DE3514698C2 - Verfahren zur Herstellung von Porenbeton - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Porenbeton

Info

Publication number
DE3514698C2
DE3514698C2 DE3514698A DE3514698A DE3514698C2 DE 3514698 C2 DE3514698 C2 DE 3514698C2 DE 3514698 A DE3514698 A DE 3514698A DE 3514698 A DE3514698 A DE 3514698A DE 3514698 C2 DE3514698 C2 DE 3514698C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sludge
hydrous
setting
cement
foamed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3514698A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3514698A1 (de
Inventor
Sota Nakano
Masaaki Ozawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Misawa Homes Co Ltd
Original Assignee
Misawa Homes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Misawa Homes Co Ltd filed Critical Misawa Homes Co Ltd
Publication of DE3514698A1 publication Critical patent/DE3514698A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3514698C2 publication Critical patent/DE3514698C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C04B24/06—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof containing hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton bzw. Zellenbeton nach der sogenannten Vorschaumtechnik unter Verwendung eines Schlamms einer schnell abbindenden Zementverbindung. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton, das durch Mittel zur Steuerung der Abbindung des geschäumten oder lufthaltigen Schlamms der schnell abbindenden Zementverbindung charakterisiert ist.
Porenbeton liegt im Blickpunkt großer Aufmerksamkeit, da dieser eine Verringerung des Gewichtes und der Kosten von Betonkonstruktionen ermöglicht. Die Vorfertigung von Betonprodukten ist weit entwickelt, und eine Vielzahl von Porenbetonplatten ist bereits in Benutzung genommen worden.
Ein derartiger Porenbeton ist durch einen autoklavierten Leichtbeton dargestellt, der nachfolgend als ALC bezeichnet wird. ALC hat einen großen Markt bei der Verwendung für stabile Baumaterialien und ist im wesentlichen ein Leichtbeton, der kristallines Calciumsilikathydrat der Tobermoritarten enthält, die durch Alterungshärtung von vorgeschäumten Produkten in einem Autoklav unter Druck-Hydrothermalbedingungen erzeugt sind.
Das zur Zeit in einem industriellen Maßstab erzeugte ALC kann in den sogenannten Nachschaumtyp und den Vorschaumtyp eingeteilt werden. Das Nachschaumverfahren wird ausgeführt, indem ein hydraulischer Zementverbindungsschlamm in eine Form eingeführt und mit Wasserstoffgas geschäumt wird, das bei der Reaktion von Aluminiumpulver, das der Zementverbindung beigefügt wird, mit einem alkalischen Bestandteil wie Zement oder Kalk entsteht. Bei diesem Verfahren ist die Höhe des in einer Form erzeugten Schaums auf etwa 60 cm begrenzt, um eine Gleichförmigkeit der Schaumbedingungen in aufrechter Richtung im Hinblick auf den statischen Druck des Zementverbindungsschlamms beim Schäumen in der Form sicherzustellen. Um die Effektivität bei der Verwendung der kostspieligen Formen zu erhöhen, werden Tafeln oder Platten (vor dem Aushärten) von 60 cm Breite wegen der obenerwähnten Höhe der geschäumten Produkte hergestellt, indem die erzeugten geschäumten Produkte vertikal zu einer vorbestimmten Dicke geschnitten werden.
Aus dem oben beschriebenen Vorgehen ergibt sich, daß die üblichen Porenschaumplatten des Nachschaumtyps nicht zufriedenstellend hinsichtlich großformatiger Produkte, komplizierter Formen und dergleichen sind.
Diese Probleme können im wesentlichen durch das sogenannte Vorschaumverfahren gelöst werden, wobei Schaum in einen hydraulischen Zementverbindungsschlamm eingeführt und der geschäumte Schlamm in eine Form gegossen wird. In diesem Fall wird jedoch nur eine einzige Form jeweils für eine Platte oder eine Tafel verwendet. Deshalb ist es wichtig, die Zeitspanne zwischen dem Gießen und dem Entformen möglichst klein zu halten, indem ein schnelles Abbinden des Zementverbindungsschlamms hervorgerufen wird, um so die Effektivität der Verwendung der kostspieligen Formen zu erhöhen. Andererseits ist es erforderlich, (i) solche Erscheinungen wie ein lokales Abbinden des Zementschlammes in der Form zwischen dem Gießen und dem Entformen, ein Abtrennen von Komponenten hoher Dichte und ein Entschäumen zu verhindern, und (ii) eine Oberflächenbehandlung wie das Abziehen oder Nivellieren von vorstehenden Abschnitten über der Form, das Einebnen der Oberfläche oder ein Stanzen von Mustern auszuführen. Dabei ist es wichtig, daß der Zementschlamm beim Abbinden eine Zeitspanne lang, die für die Oberflächenbehandlung erforderlich ist, eine geeignete Festigkeit hat.
