DE3222802C2

DE3222802C2 -

Info

Publication number: DE3222802C2
Application number: DE3222802A
Authority: DE
Inventors: Vladimir G. Kamenskij; Galina S. Raptunovitc; Igor M. Ljackevitc; Valerij P. Samzov; Vikentij G. Minsk Su Suskevitc; Gennadij I. Pos.Povlovo-Na-Neve Su Davydov; Jurij V. Moskau/Moskva Su Sokolov; Anatolij A. Kononov; Valerij I. Minsk Su Doronin
Original assignee: Belarusian National Technical University BNTU
Current assignee: Belorusskij Politechniceskij Institut Minskij Zavo
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3222802A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton- oder Gipsplatten durch Bereiten einer plastischen Mischung auf der Grundlage eines Mineralbindemittels mit Wasser und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und Formen der Mischung durch Pressen bei gleichzeitiger Entfernung von überschüssiger Feuchte von einer Seite.The invention relates to a method for producing concrete or plasterboard by preparing a plastic mixture the basis of a mineral binder with water and optionally aggregates and shaping the mixture by pressing simultaneous removal of excess moisture from a Page.

Derartige Verfahren sind beispielsweise aus der DE-PS 1 20 445, der FR-PS 10 63 459 und der DE-OS 21 59 890 bekannt. Hierbei kann die Mischung zwischen Filtereinrichtungen in einer Presse angeordnet sein, es kann an der Abzugsseite Unterdruck vorgesehen sein und/oder die Mischung kann während des Pressens gerüttelt werden. Es ist auch bekannt, die Mischung einer Wärmebehandlung zu unterziehen.Such methods are for example from DE-PS 1 20 445, FR-PS 10 63 459 and DE-OS 21 59 890 known. Here can the mixture between filtering devices in a press be arranged, it can be negative pressure on the trigger side and / or the mixture can be provided during the pressing be shaken. It is also known to blend one Undergo heat treatment.

Die bekannten Verfahren erfordern einen verhältnismäßig hohen Energieeinsatz. Dennoch weisen die hergestellten Platten eine Festigkeit auf, die in vielen Fällen nicht ausreichend ist oder bei ausreichender Festigkeit eine Plattendicke erfordert, die den Verwendungsbereich einschränkt und den Materialverbrauch erheblich erhöht, so daß diese Platten sehr teuer sind.The known methods require a relatively high energy input. Nevertheless, the plates produced have a strength which is insufficient in many cases or at sufficient strength requires a plate thickness that the Restricted area of use and material consumption significantly increased, so that these plates are very expensive.

Obwohl oftmals hohe Drücke von 65 bis 70 MPa angewandt werden, ist die erzielte Festigkeit nicht besonders hoch. Hochfeste Erzeugnisse bei verhältnismäßig kleinen Preßdruckgrößen unter 30,0 mPa herzustellen, ist bisher unmöglich.
Although high pressures of 65 to 70 MPa are often used, the strength achieved is not particularly high. It has so far been impossible to produce high-strength products with relatively small compression pressures below 30.0 mPa.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Beton- oder Gipsplatten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart auszubilden, daß mit möglichst geringem Energieaufwand eine hohe Festigkeit der hergestellten Platten erreicht wird.The object of the invention is to provide a method for producing Concrete or gypsum boards in the preamble of claim 1 specified type in such a way that with as little as possible Energy consumption high strength of the plates produced is achieved.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Bekanntlich durchlaufen die Systeme vom Typ eines Gemisches aus Mineralbindemittel und Wasser während des Aushärtevorganges eine ganze Reihe von Zustandsphasen, die durch unterschiedliche Stabilitätszustände im Zusammenhang mit der Veränderung der freien Innenenergie dieser Systeme gekennzeichnet sind. Die freie Innenenergie hängt von der Gesamtheit der physikalisch- chemischen Umwandlungsphasen ab, die das erhärtende Gemisch aus Bindemittel und Wasser durchläuft. Diese Systeme weisen dann ihre größtmögliche Instabilität auf, wenn sich eine Koagulationsstruktur bildet, die sich nur in plastischen Mischungen bildet, das heißt in Mischungen, in denen überflüssiges Wasser enthalten ist.The task is accomplished by a method of the type mentioned at the beginning solved with the features in the characterizing part of claim 1. As is well known, the systems run through the type of a mixture Mineral binder and water during the curing process whole bunch of state phases by different Stability states in connection with the change in free internal energy of these systems are marked. The Free internal energy depends on the total of the physical chemical conversion phases that the hardening mixture made of binder and water. These systems point then their greatest possible instability when there is a Coagulation structure forms that can only be found in plastic Forms mixtures, that is, in mixtures in which excess water is included.

