DE3444686A1 - Verfahren zur herstellung von gasbeton-steinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Gasbeton-Steinen
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gasbetonsteinen, -Fertigelementen od.dgl., wobei der Frischbeton aus Bindemitteln, natürlichen oder künstlichen Zuschlagstoffen und Wasser als Ausgangsstoffen angemacht und ein gasbildendes Treibmittel, wie Aluminiumpulver, beigemischt wird, der Frischbeton in mindestens eine Form gegossen und zum Aushärten gebracht wird und ggfls. bei Gießen großformatiger Blöcke durch Trennen derselben in eine endgültige Form gebracht werden kann.
• Die prinzipielle Herstellung von Gasbetonsteinen geht i.d. R. im wesentlichen folgendermaßen vorsich Grundsätzlich werden sie Sande sehr fein gemahlen. Die Masse aus den Ausgangsstoffen zermahlenem Sand, Zement und/oder Brandkal k und Wasser wird mit einem gasbildenden Zusatz versetzt. Die Rohstoffe müssen dabei mit genau dosierten Mengen vermischt werden. Die Masse wird in große Formen gegossen. Der Gasbildner reagiert mit dem Ca (OH) im wässrigen 2 Milieu unter Bildung von gasförmigen Wasserstoff. Dieses Gas treibt die Masse auf und führt zur Bildung gleichmäßig verteilter Poren in der Masse.
• Nach einer gewissen Standzeit kann der erhaltene Block ausgeschalt und mit Spezial sägen in die gewünschten Stelnformate oder Fertigteile zerschnitten werden. Gewünschte Prof ile wie Nut- und Feder müssen dann zusätzlich in die standfesten Grünlinge gefräst werden. Anschließend erfolgt die Stapelung auf Härtewagen und die Härtung in einem Autoklaven unter Sattdampfbedi ngungen, 0 wobei beträchtliche Temperaturen von beispielsweise bis 180 C, ebenfalls erhebliche Drücke von ca 10 bar über eine erhebliche Zeitdauer, nämlich beispielsweise ca. 18 Stunden aufrechterhalten werden müssen.
• Die bislang übliche Herstellung von Gasbetonsteinen ist sehr aufwendig und zwar hinsichtlich der einzusetzenden Maschinen und Anlagen, aber auch hinsichtlich der einzusetzenden Energie. Weiterhin ist nachteilig, daß Federn und Nuten nachträglich in die Steine eingefräst werden müssen. Ebenfalls aufgrund des Gießens in großen Formen und nachträglichem Zerschneiden sind nur Vollsteine, aber keine Hohlsteine, insbesondere keine Schalungssteine herstellbar. Die Härte der in der beschriebenen Weise hergestellten Steine ist nicht allzu hoch. Zur Herstellung solcher Gasbetonsteine müssen hochwertige Quarzsande eingesetzt werden, die nicht überall vorhanden sind, teilweise über weite Strecken zum Gasbetonsteinwerk transportiert werden müssen und im übrigen teuer sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Gasbetonsteinen zu schaffen, das weniger maschinen- und energieaufwendig, technologisch einfach ist, keine speziellen hochwertigen Ausgangsstoffe, insbesondere nicht unbedingt Quarzsand benötigt, damit insgesamt wirtschaftlich ist und mit dem feste Steine unterschiedlichster Art herstellbar sind.
• Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß als Bindemittel herkömmlicher Zement, als natürliche«ler künstliche Zuschlagstoffe übliche natürliche und gebrochene Sande verwendet werden, der Frischbeton auch in Formen eingefüllt und anschließend luftgetrocknet werden kann.
• Der Beton kann dabei insbesondere in individuelle Formen für jeden Stein, die in einem gemeinsamen Formkasten ausgebildet sind, eingefüllt werden, es kann aber auch vorgesehen sein, große Blöcke in ansich herkömmlicher Weise zu gießen, die dann anschließend zu Einzelsteinen aertrennt werden.
• Ein wesentlicher Unterschied des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber der übLichen Gasbetonherstellung liegt darin, daß keine Autoklav-Behandlung und keine Quarzsande unbedingt erforderlich sind, sondern vielmehr die gegossenen Steine bei Umgebungstemperaturen und Normaldruck luftgehärtet werden können. Der angemachte Frischbeton kann nach Versetzen mit einem Gasbildner in die separate Formen für jeden Stein gegossen, d.h. daß jeder einzelne Stein separat und individuell in seiner Form gegossen wird, durch diese also sein endgültiges Gepräge, seine endgültige Ausgestaltung erhalten kann oder es wird - wie gesagt - in großformatige Blöcke gegossen und nach Erhärtung in die endgültige Formen durch Bearbeitungen gebracht. Ein nachträgliches Zerschneiden von Blöcken in die Einzel steine kann damit bei erstgenanntem Verfahren entfallen. Um das Verfahren rationell zugestalten können die Einzelsteine gemeinsam in eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Formen gegossen werden, wobei die Formen vorzugsweise Teile einer Gesamtform für viele Einzelsteine sind. Durch dieses erläuterte erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Steine auch in ihrer endgültigen Form gegossen werden, können Nuten und Federn an den Seitenwänden beim Gießen mit ausgebildet werden, so daß ein nachträgliches Ausfräsen solcher Nuten zumindestens an den Seitenwänden entfallen kann. Durch das vorstehende erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, unterschiedliche Steine,z.B.auch Hohlblock oder Schalungssteine zu gießen, was bei der üblichen Gasbetonsteinherstellung bisher nicht möglich war.