Im Hinblick hierauf ist eine mögliche, in Betracht kommende Maßnahme das Hinzufügen eines Abbindeverzögerers in den schnell abbindenden Zementverbindungsschlamm.
So ist aus DE-OS 25 18 799 ein Verfahren zur Herstellung einer schnell erstarrenden Betonmischung bekannt, die früh eine hohe Festigkeit aufweist. Wesentlich ist dabei, daß zwei Vormischungen bereitgestellt werden, wobei die eine Vormischung aus einem wäßrigen Portlandzementschlamm besteht, der an sich bekannte Zusatzmittel enthalten kann, und die weitere Vormischung aus einem schnell härtenden Zementschlamm auf Calciumaluminat-Basis besteht. Zumindest einer der Vormischungen können an sich bekannte Beschleuniger und Verzögerer zugeführt werden, um die Erstarrungszeit der Gesamtmischung steuern zu können. Als Verzögerer eignet sich Zitronensäure.
Aus DE-OS 26 17 218 ist ein Verfahren zur Herstellung von Betonkörpern bekannt, bei dem eine hydraulische Zementmasse verwendet wird, die eine kurze und steuerbare Abbindezeit sowie eine verbesserte Anfangs- und Dauerfestigkeit aufweist. Die Zementmasse enthält anteilig einen Calciumaluminat- Zement und weist einen Verzögerer wie eine Oxycarbonsäure oder Natriumcitrat auf.
Eine ähnliche Lehre vermittelt auch DE-AS 26 17 153. Als geeignete Abbindeverzögerer sind Oxycarbonsäuren wie Zitronensäure und Weinsäure sowie deren Salze angegeben.
Aus DE-OS 27 08 808 ist es bekannt, zum Beschleunigen der Aushärtung von Portlandzementmassen eine Kombination aus einer α-Hydroxycarbonsäure oder einem Salz davon und Alkalicarbonat zuzusetzen. Ihre Wirkung beruht auf einem Synergismus.
Aus DE-AS 20 59 074 ist ein Verfahren zum Beschleunigen des Abbindens von Portlandzement und anderen Zementen mit hohem Calciumsilikatgehalt bekannt, bei dem eine Kombination aus Alkalialuminat und einer Oxycarbonsäure oder einem Salz davon verwendet wird.
Ein ähnliches Verfahren ist aus DE-AS 22 32 240 bekannt, bei dem eine Kombination aus einem Alkalisalz einer Oxycarbonsäure und Alkalicarbonat zum Einsatz kommt.
Aus DE-OS 23 11 239 ist eine Kombination aus einem wasserlöslichen Lithiumsalz und einer Oxycarbonsäure oder einem Salz davon bekannt, um den Abbindevorgang eines Zements auf Calciumaluminat-Basis zu beschleunigen.
Schließlich ist aus US-PS 41 90 454 eine schnell abbindende Zementmischung bekannt, die u. a. einen Zement auf Calciumaluminat-Basis enthält, und deren Abbindegeschwindigkeit durch die Zugabe einer Oxycarbonsäure oder eines Salzes davon und eines Alkalicarbonats gesteuert wird.
Diese bekannten Verzögerer sind jedoch für die obengenannten Zwecke nicht brauchbar, da der Verlauf ihrer Abbindeverzögerung nicht geeignet ist, wie die folgenden Betrachtungen zeigen.
Die Figur zeigt die exothermen Bedingungen von hydraulischen Zementverbindungsschlämmen bei ihrer Hydratationsreaktion im Zeitablauf. Die vertikale Achse der Zeichnung gibt den Grad der Abbindung oder der Festigkeit an, da die Wärmeabgabe allgemein mit dem Grad der Abbindung korreliert ist. Die üblichen Abbindeverzögerer weisen den Verlauf der Kurve C auf.