Wie durchgeführte Untersuchungen bestätigt haben, erfordert jede äußere Einwirkung - auch das Pressen einer aushärtenden plastischen Mischung - zum Zeitpunkt der Ausbildung einer Koagulationsstruktur den geringsten Energieaufwand zum Erhalten von hochfesten Erzeugnissen. Das Pressen ist dann am wirksamsten, wenn die überschüssige Feuchte intensiv durch die Mischung hindurchgedrückt wird und die austretende Feuchte entfernt wird. Es wurde festgestellt, daß die hydrodynamische Einwirkung der auszupressenden und somit hindurchzudrückenden Flüssigkeit in dieser Zeitspanne eine bedeutende Einflußgröße darstellt, die die Werkstoffstruktur des Enderzeugnisses beeinflußt. Durch Veränderung des Durchdringungsverhaltens in der Flüssigkeit können die vorgeschriebenen Strukturkennziffern der Enderzeugnisse erreicht werden.As studies have confirmed, required any external influence - even the pressing of a hardening one plastic mixture - at the time of training one Coagulation structure to get the least amount of energy of high-strength products. The pressing is then on most effective when the excess moisture is intense by the Mixture is pushed through and the escaping moisture Will get removed. It was found that the hydrodynamic Influence of those to be pressed out and thus pushed through Liquid during this period is a significant factor represents the material structure of the finished product influenced. By changing the penetration behavior in of the liquid can have the prescribed structural characteristics of finished products can be achieved.

Eine optimale Schnelligkeit beim Pressen und eine optimale Einwirkungszeit ist vorzugsweise dann gegeben, wenn das Pressen mit 0,25 bis 8,5 MPa/Minute bei einer Dauer von 1,1 bis 5 Minuten erfolgt.Optimal speed when pressing and optimal Exposure time is preferably given when that Pressing at 0.25 to 8.5 MPa / minute with a duration of 1.1 up to 5 minutes.

Vorzugsweise wird das Pressen von Platten unter Verwendung eines Zementbindemittels bei einer Temperatur von 70 bis 250°C unter nachfolgender Abkühlung in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C durchgeführt.Preferably, the pressing of sheets is used a cement binder at a temperature of 70 to 250 ° C with subsequent cooling in a hydrothermal medium carried out up to a temperature of 30 to 35 ° C.

Durch die Einwirkung der Temperatur und des Druckes auf eine plastische Betonmischung unter gleichzeitiger Entfernung der überflüssigen Feuchte wird die größtmögliche Verdichtung des Gemisches, eine Verzögerung des Kristallwachstums sowie eine Formierung und Verfestigung des feinkristallinen Gefüges begünstigt. Die Verfestigung erfolgt dann am intensivsten, wenn die Erzeugnisse in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C abschließend abgekühlt werden.By the effect of temperature and pressure on one plastic concrete mix with simultaneous removal of superfluous moisture becomes the greatest possible compression of the Mixture, a delay in crystal growth as well as a Formation and solidification of the fine crystalline structure favored. The solidification takes place most intensely when the products in a hydrothermal medium except for one Temperature of 30 to 35 ° C are finally cooled.

Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments explained.