• Gemäß einer äußerst bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß zunächst die Ausgangsstoffe in eine mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Hochgeschwindigkeits-M ischer zu einem chemisch aktivierten System vermischt werden; daß anschließend einBetonverflüssiger zugegeben wird und daß schließlich der Gasbildner beigemischt und die entstehende blähfähige Masse in die Formen eingegossen wird. Die Herstellung eines Mörtels aus Zement, Wasser und Quarzsand zur Stabilisierung des Gerüsts in einem Mischer mit hoher Umlaufgeschwindigkeit für Wasserrohrbeschichtungen ist ansich unter dem Namen Macico-Verfahren bekannt (DE-OS 25 23 495, DE-OS 27 18 236). Das Verfahren und der hergestellte Mörtel werden aber in der Praxis bisl ang nur für Wasserrohrbeschichtungen eingesetzt. Insbesondere können Steine mit dem derart hergestellten Mörtel nicht geformt werden; es würde sich nur Ausschuß ergeben. Der Vorteil des Macico-Verfahrens liegt darin, daß einewesentl ich bessere Aktivierung der Ausgangsstoffe erreicht wird, so daß ansich mit einem geringeren Wasseranteil auszukommen ist.
• Der Macico-Mörtel ansich kann aber großtechnisch weder mit Gasbildnern versehen werden, noch zur Herstellung von Steinen in Formen gegossen werden.
• Aus diesem Grunde sind die weiteren erfindungsgemäßen Merkmale erforderlich, um "Kolloid-Gasbetonsteine" herstellen zu können. Der Gasbildner kann dabei nicht schon im "Kolbidator" zugesetzt werden, da dort zu hohe Temperaturen entstehen und der Wasser-Zement Wert mit 0,23 zur Bildung von ausreichend Poren nicht groß genug ist. Für den Blähprozeß ist ansich ein Wasseranteil von mindestens 0,45 erforderlich, bei einem solch hohen Wasseranteil separiert sich aber das Wasser im Kolloidator. Diese Probleme werden durch die weiteren erfindungsgemäßen Schritte, letzteres durch die Zugabe von Super-Verflüssigern überwunden. Insgesamt werden durch das erfindungsgemäße Verfahren "Kolloid-Gasbetonsteine" geschaffen, die bei einer hohen Festigkeit, nämlich einer wesentlich höheren Festigkeit als herkömmliche Gasbetonsteine, so daß sie auch für tragende Wände eingesetzt werden können, optimale Wärmedämmeigenschaften bieten.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Frischbeton vor dem Beimischen des Gasbildners zwischengelagert wird, wobei vorteilhafterweise vorher ein Verzögerer zugegeben wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht den weiteren herstellungstechnischen Vorteil eines verbindenden Puffers zwischen dem di skontinuerl ich arbeitenden "Kolloidator" sowie einem quasi kontinuierlichen Herstellen der "Kolloid-Gasbetonsteine" zu ermöglichen, wobei selbstverständlich der Gasbildner, wie Aluminiumpulver, erst nach der Zwischenlagerung, vor dem Gießen der Masse in die Formen beigefügt wird, wobei die Vermischung des zwischengelagerten Ausgangs-Kolloid-Mörtels mit dem Gasbildner in einem herkömmlichen Mischer, beispielsweise einem Zwangsmi scher erfolgen kann.
• Es kann ggfl s. vorgesehen sein,daß als Zuschlagstoffe neben üblichen Sanden Rycycling-Stoffe, wie Z iegelspl itt, Schlacken von Müll verbrennungsanlagen, Hochofenschl acken, aufbereiteter Altbeton, Vul kanschlacke, Abbruchmauerwerk eingesetzt werden. Die Zuschlagstoffe sollten in diesem Falle selbstverständlich zerkleinert werden, insbesondere können sie vor dem Zusammenmischen mit den Bindemitteln bis auf eine Größe von höchstens 2 bis 3 mm Durchmesser verkleinert werden.
• Insgesnmt weist das er findungsgemäße Verfahren nach den letztgenannten Ausgestaltungen den Vorteil eines geringen Wasserzusatzes und der Ermöglichung eines porösen, hochfesten Mörtels und damit insgesamt einer hohen Festigkeit der Steine bei gleichzeitiger hoher Wärmedämmung nach kurzer Zeit auf. Weiterhin weist die in dieser Form des Verfahrens hergestellte Betonmasse einen hohen pH-lVert aufgrund des hohen Zementanteils sowie der Naßbehandlung auf, wodurch ein optimaler Korrosionsschutz gegeben ist.
• Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße lerfahren eine sowohl anlagenmäßig als auch energiemäßig und fertigungstechnisch vorteilhafte Weise zur Herstellung von Gasbetonsteinen auf "Kolloidmörtel-Basis" geschaffen.
• Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl eineln als auch in geeigneten Kombinationen für die Verwirklichung derErfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen-von Gasbetonsteinen, -Fertigelementen od.