In der Zeichnung zeigt die Kurve B den Verlauf eines Zementschlammes, der keinen Verzögerer enthält, wobei das Abbinden fortschreitend mit dem Zeitablauf verläuft. Der durch die Kurve B dargestellte Zementschlamm ist im Hinblick auf die Abtrennung von Bestandteilen hoher Dichte in dem Schlamm und auf das Entweichen des eingeführten Schaumes vorteilhaft, da seine Festigkeit ziemlich schnell einen günstigen Wert erreicht, er ist jedoch nachteilig hinsichtlich der Verarbeitbarkeit oder Reproduzierbarkeit des Gießens und der obenerwähnten Oberflächenbehandlung, da sein Abbinden ziemlich schnell über das Niveau oder den Bereich der Festigkeit verläuft, die für das Gießen und die Oberflächenbehandlung erforderlich ist.
Die Kurve C zeigt einen Fall, in dem ein Abbindeverzögerer verwendet ist. Der Abbindeverlauf, der in der Kurve C dargestellt ist, hat eine gute Verarbeitbarkeit beim Gießen in die Form, da die Abbindereaktion über eine Zeitspanne stark eingeschränkt ist. In diesem beschränkten Zustand jedoch ist die Oberflächenbehandlung nicht möglich, und ein Abtrennen von Bestandteilen hoher Dichte ist unvermeidlich, da noch keine ausreichende Festigkeit erreicht ist. Nach Beendigung der Abbindebeschränkung entstehen dann dieselben Probleme wie im Falle der Kurve B.
Die Kurve A zeigt einen Abbindeverlauf, der eine bestimmte Höhe der Festigkeit (A₁) aufweist, wobei diese Festigkeit über eine Zeitspanne (A₁→A₂) beibehalten wird. Ein Abbindeverlauf, wobei die Zeitspanne zwischen A₁ und A₂ reichlich lang bemessen ist, ist ein idealer Verlauf, da die obenerwähnte Oberflächenbehandlung dadurch möglich wird.
Nach Kenntnis des Anmelders gibt es keinen Abbindeverzögerer, der einen solchen idealen Verlauf aufweist. Die üblichen Verzögerer rufen im allgemeinen die Kurve B oder die Kurve A hervor, wobei die Zeitspanne zwischen A₁ und A₂ sehr kurz ist. Übliche Abbindeverzögerer mit einem derartigen Verlauf sind beispielsweise ein Alkalisalz von Zitronensäure (Alkalicitrat) oder von Weinsäure sowie eine Kombination eines Alkalicarbonats mit Zitronensäure oder Weinsäure.
Als Ergebnis von Untersuchungen beim Gießen von Porenbeton aus einer schnell abbindenden Zementverbindung einer Vorschaumart wurde das erfindungsgemäße Verfahren entwickelt, um das Erfordernis der Steuerung eines Abbindeverzögerungsverlaufs zu ermöglichen, wie er in der Kurve A der Zeichnung dargestellt ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Synergie zwischen zwei Abbindeverzögerern, die in Kombination miteinander verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton, bei dem
  • - ein wasserhaltiger Schlamm (A) einer Zementverbindung, die Calciumsilikat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, mit einem Alkalisalz der Zitronensäure oder Weinsäure als Abbindeverzögerer versetzt wird,
  • - ein wasserhaltiger Schlamm (B) einer schnell abbindenden Zementverbindung, die Calciumaluminat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, mit einer Kombination aus Zitronensäure oder Weinsäure oder einem Alkalisalz davon und Alkalicarbonat oder Alkalibicarbonat als Abbindeverzögerer versetzt wird,
  • - Schlamm (A) und Schlamm (B) mit einer wasserhaltigen geschäumten Flüssigkeit (C) vermischt werden,
  • - um einen geschäumten Schlamm (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung zu bilden,
  • - der Schlamm (D) geformt wird und
  • - der geformte Gegenstand einer Hochtemperatur- und Hochdruck- Hydrothermalhärtung unterzogen wird.