Example 1: Production of gypsum boards

In einer Gemischaufbereitungseinheit werden als Ausgangskomponenten Halbhydratgips und Wasser gemischt. Es wird eine plastische Mischung mit einer Wasser/Gipszahl W/G 0,52 bereitet. Die hergestellte Mischung wird durch einen Förderer einer formgebenden Presse zugeführt. In der Presse wird die hergestellte Gipsmischung nach 40 Sekunden, vom Zeitpunkt der Durchmischung mit Wasser ab, mit einer Preßgeschwindigkeit von 7,5 mPa/Minute während 2 Minuten gepreßt. Hierbei wird auch die Feuchte durch das in der Presse enthaltene Filterelement regelbar abgeführt. Die fertig gepreßte Platte wird mittels des Förderers einem Lager zugeführt.In a mixture preparation unit, as Starting components mixed semi-hydrate gypsum and water. It will a plastic mixture with a water / gypsum number W / G 0.52 prepares. The mixture is made by a conveyor fed to a shaping press. In the press produced gypsum mixture after 40 seconds, from the time of Mixing with water from, with a pressing speed of 7.5 mPa / minute pressed for 2 minutes. Here, too Moisture through the filter element contained in the press controllably dissipated. The finished pressed plate is by means of Conveyor fed to a warehouse.

Die entsprechend gefertigten Gipsplatten weisen eine Druckfestigkeit von 50 bis 65,0 MPa auf, eine Biegefestigkeit von 14 bis 15 MPa, einen Wasserdichtigkeitsbeiwert von 0,9 bis 0,95, einen Wasserabsorptionskoeffizienten von 6 bis 7%, eine Frostbeständigkeit von 25 bis 30 Zyklen und eine volumetrische Masse von 1,9 bis 2,0 auf.The correspondingly manufactured gypsum boards have a Compressive strength from 50 to 65.0 MPa, a flexural strength from 14 to 15 MPa, a water resistance factor of 0.9 to 0.95, a water absorption coefficient of 6 to 7%, a Frost resistance of 25 to 30 cycles and a volumetric Mass from 1.9 to 2.0.

Example 2: Production of floor slabs

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 23% Portlandzement, 65% Gipsanhydrid, 12% Tripel und Sand hergestellt. Das Massenverhältnis Sand/Bindemittel beträgt 1 : 1. Das Wasser/Bindemittelverhältnis beträgt W/B 0,55. Die formgebende Presse wird vorab auf eine Temperatur von 80 bis 85°C erwärmt. Das Pressen beginnt 30 Minuten nach dem Ansetzen der Mischung mit Wasser. Das Pressen verläuft unter gleichzeitiger Abführung von überschüssiger Feuchte mit einer Preßgeschwindigkeit von 3,0 MPa/Minute während einer Preßdauer von 5 Minuten bei einer Temperatur im Erzeugnis von 90 bis 100°C. Die fertig gepreßte Platte wird vom Förderer abgenommen, in ein Wassermedium eingeführt und bis auf eine Temperatur von 40°C abgekühlt.It is a concrete mix with a composition of 23% Portland cement, 65% gypsum anhydride, 12% triple and sand produced. The mass ratio of sand / binder is 1: 1. The water / binder ratio is W / B 0.55. The The molding press is heated to a temperature of 80 to Heated to 85 ° C. Pressing begins 30 minutes after preparation the mixture with water. The pressing is under simultaneous removal of excess moisture with a Pressing speed of 3.0 MPa / minute during a pressing period of 5 minutes at a temperature in the product of 90 to 100 ° C. The finished pressed plate is removed from the conveyor, introduced into a water medium and up to a temperature of Cooled to 40 ° C.

Die fertigen Betonplatten weisen eine Druckfestigkeit von 95 bis 120 MPa, einen Enthärtungsbeiwert von 0,82, einen Wasserbeständigkeitsbeiwert von 0,98, einen Wasserabsorptionskoeffizienten von etwa 3,5% sowie eine Abriebfestigkeit von 0,3 bis 0,35 g/cm² auf.The finished concrete slabs have a compressive strength of 95 to 120 MPa, a softening coefficient of 0.82, a water resistance coefficient of 0.98, a water absorption coefficient of about 3.5% and an abrasion resistance of 0.3 to 0.35 g / cm ² .

