum in eine Form füllt und erhärten läßt.A particularly favorable variant to produce a non-combustible lightweight concrete with densities down to 200 g / l, is the subject of DE-OS 31 10 658. This process is characterized in that 100 parts by weight of one Mixture of 30 to 70 percent by weight cement and 70 to 30 percent by weight of a customary inorganic lightweight aggregate with 0.03 to 0.3 parts by weight of a water-soluble one Cellulose ether and 80 to 120 parts by weight of an aqueous plastic dispersion with a solids content from 1 to 10 percent by weight mixed to produce foam, the foam obtained is filled into a mold and hardens.

Als Zement eignet sich insbesondere Portland-Zement, vorzugsweise Portland-Zement der Festigkeitsklasse PZPortland cement, preferably Portland cement of strength class PZ, is particularly suitable as cement

Ein wesentlicher Bestandteil des Zement-Gemisches ist der anorganische Leichtzuschlagstoff. Bei dem genannten Verfahren wird insbesondere ein Blähgranulat verwendet, dessen Partikel Durchmesser von höchstens 6 mm, vorzugsweise von höchstens 5 mm, aufweisen. Beispiele hierfürAn essential component of the cement mix is the inorganic lightweight aggregate. In the process mentioned, in particular an expandable granulate is used, the particles of which have a diameter of at most 6 mm, preferably at most 5 mm. Examples of this

■" 320 28 Ϊ7■ "320 28 Ϊ7

sind Schaumglas, Bims sowie Blähglimmer (Vermiculit).are foam glass, pumice and expanded mica (vermiculite).

Die eingesetzte wäßrige Kunststoffdispersion ist insbesondere eine Dispersion eines Vinylester-Polymers oder 5The aqueous plastic dispersion used is in particular a dispersion of a vinyl ester polymer or 5

eines Acrylsäureester-Polymers, wobei die Polymeren Homopolymere oder Copolymere sind. Der Feststoffgehalt der Dispersion liegt im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugweise von 2 bis 5 Gewichtsprozent.an acrylic acid ester polymer, the polymers being homopolymers or are copolymers. The solids content of the dispersion is in the range from 1 to 10 percent by weight, preferably from 2 to 5 percent by weight.

Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens ist die Verwendung eines wasserlöslichen Celluloseether, der als Schaumstabilisator wirkt.
Besonders geeignet ist Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Methylhydroxyethylcellulose.A key feature of the process is the use of a water-soluble cellulose ether that acts as a foam stabilizer.
Methyl cellulose, carboxymethyl cellulose and methyl hydroxyethyl cellulose are particularly suitable.

Das Verfahren wird zweckmäßigerweise so durchgeführt, daß zunächst Zement, Leichtzuschlagstoff und Celluloseether innerhalb einer Zeitspanne von maximal 30 Sekunden miteinander vermischt werden und zu dem erhaltenen Gemisch dann die Kunststoffdispersion zugemischt wird. Das Mischen wird vorzugsweise in einem Zwangsmischer oder in einem Trommelmischer durchgeführt. Nach etwa 3 Minuten beginnt die Masse aufzuschäumen, und nach 5 bis 10 Minuten ist das Aufschäumen beendet. Der Schaum wird dann in Formen gefüllt und gegebenenfalls darin leicht verdichtet, vorzugsweise durch Rütteln. Innerhalb von höchstens 15 Stunden ist der Schaum erhärtet.The process is expediently carried out in such a way that initially cement, lightweight aggregate and cellulose ether within a period of maximum 30 seconds are mixed and then the plastic dispersion is added to the mixture obtained. The mixing is preferably carried out in a compulsory mixer or in a drum mixer. After about 3 minutes it starts to froth the mass, and after 5 to 10 minutes the frothing is finished. The foam is then put into molds filled and, if necessary, slightly compacted therein, preferably by shaking. Within a maximum of 15 hours the foam has hardened.

Eine weitere Möglichkeit, nicht mehr expandierende fließfähige Dämmstoff-Vorstufen herzustellen, besteht darin, strukturviskose Kalziumsilicat-Aufschlämmungen niedriger Dichte zu trocknen. Solche Kalziumsilicat-Aufschlämmungen können z.B. hergestellt werden, nach dem in der europäisehen Patentschrift 00 75 85 beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer Kalziumoxyd/Siliciumdioxyd-Ausgangsmischung (aber unter Weglassen des dort angegebenen Schrittes des unter Entwässern erfolgenden Formens). InAnother possibility to produce non-expanding, flowable insulation precursors is to to dry low-density shear-thinning calcium silicate slurries. Such calcium silicate slurries can for example be prepared according to the method described in European patent specification 00 75 85 for Preparation of a calcium oxide / silicon dioxide starting mixture (but omitting the specified there Step of forming with dewatering). In

~3^:20Z8i7~ 3 ^: 20Z8i7

diesem Fall wird die niedrige Dichte des Dämmstoffes erzeugt durch das Herausdampfen von Wasser aus der eingesetzten Dispersion unter gleichzeitiger Bildung von Hohlräumen. Auch bei diesem Verfahren kann eine rieselfähige Kalksandstein-Rohmasse mit einem Wassergehalt von 3 bis 7 % oder eine fließfähige, aufgeschäumte Kalksandstein-Rohmasse eingesetzt werden.In this case, the low density of the insulation material is created by the evaporation of water from the dispersion used, with the simultaneous formation of cavities. A free-flowing raw sand-lime block with a water content of 3 to 7 % or a flowable, foamed raw sand-lime block can also be used in this process.