Gemäß der Erfindung wird die Kombination der Abbindeverzögerer der Schlämme (A) und (B) verwendet, die den durch die Kurve A dargestellten Abbindeverzögerungsverlauf mit sich bringt. Diese Abbindeverzögerer sind bekannt und weisen einen Abbindeverzögerungsverlauf auf, wie er durch die Kurve C oder durch die Kurve A dargestellt ist, wobei A₁ und A₂ dicht nebeneinanderliegen, wie dies oben beschrieben ist. Das völlig unerwartete Ergebnis des in der Kurve A dargestellten Abbindeverzögerungsverlaufes kann durch die kombinierte Verwendung der Verzögerer der Schlämme (A) und (B) als Ergebnis eines synergistischen Effektes erreicht werden.
Gemäß der Erfindung wird der in der Kurve A dargestellte Abbindeverzögerungsverlauf erreicht, wodurch alle Probleme, die bei einem Abbindeverzögerungsverlauf gemäß den Kurven B oder C auftreten, gelöst sind, da eine gewisse Hydratationsreaktion fortschreitet, wobei die Festigkeit des Zementschlammes einen vorteilhaften Wert erreicht, der über eine wünschenswerte Zeitspanne beibehalten wird.
In der einzigen Zeichnung ist ein Diagramm dargestellt, das Exothermkurven verschiedener geschäumter Schlämme hydraulischer Zementverbindungen zeigt, wobei:
Kurve A eine Exothermkurve mit einer Exotherm-Verweilzeitspanne gemäß der Erfindung,
Kurve B eine Exothermkurve in dem Fall, in dem das Abbinden nicht gesteuert ist, und
Kurve C eine Exothermkurve in dem Fall, in dem ein üblicher Abbindeverzögerer verwendet wird,
ist.
Der geschäumte Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindung, dessen Abbinden gemäß der Erfindung gesteuert werden soll, enthält die Komponenten (A), (B) und (C). Der Ausdruck "geschäumter Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindung" bedeutet einen Schlamm, dem Abbindeverzögerer beigemengt sind. In diesem Abschnitt bezieht er sich jedoch zum Zwecke der Erläuterung auf einen Schlamm, der die Abbindeverzögerer noch nicht enthält. Die Bestandteile (A) bis (D) sind bekannt.
Wasserhaltiger Schlamm (A)
Der wasserhaltige Schlamm (A) ist ein wasserhaltiger Schlamm einer Zementverbindung, die Calciumsilikat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil enthält.
Diese Zementverbindung ist ein Bestandteil zum Herstellen eines kristallinischen Calciumsilikathydrats der Tobermoritarten durch Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung, wobei die Einzelheiten hiervon im Zusammenhang mit dem üblichen ALC bekannt sind.
Diese Verbindung enthält CaO und SiO₂ als Hauptbestandteile vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 5 bis 2 : 8. Der wasserhaltige Schlamm (A) kann erhalten werden, indem feines Pulver der Zementmaterialien (beispielsweise Portlandzement), CaO, Siliciumdioxid usw. in einem solchen Verhältnis gemischt werden, um das obenerwähnte Verhältnis von CaO zu SiO₂ entsprechend dem Zweck zu erhalten, woraufhin das sich ergebende Gemisch in Wasser verteilt wird.
Diesem wasserhaltigen Schlamm (A) kann Calciumsulfat, Kalk oder dergleichen hinzugefügt werden, um die Abbindegeschwindigkeit einzustellen. Außerdem können selbstverständlich Sand, Perlitpulver und andere Aggregate, Faserverstärkungsmaterialien, Farbpigmente usw. zugefügt werden. Die Konzentration des Schlamms ist 60 bis 75 Gew.-% auf einer Gesamtfestkörperbasis.
Das als "Zementverbindung" bezeichnete Material bezüglich des wasserhaltigen Schlamms (A) (ebenso wie des wasserhaltigen Schlamms (B) und (C)) gemäß der Erfindung schließt nicht nur Zementverbindungen ein, die zusätzlich zu Zementsiliciumdioxid, CaO, Sand und andere Bestandteile enthalten, sondern auch allein Zement.
Wasserhaltiger Schlamm (B)
Der wasserhaltige Schlamm (B) ist ein wasserhaltiger Schlamm einer schnell abbindenden Zementverbindung, die Calciumaluminat als ein hauptsächliches hydraulisches Mineral enthält.
Diese Zementverbindung besteht in ihrer chemischen Zusammensetzung hauptsächlich aus Mineralien, die aus C₁₂A₇, CA, CA₂, C₃A, C₂AS, C₄AF, C₁₁A₇CaF₂, C₃A₃CaF₂, C₃A₃CaSO₄ usw. ausgewählt sind (Hierin bedeutet C CaO, A bedeutet Al₂O₃ und S bedeutet SiO₂).