   dgl., wobei der Frischbeton aus Bindemitteln, natürlichen und küi Ist eichen Zuschl agstoffen und Wasser als Ausgangsstoffen angemacht und ein gasbildendes Treibmittel, wieAluminiumpulver, beigemischt wird, der Frischbeton in mindestens eine Form gegossen und zum Aushärten gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel herkömmliche Zemente, als Zuschlagstoffe übliche natürliche und gebrochene Sande verwendet werden, der Frischbeton in Formen gefüllt und anschließend luftgetrocknet werden kann.

   Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe ggfls. vor dem Zusammenmischen mit den Bindemitteln bis auf eine Größe von höchstens 3 mm Durchmesser verkleinert werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe bis zu einem Durchmesser von 2 mm zermahlen werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß di e Zuschlagstoffe bis zu einer Teilchengröße von höchstens 1 mm zerkleinert werden.

   5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einzel steine auch als Schalungssteine mit in Formen mit separat entnehmbaren Kernen der Formen gegossen werden können.

   6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Ausgangsstoffe in einem Hochgeschwindigkeits-Mischer zu einem chemischen aktivierten System vermischt werden; 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vermischung zu einem chemisch aktivierten System ein Beton-Superverflüssiger zugegeben wird; und daß schließlich der Gasbildner beigemischt und die entstehende blähfähige Masse in die Formt eingegossen werden kann.

   8. Verfahren nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß der Frischbeton vor dem Beimischen des Gasbildners zwischengelagert wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zwischenlagerung zumindest ein Verzögerer den miteinander vermischten Ausgangsstoffen beigegeben wird.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Zement als Bindemittel Quarzsand als Zusatzstoff eingesetzt wird.

   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoffe neben üblichen Sanden Rycyclingstoffe,wie Z iegel spl i tt, Schlacken von knül lverbrennungsanl agen, H ochofenschl acker I, aufbereitet er Altbeton, Vul kanschl acke, Abbruchmauerwerk eingesetzt werden.