Die durch Aushärten erhaltenen Dämmstoffe besitzen eine gute Druckfestigkeit und können somit ein Bauwerk mittragen. Daher läßt sich die Geometrie der Hohlräume der Kalksandsteine für eine optimale Wärmedämmung verändern. Man kann z.B. die (gefüllten) Hohlräume im Kalksandstein vergrößern und die Stärke der Stegverbindungen zwischen zwei Hohlräumen oder Hohlraum und Außenseite verringern.The insulating materials obtained by curing have good compressive strength and can therefore support a building. Therefore, the geometry of the cavities of the sand-lime bricks can be changed for optimal thermal insulation. For example, you can enlarge the (filled) cavities in the sand-lime brick and the strength of the web connections between two cavities or cavity and decrease outside.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der erfindungsgemäßen quaderförmigen anorganischen Verbundsteine besteht darin, daß man in eine Form mindestens 1 Stück eines anorganischen (bereits ausgehärteten) Dämmstoffs einbringt und gegebenenfalls fixiert, es mindestens teilweise mit einer rieselfähigen Kalksandstein-Rohmasse mit 3 bis 7 % Wassergehalt umgibt, man die Kalksandstein-Rohmasse durch Einwirken von Druck vorverfestigt, man den mit den Dämmstoff verbundenen Rohling der Form entnimmt und durch Behandeln mit überhitztem Wasserdampf von mindestens 2 bar aushärtet. Für dieses Verfahren werden vorzugsweise Kalksandstein-DIN-Formen eingesetzt. Das Einwirken von Druck geschieht vorzugsweise so, daß man mit einem geeignet geformten Stempel nur auf die Kalksandstein-Rohmasse, nicht aber auf den eingebrachten festen Dämmstoff, drückt. Der eingebrachte Dämmstoff ist vorzugsweise stabförmig (mit rundem oder viereckigem Querschnitt). Mindestens eine Stirnseite des Stabes, vorzugsweise aber beide Stirnseiten, sollen bündig mit den Seiten des Verbundsteinen abschließen, d.h. nicht von Kalksandstein-Rohmasse umgeben werden. In letyJ cr<-'.n Fall entspricht die Höhe des eingebrachten zugeschni;l -nen Dämmstoffteils dsrAnother possibility for producing the cuboid inorganic composite stones according to the invention is that at least 1 piece of an inorganic (already cured) insulating material is introduced into a mold and, if necessary, fixed, it is at least partially surrounded by a free-flowing raw sand-lime brick with 3 to 7 % water content, the raw sand-lime brick mass is pre-solidified by the action of pressure, the blank connected to the insulating material is removed from the mold and cured by treating it with superheated steam of at least 2 bar. Sand-lime brick DIN molds are preferably used for this process. The action of pressure is preferably done in such a way that one only presses on the raw sand-lime block with a suitably shaped punch, but not on the solid insulating material that has been introduced. The introduced insulation material is preferably rod-shaped (with a round or square cross-section). At least one end face of the rod, but preferably both end faces, should end flush with the sides of the composite blocks, ie not be surrounded by raw sand-lime block. . In letyJ cr <- 'n case corresponds to the height of the introduced zugeschni; l -nen insulation part dsr

endgültigen Steinhöhe. Im übrigen soll der eingebrachte stabförmige anorganische Dämmstoff von allen Seiten in Kalksandstein-Rohmasse eingebettet sein. Falls der eingebrachte Dämmstoff plattenförmig ist, werden vorzugsweise beiden Plattenflächen von Kalksandstein-Rohmasse bedeckt, so daß ein Sandwich entsteht.final stone height. In addition, the rod-shaped inorganic insulation material introduced should be inserted from all sides Sand-lime brick raw mass be embedded. If the introduced insulation material is plate-shaped, preferably both plate surfaces covered by raw sand-lime brick, so that a sandwich is created.

Die maximal möglichen Drücke richten sich nach der Art der verwendeten Dämmstoffe.
Dämmstoffe mit einer höheren Dichte und einer größeren Druckfestigkeit erlauben höhere Preßdrucke als Dämmstoffe mit einer geringen Dichte.The maximum possible pressures depend on the type of insulation material used.
Insulating materials with a higher density and a greater compressive strength allow higher pressures than insulation materials with a low density.