Diese Zementverbindung ist beispielsweise durch Tonerdezement und CSA (Calciumsulfoaluminat) gegeben.
Die Konzentration des Schlamms ist 50 bis 70 Gew.-% basierend auf dem Gesamtfestkörpergehalt.
Wasserhaltige geschäumte Flüssigkeit (C)
Die wasserhaltige geschäumte Flüssigkeit, die in einem Vorschaumverfahren verwendet wird, ist ebenfalls bekannt. Bei der Erfindung kann jede dieser Flüssigkeiten verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie geeignet ist.
Die wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit wird üblicherweise erhalten, indem eine wasserhaltige Lösung eines schäumenden Mittels durch Rühren, Einblasen oder dergleichen geschäumt wird. Das schäumende Mittel hat wünschenswerterweise eine ausgezeichnete Stabilität, wobei anionische synthetische oberflächenaktive Mittel, proteinzersetzungsprodukt-basierende schäumende Mittel und dergleichen verwendet werden.
Eine geeignete wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit hat ein scheinbares spezifisches Gewicht der Größenordnung von 0,01 bis 0,2.
Geschäumter Schlamm (D)
Der geschäumte Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindung, die gegossen werden soll, ist ein Gemisch der oben beschriebenen Bestandteile (A), (B) und (C) (sowie der Abbindeverzögerer).
Die Menge eines jeden Bestandteils kann frei gewählt werden, solange diese angemessen ist. Allgemein wird jedoch der wasserhaltige Schlamm (B) in einer solchen Menge verwendet, daß sein hauptsächlicher hydraulischer Mineralbestandteil sich auf 3 bis 30 Gew.-% desjenigen des wasserhaltigen Schlamms (A) beläuft. Die Menge der wasserhaltigen, geschäumten Flüssigkeit (C) ist vorzugsweise so gewählt, daß ein vorgeschriebener geschäumter Zustand (spezifisches Gewicht) erreicht werden kann.
Der geschäumte Schlamm (D) sollte so hergestellt werden, indem wenigstens die wasserhaltigen Schlämme (A) und (B) getrennt erzeugt und dann gemischt werden. Das übliche und bevorzugte Verfahren sieht jedoch vor, daß der Schlamm (D) gebildet wird, indem die Schlämme (A), (B) und (C) getrennt hergestellt und dann gemischt werden. Im letzteren Fall ist es möglich, einen Zeitaufschub beim Kontakt der drei Komponenten zu gewähren.
Der Wassergehalt des geschäumten Schlamms (D) liegt in der Größenordnung von 45 bis 70 Gew.-% der Gesamtmenge der Verbindungen (fester Gehalt) der wasserhaltigen Schlämme (A) und (B). Das Wasser im Schlamm (D) kommt gewöhnlich von den Komponenten (A), (B) und (C). Das Verteilungsverhältnis des Wassers über die Komponenten (A), (B) und (C) ist durch Überlegungen hinsichtlich der Bearbeitbarkeit bestimmt.
Das spezifische Gewicht des geschäumten Schlamms (D) ist durch die Menge der wasserhaltigen, geschäumten Flüssigkeit (C) bestimmt, die hinzugefügt wird, sowie durch den Grad des Entweichens des Schaums nach dessen Zugabe. Andererseits ist das spezifische Gewicht des Porenbetonprodukts durch das spezifische Gewicht des geschäumten Schlammes (D) bestimmt.
Abbindeverzögerung
Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der kombinierten Verwendung von zwei Arten von Abbindeverzögerern, nämlich (a) eines Alkalisalzes von Zitronen- oder Weinsäure und (b) einer Kombination von (i) Zitronen- oder Weinsäure oder einem Alkalisalz davon mit (ii) Alkalicarbonat oder -bicarbonat.