Example 3: Production of plates based on a burned plaster

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 15% Puzzolanzement, 85% Anhydrid und Sand hergestellt. Das Bindemittel/Sandverhältnis B/S beträgt 1 : 0,4, das Wasser/ Bindemittelverhältnis W/B 0,43. Die Mischung wird 90 Sekunden nach Beginn des Ansetzens unter intensiver Abführung der Feuchte mit einer Preßgeschwindigkeit von 5,5 MPa/Minute während 2,5 Minuten mit nachfolgendem Halten unter Druck im Laufe von 10 Minuten bei einer Temperatur von 85°C gepreßt. Das fertig gepreßte Erzeugnis wird in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C abgekühlt.It becomes a concrete mix with a composition Made from 15% pozzolana, 85% anhydride and sand. The binder / sand ratio B / S is 1: 0.4, the water / Binder ratio W / B 0.43. The mixture will last 90 seconds after the start of the application with intensive removal of the Moisture at a pressing speed of 5.5 MPa / minute for 2.5 minutes with subsequent pressure hold Pressed for 10 minutes at a temperature of 85 ° C. The Finished pressed product is in a hydrothermal medium cooled down to a temperature of 30 to 35 ° C.

Die Druckfestigkeit der fertigen Betonplatten erreicht dabei 65,0 bis 80,0 MPa, der Erhärtungsbeiwert 0,82, der Wasserdichtigkeitskoeffizient 0,97 und die Abriebfestigkeit 0,28 g/cm².The compressive strength of the finished concrete slabs reaches 65.0 to 80.0 MPa, the hardening coefficient 0.82, the water resistance coefficient 0.97 and the abrasion resistance 0.28 g / cm ² .

Example 4: Production of pavement concrete slabs

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 70% Portlandzement und 30% Sand mit einem Wasser/Zementverhältnis W/Z 0,39 hergestellt. Die vorbereitete Betonmischung wird 45 Minuten nach Beginn des Mischens mit Wasser der formgebenden Presse zugeführt, die auf 90 bis 95°C vorerwärmt ist. In der Presse erfolgt eine zeitlich abgestimmte Erhöhung des Drucks bis auf 30 MPa und eine Erhöhung der Temperatur bis auf 240°C. Die Druckerhöhungsgeschwindigkeit beträgt 0,25 bis 0,27 MPa/Minute und die Preßdauer etwa 120 Minuten. Danach wird das Erzeugnis zwei Stunden bis auf eine Temperatur von 35°C unter Druck abgekühlt.It becomes a concrete mix with a Composition of 70% Portland cement and 30% sand with one Water / cement ratio W / Z 0.39 produced. The prepared one Concrete mix is added 45 minutes after the start of mixing Water fed to the forming press, which is at 90 to 95 ° C is preheated. In the press there is a temporal coordinated increase in pressure up to 30 MPa and one Increase the temperature up to 240 ° C. The Pressure increase rate is 0.25 to 0.27 MPa / minute and the pressing time about 120 minutes. After that the product two hours up to a temperature of 35 ° C under pressure cooled down.

Die fertigen Betonplatten weisen eine Druckfestigkeit von 170 bis 195 MPa, eine Wasserabsorption von etwa 3% und eine Frostbeständigkeit von 150 bis 200 Zyklen auf.The finished concrete slabs have a compressive strength of 170 up to 195 MPa, a water absorption of about 3% and a Frost resistance from 150 to 200 cycles.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht Beton- bzw. Gipsplatten herzustellen, die widerstandsfähiger sind als die nach bekannten Verfahren hergestellten Erzeugnisse, d. h. sie weisen eine höhere Festigkeit auf. Die hergestellten Platten zeichnen sich durch erhöhte betriebstechnische Kennwerte aus und können als Ersatz für natürliche Steine verwendet werden.The method according to the invention enables concrete or To manufacture gypsum boards that are more resistant are than those produced by known methods Products, d. H. they have a higher one Firmness on. The plates produced are characterized by increased operational characteristics and can be used as a replacement can be used for natural stones.

Claims

1. A process for the production of concrete or gypsum boards by preparing a plastic mixture based on a mineral binder with water and optionally additives and shaping the mixture by pressing with simultaneous removal of excess moisture from one side, characterized in that the pressing of the mixture in the phase in which a coagulation structure forms in the mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Pressing at 0.25 to 8.5 MPa / minute with a duration of 1.1 up to 5 minutes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressing of plates using a Cement binder at a temperature of 70 to 250 ° C with subsequent cooling in a hydrothermal medium up to a temperature of 30 to 35 ° C.