An Stelle einer rieseifähigen Kalksandstein-Rohmasse kann auch hier eine fließfähige, verschäumte Kalksandstein-Rohmasse eingesetzt werden, die unter Zusatz von Porenbildnern, Zement und Luft hergestellt wurde. Diese Kalksandstein-Rohmasse bindet wegen des Gehalts an Zement von selbst ab, wobei es jedoch nicht zur vollständigen Aushärtung kommt. Daher muß auch hier nach Entnahme aus der Form der Kalksandstein-Rohling mit dem darin enthaltenen Dämmstoff anschließend hydrothermal durch Behandeln mit überhitztem Wasserdampf von mindestens 2 bar ausgehärtet werden. Auch bei diesem Verfahren ist es bevorzugt, wenn der eingebrachte Dämmstoff stab- oder plattenförmig ausgestaltet ist.Instead of a gigantic sand-lime brick raw mass, Here, too, a flowable, foamed sand-lime brick raw mass is used which, with the addition of pore formers, Cement and air was made. This sand-lime brick mass binds because of the cement content of itself from, but it does not come to full hardening. Therefore, after removal from the Then form the sand-lime brick blank with the insulating material contained therein hydrothermally by treating with superheated steam of at least 2 bar. In this method, too, it is preferred if the introduced insulation material is designed in the shape of a rod or plate.

Für dieses Verfahren, bei dem der Dämmstoff umgössen wird, eignen sich auch Dämmstoffe aus Mineralfasern. Es kommt dabei zu einer besonders guten Verbindung Dämmstoff/Kalksandstein. For this process, in which the insulation material is poured, Insulation materials made from mineral fibers are also suitable. This creates a particularly good connection between insulation and sand-lime brick.

Sofern man bereits ausgehärtete Dämmstoffe einsetzt, müssen diese gegenüber der Behandlung mit überhitztem Wasserdampf beständig sein. Geeignet sind z.B. geschäumtes Glas, Mineralfaserdämrastoffe, Calciumsilikatdämmstoffe, Leichtbeton und der Phosphatdämmstoff gemäß DE-OS 31 40 Bei einer Dichte von 200 g/l hat dieser PhosphatschaumstoffIf already hardened insulation materials are used, these must be compared to treatment with overheated Be resistant to water vapor. Foamed glass, mineral fiber insulating materials, calcium silicate insulating materials are suitable, for example. Lightweight concrete and the phosphate insulation material according to DE-OS 31 40 With a density of 200 g / l, this has phosphate foam

14 - : : 14 -::

. vt . 32028 ι. vt . 32028 ι

eine Druckfestigkeit von ca. 60 N/cm . Hier können auf diea compressive strength of approx. 60 N / cm. Here you can access the

Kalksandsteinmasse maximale Drucke von ca. 150 N/cm aufgebracht werden.Sand-lime brick mass maximum pressures of approx. 150 N / cm can be applied.

Auch der frisch expandierte Phosphatdämrastoff ist vor der Aushärtung einsetzbar. Er ist zu diesem Zeitpunkt z.B. gut schneidbar aber gegen Wasser noch nicht gut beständig. Die Druckfestigkeit ist geringer als beim fertig ausgehärteten Dämmstoff.
10The freshly expanded phosphate insulating material can also be used before it hardens. At this point in time it can be cut, for example, but is not yet resistant to water. The compressive strength is lower than that of the fully cured insulation material.
10

Die Aushärtung der mit dem Dämmstoff versehenen Rohlinge erfolgt unter Bedingungen, die in der Kalksandstein-Industrie üblich sind. Bewährt hat sich z.B. folgender Zyklus:The hardening of the blanks provided with the insulation material takes place under conditions that are used in the sand-lime brick industry are common. The following cycle, for example, has proven itself:

1 Stunde Aufheizen auf 200⁰C,1 hour heating to 200 ⁰ C,

4 Stunden Halten bei 200⁰C (entspricht einem Druck vonHold at 200 ^° C. for 4 hours (corresponds to a pressure of

16 bar), 3 Stunden Abkühlen und Entspannen.16 bar), cool down for 3 hours and relax.

Die Mindesttemperatur für die Härtung liegt bei 12O⁰C (2 bar). Aus Gründen möglichst niedriger Taktzeiten sind jedoch wesentlich höhere Temperaturen bevorzugt.The minimum temperature for the curing is 12O ⁰ C (2 bar). For reasons of the shortest possible cycle times, however, much higher temperatures are preferred.

Wegen der ausgezeichneten Haftung zwischen Dämmstoff und Kalksandstein lassen sich auch Sandwichsteine herstellen. Durch den angewandten Druck wird die Kalksandmasse in die Poren des Dämmstoffs gedrückt, wo sie sich während der hydrothermalen Härtung mit dem Dämmstoffgemisch chemisch und/oder physikalisch verbindet. Eine Verbesserung der Haftung kann u.a. noch durch eine geeignete Formgebung der beiden Komponenten so z.B. durch Einschnitte, Sägezahnmuster oder Hinterschneidungen, erreicht werden.Because of the excellent adhesion between insulation and Sand-lime bricks can also be made into sandwich bricks. Due to the applied pressure, the lime sand mass is in the Pores of the insulation material are pressed where they are chemically combined with the insulation material mixture during the hydrothermal hardening and / or physically connects. The adhesion can be improved, among other things, by means of a suitable shape of the two components can be achieved e.g. by incisions, sawtooth patterns or undercuts.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundsteine kann man auch in Hohlräume fertiger Hohlblock-Kalksandsteine eine; expandierfähige Därr.mr.'toff-Vorstufe einfüllen, diene expandieren lassen und anschließend aushärten. Bei Verwendung der in der DE-O?; 31 ^Jl0 0Π beschriebenen expan-To produce the composite bricks according to the invention, one can also use a finished hollow block sand-lime bricks in cavities; Fill in the expandable Därr.mr.'toff preliminary stage, allow it to expand and then harden. When using the DE-O ?; 31 ^J l0 0Π described expan-