Die zwei Arten von Abbindeverzögerern werden verwendet, um das Reaktionsvermögen des wasserhaltigen Schlamms (A) oder (B) selbst und das Reaktionsvermögen zwischen diesen Schlämmen zu steuern. Einer dieser Abbindeverzögerer, der Verzögerer (a), wird in dem wasserhaltigen Schlamm (A) aufgelöst, um das Reaktionsvermögen des Schlamms (A) selbst zu steuern und den Schlamm (A) mit einem Abbinde-Hemmungsvermögen in Gegenwart des Aluminat- Ions, das in dem wasserhaltigen Schlamm (B) enthalten ist, zu versehen, wenn der Schlamm (A) mit dem Schlamm (B) vermischt wird. Der andere Abbindeverzögerer (b) wird in dem wasserhaltigen Schlamm (B) gelöst, um das Reaktionsvermögen des Schlamms (B) selbst zu beschränken und um das Abbinden infolge der Reaktion zwischen den Komponenten in den Schlämmen (A) und (B) zu hemmen, wenn der Schlamm (B) mit dem Schlamm (A) vermischt wird.
Durch geeignete Auswahl der Arten und des Verhältnisses der Komponenten (i) und (ii) des Verzögerers (b), der Mengen der Verzögerer (a) und (b) in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Bestandteile der wasserhaltigen Schlämme (A) und (B) und anderer Bedingungen, kann eine Exotherm-Verweilzeitspanne während des Anfangs-Abbindezustands des schnell abbindenden Zementverbindungsschlamms (D) erhalten werden, wie dies durch Kurve A dargestellt ist. Mit anderen Worten, die bestimmten Werte dieser Bedingungen sind ausgewählt, um einen derartigen Abbindeverzögerungsverlauf zu realisieren.
Der Ausdruck "Exotherm-Verweilzeitspanne während des Anfangs-Abbindezustands" bezeichnet eine Zeitspanne, während der das Fortschreiten des Abbindens markant verzögert oder im wesentlichen gestoppt ist, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist, seit das Abbinden ohne markante Verzögerung vom Zeitpunkt des Mischens der wasserhaltigen Schlämme (A) und (B) begann. Die Exotherm-Verweilzeitspanne ist in einer Temperatur-Zeit- Kurve für eine Zementverbindung beim Abbinden als "Plateau" sichtbar gemacht. Gemäß der Erfindung kann die Exotherm-Verweilzeitspanne so hervorgerufen werden, daß sie während einer Zeitspanne von 2 h existiert, nachdem der hauptsächliche hydraulische Mineralbestandteil des wasserhaltigen Schlamms (B) mit Wasser in Berührung gekommen ist.
Die Festigkeit des Zementschlamms während der Exotherm- Verweilzeitspanne kann innerhalb eines bestimmten Bereiches auf einen Wert gesteuert werden. Der bestimmte Festigkeitswert ist so bestimmt, daß ein Abtrennen von Bestandteilen mit hohem spezifischem Gewicht und ein Entschäumen verhindert werden, während eine Oberflächenbehandlung problemlos ausgeführt werden kann. Im Falle einer Oberflächenbehandlung, die beispielsweise aus einem Flachschaben oder einem Flachstampfen besteht, wird die Festigkeit vorzugsweise so gewählt, daß die Verformbarkeit gewährleistet, jedoch eine fortschreitende Festigkeit gehemmt ist.
Verzögerer (a)
Der Bestandteil (a) der gemäß der Erfindung verwendeten kombinierten Abbindeverzögerer besteht im wesentlichen aus einem Alkalisalz von Zitronensäure oder Weinsäure, wobei das Alkalimetall Na oder K ist. Der Verzögerer (a) kann zwei oder mehr Arten von Salzen bezüglich der Säure und des Alkalimetalls enthalten. Diese Salze sollten jedoch in dem wasserhaltigen Schlamm (A) lösbar sein.
Die Menge des Verzögerers (a) beträgt 0,05 bis 2,0 Gew.-% der gesamten pulverigen Substanzen der Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (A) und der schnell abbindenden Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (B). Der bestimmte Wert wird in Abhängigkeit von der gewünschten Abbindeverzögerungszeitspanne (je größer die Abbindeverzögerung ist, um so mehr Verzögerer (a) sollte hinzugefügt werden) und von der Menge des in einem gegebenen wasserhaltigen Schlamm (B) enthaltenen Calciumaluminats geeignet gewählt (je größer diese Menge ist, um so mehr Verzögerer (a) sollte hinzugefügt werden).