Ο2-81-7Ο2-81-7

dierfähigen Dämmstoff-Vorstufe auf Phosphatbasis kann die Aushärtung durch Erhitzen auf Temperaturen von 300 bis 35O⁰C oder durch Behandlung mit überhitztem Wasserdampf erfolgen. Nachteilig an dieser Variante ist, daß der Kalksandstein zweimal (bei seiner Herstellung und bei der Aushärtung der Dämmstoff-Vorstufe) erhitzt werden muß.commanding capable insulation precursor phosphate-based curing may take place by heating to temperatures of 300 to 35O ⁰ C or by treatment with superheated steam. The disadvantage of this variant is that the sand-lime brick has to be heated twice (during its manufacture and during the hardening of the insulating material preliminary stage).

Die erfindungsgemäßen Verbundsteine weisen gegenüber herkömmlichen Kalksandsteinen eine Reihe von Vorteilen auf. Die Wärmedämmung ist gegenüber normalen Voll- oder Hohlblocksteinen entscheidend verbessert. Damit hat man eine Möglichkeit auf die aufwendige und teure zweischalige Bauweise zu verzichten.The composite stones according to the invention have compared to conventional Sand-lime bricks have a number of advantages. The thermal insulation is compared to normal solid or hollow blocks significantly improved. This gives you the opportunity to use the complex and expensive double-shell construction to renounce.

Die Wandstärken der neuen Verbundsteine können wegen der verminderten Knickbruchgefahr verringert werden. Aus diesen Gründen können die Dämmstoff-Anteile auch so angeordnet werden, daß sie den Wärmefluß optimal verringern. The wall thicknesses of the new composite stones can because of the reduced risk of buckling. For these reasons, the insulating material proportions can also be like this be arranged so that they optimally reduce the heat flow.

Der hohe Schallschutz der Kalksandsteine bleibt erhalten. Die Wärmespeicherfähigkeit einer Wand aus Kalksandsteinen bleibt, bei geeigneter Anordnung der Steine, ebenfalls erhalten.The high level of sound insulation of the sand-lime bricks is retained. The heat storage capacity of a wall made of sand-lime bricks remains, with a suitable arrangement of the stones, also preserved.

Der Einsatz von anorganischen Dämmstoffen in Kalksandsteinen führt zu Verbundsteinen, die alle Forderungen der DIM-Norm 4102, Klasse A 1 (nicht brennbar) erfüllen. Im Brandfall geben die Materialien keine toxischen Gase ab.The use of inorganic insulating materials in sand-lime bricks leads to composite bricks that meet all requirements comply with DIM standard 4102, class A 1 (non-flammable). In the event of fire, the materials do not give off any toxic gases.

Einige Möglichkeiten der räumlichen Anordnung von Dämmstoff und Kalksandstein in Verbundsteinen mit integrierter Wärmedämmung sind beispielhaft in Figur 1-10 dargestellt .Some possibilities of spatial arrangement of insulation material and sand-lime bricks in composite bricks with integrated thermal insulation are shown by way of example in Figure 1-10 .

IlIl

Die gezeichneten Kalksandsteine entsprechen in ihren äußeren Abmessungen (2U χ 17,5 x 11,3 cm) dem Format 3DF gemäß DIN 106.The external dimensions of the lime sandstone shown (2U χ 17.5 x 11.3 cm) correspond to the 3DF format according to DIN 106.

Der Kalksandstein (1) ist weiß, der Dämmstoff (3) gepunktet gezeichnet. Die Dämrastoffteile erstrecken sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Steine, so daß die Unterseite der gezeichneten Steine genauso aussieht wie die Oberseite. In Figur 1 sind auch 2 Hohlräume (2) dargestellt, die noch mit Dämmstoff gefüllt werden.The sand-lime brick (1) is white, the insulating material (3) is shown in dotted lines. The dampening fabric parts extend from the Top to bottom of the stones so that the underside of the drawn stones looks exactly like the Top. In Figure 1, 2 cavities (2) are shown, which are still filled with insulating material.

Die Steine gemäß Figur 1 - 6 werden zum Erreichen des größten Wärmewiderstandes der Wand so verwendet, daß die Dämmschichten parallel zur Wand verlaufen. Die symmetrisch aufgebauten Steine gemäß Figur 7-10 zeigen beim Einbau keine wesentlichen Unterschiede bezüglich Dämmwirkung in Abhängigkeit von der Einbaurichtung. Bei den Steinen gemäß Figur 1, 5 und 7-10 sind alle Dämmstoffteile an vier Seiten von Kalksandstein umgeben. Beim Stein gemäß Figur U sind alle Dämmstoff-Schichten an drei Seiten von Kalksandstein-Masse umgeben.The stones according to FIGS. 1-6 are used to achieve the greatest thermal resistance of the wall in such a way that the insulation layers run parallel to the wall. The symmetrically constructed stones according to FIG. 7-10 do not show any significant differences in terms of insulating effect when installed depending on the installation direction. In the case of the blocks according to FIGS. 1, 5 and 7-10, all insulation material parts are surrounded on four sides by sand-lime blocks. In the stone according to Figure U , all insulation layers are surrounded on three sides by sand-lime brick mass.

Beim Stein gemäß Figur 3 ist ein Dämmstoff-Teil von zwei gegenüberliegenden Seiten von Kalksandstein-Masse umgeben (Sandwich), zwei Dämmstoff-Teile sind an drei Seiten und ein Dämmstoff-Teil an vier Seiten von Kalksandstein-Masse umgeben.In the case of the stone according to FIG. 3, one insulating material is part of two opposite sides surrounded by sand-lime brick mass (sandwich), two insulation parts are on three sides and an insulation part on four sides of sand-lime brick mass surround.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

example 1

Ein gegossener Kalksandstein KSHbI 30a (DIN 106) mit den äußeren Abmessungen 30 χ 24 χ 23,8 cm besitzt im Abstand von 1,6 cm zur Schmalseite einen Hohlraum von 4,8 χ 20,8 χ 23,8 cm. Dieser Hohlraum wird wie folgt mit einem anorganischen Dämmstoff gefüllt:A cast sand-lime brick KSHbI 30a (DIN 106) with the Has external dimensions of 30 24 χ 23.8 cm at a distance 1.6 cm to the narrow side a cavity of 4.8 χ 20.8 χ 23.8 cm. This cavity is as follows with an inorganic one Filled insulation material:

220 g Portlandzement PZ 35, 60 g eines Füllstoffes (Flugasche aus der Ferrosiliciumherstellung mit 80 - 90 % SiO_?), 18 g eines fein gemahlenen Dolomits (Korngröße 10 -um), 3 g basisches Magnesiumcarbonat sowie 20 g Talkum werden fein gemischt. Diese Mischung gibt man unter Rühren zu 150 g einer linear kondensierten Polyphosphorsäure mit einem Gehalt von 84 % P₀O,-. Die Masse wird nach 1 Min. Mischen O 220 g of Portland cement PZ 35, 60 g of a filler (fly ash from ferrosilicon production with 80 - 90 % SiO _? ), 18 g of a finely ground dolomite (grain size 10 μm), 3 g of basic magnesium carbonate and 20 g of talc are finely mixed. This mixture is added with stirring to 150 g of a linear condensed polyphosphoric acid having a content of 84% P ₀ O -. After mixing for 1 min., The mass becomes O

zeit pastös und wird nach 75 see. in den Hohlraum des Kalksandsteines gegeben. Die Masse beginnt nach 2 Minuten aufzuschäumen, nach 7 Minuten 30 see. ist der Aufschäurnungsvorgang beendet und der Hohlraum vollständig mit dem anorganischen Dämmstoff gefüllt. Ein Überschäumen wird durch Auflegen einer Platte verhindert. Der so gefüllte Kalksandstein wird nach 5 Minuten in einem Autoklaven mit Wasserdampf gehärtet. Die Aufheizzeit auf 170⁰C betrug 3 Stunden, die Härtungszeit 10 Stunden, danach wurde langsam während 5 Stunden abgekühlt.time pasty and becomes after 75 seconds. placed in the cavity of the sand-lime brick. The mass begins to foam up after 2 minutes and 30 seconds after 7 minutes. the foaming process is over and the cavity is completely filled with the inorganic insulation material. Foaming over is prevented by placing a plate. The sand-lime brick filled in this way is hardened after 5 minutes in an autoclave with steam. The heating time to 170 ^° C. was 3 hours, the hardening time 10 hours, followed by slow cooling for 5 hours.

Die Haftung zwischen Dämmstoff und Kalksandstein ist sehr gut. Man erhält so einen Hohlblock-Kalksandstein, dessen Hohlraum mit einem anorganischen Dämmstoff der Dichte 165 g/l vollständig gefüllt ist.The adhesion between the insulation material and the sand-lime brick is very good. This gives a hollow sand-lime brick, whose The cavity is completely filled with an inorganic insulation material with a density of 165 g / l.

Example 2

In eine quaderfÖrmige Form mit der Grundfläche 24 χ 17,5 cm und der Höhe 13 cm werden 3 Dämmstoffplatten mit den Abmessungen 13,5 x 11 x 4 cm senkrecht so eingestellt und fixiert, daß die Seiten 4 χ 13,5 cm der Platten den BodenIn a cuboid shape with a base of 24 χ 17.5 cm and a height of 13 cm are 3 insulation boards with the dimensions 13.5 x 11 x 4 cm set vertically and fixed that the sides 4 χ 13.5 cm of the plates the floor

32028Ϊ732028Ϊ7

berühren, die Platten zueinander parallel sind und sowohl voneinander wie von den Seiten 17,5 x 13 cm der Form jeweils 3 cm und von den Seiten 24 χ 13 cm der Form jeweils 2 cm entfernt sind.
5touch, the panels are parallel to each other and 3 cm from each other and from the 17.5 x 13 cm sides of the form and 2 cm from each of the 24 χ 13 cm sides of the form.
5

Die Dämmstoffplatten sind anorganisch und phosphathaltig. Sie werden nach dem Verfahren von Beispiel 4 hergestellt.The insulation boards are inorganic and contain phosphate. They are made according to the procedure of Example 4.

4,6 kg einer feuchten Kalksand-Mischung, bestehend zu 80,5 % aus Sand (Korngr. 0-3 mm) und 13,5 % aus Ca(OH)₂ und 6,0 % Wasser wird um die Dämmstoffplatten herum in die Form gefüllt, gleichmäßig verteilt . leicht gerüttelt und durch leichten Druck vorverfestigt. Die Kalksand-Mischung überragt die Oberseite der eingestellten Plattentim 1 bis 2 cm. Mit einem 4 cm dicken Deckel, der an den Positionen, wo sich die Dämmstoffplatten befinden,4.6 kg of a moist lime sand mixture, consisting of 80.5 % sand (grain size 0-3 mm) and 13.5 % Ca (OH) ₂ and 6.0 % water, is poured into the insulation panels Form filled, evenly distributed. slightly shaken and pre-solidified by applying light pressure. The sand-lime mixture protrudes from the top of the set plate by 1 to 2 cm. With a 4 cm thick cover, which is placed in the positions where the insulation panels are,

2 cm tief ausgefräst ist, wir die Form geschlossen. Während2 cm deep is milled out, we closed the mold. While

3 see. wird auf den Deckel ein Druck von 2580 kp aufgebracht. Durch die Konstruktion des Deckels wird erreicht, daß nur die Kalksandsteinmasse diesem Druck ausgesetzt wird,3 see. a pressure of 2580 kp is applied to the lid. The construction of the cover ensures that only the sand-lime brick mass is exposed to this pressure,

Es wird ausgeschalt und der entnommene Rohling im Autoklaven durch Wasserdampf gehärtet (Aufheizzeit auf 16 bar (= 200⁰C) 2 Stunden, Härtungszeit 4 Stunden, Abkühlen während 4 Stunden).It is switched off and the removed blank is hardened by steam in the autoclave (heating time to 16 bar (= 200 ^° C.) 2 hours, hardening time 4 hours, cooling for 4 hours).

Man erhält einen Kalksandstein vom Format 3 DF mit integrierter Wärmedämmung (Volumenanteil Dämmstoff 39 %), mit festen Kanten, hoher Druckfestigkeit und einer durchschnittlichen Dichte von 980 g/l. Ein solcher Stein ist in Figur 1 abgebildet.A 3 DF format sand-lime brick is obtained with integrated thermal insulation (volume fraction of insulation 39 %), with solid edges, high compressive strength and an average density of 980 g / l. Such a stone is shown in FIG.

Beispiel 3
Herstellung eines phosphathaltigen Dämmstoffs. Example 3
Production of a phosphate-containing insulation material.

205 κ Portlandzement PZ 3b
5 g Borsäure205 κ Portland cement PZ 3b
5 g boric acid

32028Ί732028Ί7

40 g einer Flugasche (bestehend zu 80 bis 90 % aus SiO₂)40 g of a fly ash (consisting of 80 to 90 % SiO ₂ )

12 g fein gemahlener Dolomit (Korngröße 10 um) 2 g basisches Magnesiumcarbonat 512 g finely ground dolomite (grain size 10 µm) 2 g basic magnesium carbonate 5

werden in einer Kugelmühle während 2 Stunden fein vermählen. are finely ground in a ball mill for 2 hours.

100 g einer linear kondensierten Polyphosphorsäure mit einem Gehalt von 84 % P₂ ⁰C werden mit 2 g Glasfasern (Länge 3 mm, 0 5 um) vermischt, dazu gibt man unter Rühren die Pulvermischung. Während des Rührvorgangs ist die Masse zuerst krümelig, sie wird nach 30 see. unter leichter Erwärmung pastös. Nach 1 Minute Mischzeit wird die Masse in eine Metallform gegeben. Darin dehnt sie sich auf das ca. 10-fache des Ausgangsvolumens aus. Die Temperatur steigt während 5 Minuten langsam auf 80°C. Bei Erreichen dieser Temperatur springt die Umsetzung an und unter sehr schneller Temperaturerhöhung auf 215⁰C wird der Schaumstoff fest. Eine kleine Probe wird mit Wasser benetzt, das Material reagiert stark sauer. Der Schaumstoff wird nach 10 Minuten der Form entnommen und in einem Labor-Autoklaven (2 1) gegeben. Dazu gibt man ca. 200 ml Wasser. Der Autoklav wird auf 150 C erwärmt; dabei stellt sich ein Druck von 4,5 bar ein. Nach 2 Stunden wird der Autoklav abgeschaltet und man läßt ihn abkühlen. Man erhält einen Schaumstoff mit einer Dichte von ca. 210 g/l mit hervorragender Druckfestigkeit.100 g of a linearly condensed polyphosphoric acid with a content of 84 % P ₂ ⁰ C are mixed with 2 g of glass fibers (length 3 mm, 0 5 μm), and the powder mixture is added with stirring. During the stirring process, the mass is crumbly at first, it becomes after 30 seconds. pasty when heated slightly. After 1 minute of mixing, the mass is placed in a metal mold. In it it expands to approx. 10 times the original volume. The temperature rises slowly to 80 ° C. over 5 minutes. When this temperature is reached, the reaction starts and with a very rapid increase in temperature to 215 ^° C., the foam solidifies. A small sample is wetted with water, the material reacts strongly acidic. The foam is removed from the mold after 10 minutes and placed in a laboratory autoclave (2 l). Add about 200 ml of water. The autoclave is heated to 150 ° C .; a pressure of 4.5 bar is established. After 2 hours the autoclave is switched off and allowed to cool. A foam with a density of approx. 210 g / l and excellent compressive strength is obtained.

Aus dem Schaumstoff lassen sich durch Sägen Stücke mit den gewünschten Abmessungen erhalten.Pieces of the desired dimensions can be obtained from the foam by sawing.

Example 4

Herstellung eines phosphathaltigen Dämmstoffs. In einer Kugelmühle werdenProduction of a phosphate-containing insulation material. Be in a ball mill

170 g Portlandzement PZ 35170 g Portland cement PZ 35

15 g fein gemahlener Dolomit15 g finely ground dolomite

10 g Talkumpulver (Korngröße unter 20 /um) und10 g talc powder (grain size below 20 μm) and

30 g Flugasche (SiO₂~Füller N der SKW Trostberg, ca. 80 - 90 % SiO₂)30 g fly ash (SiO ₂ ~ filler N from SKW Trostberg, approx. 80 - 90 % SiO ₂ )

während 2 Stunden fein gemahlen. Das Gemisch wird in 100 g Polyphosphorsäure (84 % P₂ ⁰C) eingerührt und dann in eine Form gegossen. Die Temperatur steigt während 6 Minuten langsam auf 75⁰C, dabei bläht sich das Gemisch stark auf und reagiert unter Erwärmung auf 195°C. Der erhärtete Schaumstoff wird in einem Trockenschrank auf 300⁰C erwärmt und 5 Minuten bei dieser Temperatur belassen. Nach dem langsamen Abkühlen erhält man einen sehr festen Schaumstoff mit einem mittleren Porendurchmesser von 2 mm und einer Dichte von 180 g/l.finely ground for 2 hours. The mixture is stirred into 100 g of polyphosphoric acid (84 % P ₂ ⁰ C) and then poured into a mold. The temperature rises slowly for 6 minutes at 75 ⁰ C, while the mixture puffs strong and reacts with heating to 195 ° C. The hardened foam is heated to 300 ^° C. in a drying cabinet and left at this temperature for 5 minutes. After slow cooling, a very firm foam with an average pore diameter of 2 mm and a density of 180 g / l is obtained.

Aus dem Schaumstoff werden durch Schneiden oder Sägen Dämmstoffstücke der gewünschten Abmessungen gewonnen. 20Pieces of insulation of the desired dimensions are obtained from the foam by cutting or sawing. 20th

Example 5

In eine quaderförmige Form mit der Grundfläche 20 χ 20 cm und der Höhe 8 cm werden Dämmstoffstücke mit den Abmessungen 8 χ 8 χ 4 cm und 16 χ 8 χ 4 cm senkrecht in der Anordnung gemäß Figur 11 eingesetzt, wobei (4) die Form bedeutet.In a cuboid shape with a base area of 20 χ 20 cm and the height of 8 cm, pieces of insulation with the dimensions 8 χ 8 χ 4 cm and 16 χ 8 χ 4 cm are placed vertically in the arrangement used according to Figure 11, where (4) denotes the shape.

Die Dämmstoffstücke wurden gemäß Beispiel 4 hergestellt.The pieces of insulation were produced according to Example 4.

Zur Herstellung einer Kalksandstein-Masse wird zunächst aus 1,2 1 Wasser und 20 g eines Schäumers (Schäumer Nr. der SKW Trostberg) durch kräftiges Rühren ein Schaum hergestellt. In diesem Schaum wird ein Gemisch aus 1600 g Quarzmehl (Korngrößenbereich 0 - 315 wm, Gehalt an SiOp ca. 99 %), 530 g Ca(OH)₂ und 200 g Portlandzement PZ 55 eingerührt. Die entstehende Schaummasse wird in die Form gegossen, so daß sie die Dämmstoffstücke seitlich voll-To produce a sand-lime brick mass, a foam is first produced from 1.2 l of water and 20 g of a foamer (foamer no. From SKW Trostberg) by vigorous stirring. A mixture of 1600 g quartz powder (grain size range 0-315 wm, SiOp content approx. 99 %), 530 g Ca (OH) ₂ and 200 g Portland cement PZ 55 is stirred into this foam. The resulting foam mass is poured into the mold, so that the pieces of insulation are laterally

ständig umgibt.constantly surrounds.

Nach 2 Stunden wird ausgeschalt und der Stein während 10 S
tet.After 2 hours it is switched off and the stone for 10 seconds
tet.

10 Stunden bei 17O⁰C (= 8 bar) mit Wasserdampf gehär-10 hours at 17O ⁰ C (= 8 bar) with steam hardened

Nach dem Abkühlen erhält man einen Kalksandstein 20 χ 20 χ 8 cm mit integrierter Wärmedämmung. Der Dämmstoff anteil beträgt 34 Vol.-%. Die durchschnittliche Dichte beträgt 500 g/l.After cooling, you get a sand-lime brick 20 20 χ 8 cm with integrated thermal insulation. The proportion of insulation material is 34 % by volume. The average density is 500 g / l.

Zu dem gleichen Ergebnis kommt man, wenn man den eingesetzten phosphorhaltigen Dämmstoff nach dem in Beispiel 3 angegebenen Verfahren im Autoklaven aushärtet. 15The same result is obtained if you use the phosphorus-containing insulation material used in the example 3 cures in the autoclave. 15th

Example 6

Beispiel 5 wird wiederholt, jedoch wird als Dämmstoff geschäumtes Glas der Dichte 135 g/l eingesetzt. Man erhält einen Kalksandstein mit integrierter Wärmedämmung der durchschnittlichen Dichte 480 g/l.Example 5 is repeated, except that foamed glass with a density of 135 g / l is used as the insulating material. You get a sand-lime brick with integrated thermal insulation with an average density of 480 g / l.

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Claims

- ass - HOE 82 / F 013 PATENT CLAIMS:

1. Block-shaped inorganic composite stone consisting of a calcium silicate hydrate stone, which can optionally also have air-filled channels and which has a bulk density of 0.6 to 2 kg / dm, in combination with an inorganic insulating material with a bulk density of 0.05 to 0.3 kg / dm ³ .

2. composite stone according to claim 1, characterized in that that the insulating material has a layer or a channel or several parallel layers or channels that run through the calcium silicate hydrate stone.

3 composite stone according to claim 2, characterized in that that the layers or channels on at least one side, preferably at least 2 sides, of the composite stone are visible.

H. composite stone according to claim 2, characterized in that the layers of the insulating material run parallel to one side of the cuboid.

5. composite stone according to claim 2, characterized in that the channels of the insulating material perpendicular to one side of the cuboid.

6. composite stone according to claim 2, characterized in that no edge of the cuboid is made entirely of inorganic Insulation is formed.

7. composite stone according to claim 6, characterized in that all edges are formed entirely from calcium silicate hydrate are.

- * 6 - HOE 82 / F 013

8. composite stone according to claim * 1, characterized in that that it is designed as a sandwich, the two outer layers of which consist of calcium silicate hydrate stone between which a layer of inorganic insulating material is arranged.

9. A method for producing an inorganic composite stone according to claim 1, characterized in that a blank with at least one cavity is formed from a raw sand-lime brick with at least 3% water content, an expandable inorganic insulating material precursor is filled into at least one cavity of the blank, this Allowed to expand and the rough stone is treated with superheated steam of at least 2 bar and so the sand-lime brick blank and expanded insulation material precursor are hardened.

10. A method for producing an inorganic composite according to claim 1, characterized in that a blank with at least one cavity is formed from a raw sand-lime brick with at least 3% water content, and a water-containing, flowable, already expanded inorganic insulating material in at least one cavity of the blank The preliminary stage is filled in and the rough stone is treated with superheated steam of at least 2 bar, thus hardening the sand-lime brick blank and, if necessary, the insulating material preliminary stage.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that a free-flowing sand-lime brick raw mass with a water content of 3 to 7 % is used.

12. The method according to claim 9 or 10, characterized in that a flowable, foamed sand-lime brick raw mass is used, which was produced with the addition of pore-forming agents, air and cement.

i ■ ■ 3 2028 ίi ■ ■ 3 2028 ί

" ² ^ ■■" HOE 82 / F 013

13. A method for producing an inorganic composite stone according to claim 1, characterized in that at least one piece of an inorganic insulating material is introduced into a mold and optionally fixed, it is at least partially surrounded by a free-flowing sand-lime brick raw material with 3 to 7 % water content, one the The raw sand-lime brick mass is pre-solidified by the action of pressure, the blank, which is connected to the insulation material, is removed from the mold and hardened by treating it with superheated steam of at least 2 bar.

14. The method according to claim 13, characterized in that one with a suitably shaped punch only on the raw sand-lime brick mass, but not on the introduced insulation material, presses.

15. The method according to claim 13, characterized in that the insulation material introduced is rod-shaped and one it, with the exception of at least one end face, completely surrounded by raw sand-lime brick mass.

16. The method according to claim 13, characterized in that the introduced insulating material is plate-shaped and both plate surfaces covered by raw sand-lime brick will.

17. Process for the production of an inorganic composite stone according to claim 1, characterized in that one introduces at least one piece of inorganic insulating material into a mold and, if necessary, fixes it, at least it partially surrounded by a flowable, foamed sand-lime brick raw mass, which with the addition of Pore formers, air and cement was produced,

- ' ^: - ^: ^ 20-2817

82 / F 013

the raw sand-lime brick mass is allowed to set, the blank, which is connected to the insulating material, is removed from the mold and cured by treating it with superheated steam of at least 2 bar.
5

18. The method according to claim 13 or 17, characterized in that the introduced insulating material or rod is plate-shaped.

19. A method for producing an inorganic composite stone according to claim 1, characterized in that one in a hardened sand-lime brick with at least one cavity an expandable insulating material precursor fills in, lets it expand and hardens.

20. The method according to claim 19, characterized in that the insulating material precursor under the action of heat hardens.

21. The method according to claim 19, characterized in that the insulating material preliminary stage with superheated steam hardens from at least 2 bar.