Verzögerer (b)
Die andere Komponente (b) der kombinierten Abbindeverzögerer besteht im wesentlichen aus einer Kombination von (i) Zitronen- oder Weinsäure oder einem Alkalisalz davon (insbesondere das erstere) mit (ii) einem Alkalicarbonat oder -bicarbonat. Das Alkali wird durch Na und K dargestellt. Es können zwei oder mehr Arten der Komponenten (i) und/oder (ii) in Kombination miteinander verwendet werden, um den Verzögerer (b) zu bilden.
Das Gewichtsverhältnis der Bestandteile (i) und (ii) liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 : 5 bis 1 : 9. Dieses Verhältnis und die Arten der Komponenten (i) und (ii), die gewählt sind, sind Faktoren, die die Alkalität des Abbindeverzögerers steuern. Eine wasserhaltige Lösung, die 0,1 bis 0,2 Gew.-% eines Gemisches der Komponenten (i) und (ii) innerhalb des obigen Verhältnisses enthält, hat einen pH-Wert im Bereich von beispielsweise 8 bis 11, insbesondere 9,5 bis 10,5. Der pH-Wert hat eine Auswirkung auf die Anfangsabbindeleistung und sollte deshalb geeignet gewählt werden. Die Menge des verwendeten Verzögerers (b) liegt bei 0,1 bis 0,5 Gew.-% der gesamten pulverigen Substanzen der Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (A) und der schnell abbindenden Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (B). Der bestimmte Wert kann in der gleichen Weise festgelegt werden, wie dies oben bezüglich des Verzögerers (a) beschrieben ist.
Herstellung von Porenbeton
Das Verfahren zur Herstellung von Porenbeton gemäß der Erfindung ist notwendigerweise nicht verschieden von einem üblichen Vorschaumverfahren, abgesehen davon, daß eine schnell abbindende Zementverbindung und die besonderen Abbindeverzögerer gemäß der Erfindung verwendet werden.
Porenbeton mit einem offensichtlich luftgetrockneten spezifischen Gewicht von 0,2 bis 1,2 kann hergestellt werden, indem wasserhaltige Schlämme (A) und (B), die jeweils Abbindeverzögerer (a) und (b) haben, vermischt werden und eine geschäumte Flüssigkeit (C) zugefügt wird, um einen geschäumten Schlamm (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung zu bilden, woraufhin der sich ergebende Schlamm (D) in eine Form gegossen wird, gegebenenfalls eine Stahlbewehrung angebracht wird, nach 10 bis 120 min nach dem Gießen entformt, der gegossene Gegenstand einer vorläufigen Hydrothermal- Härtung unterzogen und anschließend einer Hydrothermal- Härtung bei hoher Temperatur und hohem Druck in einem Autoklav unterworfen wird. Der Abbindeverzögerer ist vorzugsweise vorher in Wasser gelöst und dann den Schlämmen (A) und (B) hinzugefügt.
Versuchsbeispiele
1) Wasserhaltige Schlämme (A) und (B) und eine wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit mit den weiter unten angegebenen Zusammensetzungen wurden getrennt hergestellt und gleichzeitig vermischt, um einen geschäumten Schlamm einer schnell abbindenden Zementverbindung mit einem spezifischen Gewicht von 0,8 zu bilden.
(1) Wasserhaltiger Schlamm (A)
Normaler Portlandzement 100 kg
Kieselerde-Sandpulver 100 kg
Wasser 100 kg
Natriumcitrat 0,5 kg
Kalkbestandteil 10 kg
(2) Wasserhaltiger Schlamm (B) @ Tonerdezement, CA 70%, C₂AS 20% 20 kg
Wasser 12 kg
Zitronensäure 0,07 kg
K₂CO₃ 0,16 kg
(3) Wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit 15 kg
Schaummittel: ein Schaummittel auf der Basis eines Proteins @ Gewicht: 0,05 g/cm³
Der Abbindeverlauf des sich ergebenden Gemischs entsprach demjenigen der Kurve (A) der Zeichnung. Der Zeitablauf und die Temperatur jeder der drei Punkte auf der Kurve (A) waren folgendermaßen:
A₁ . . . 15 min/25°C
A₂ . . . 25 min/25°C
A₃ . . . 30 min/30°C
Wenn dem wasserhaltigen Schlamm (B) mit der obigen Zusammensetzung ein Abbindeverzögerer (a) wie beispielsweise Natriumcitrat beigefügt wird, wird das sich ergebende Gemisch ein sofortiges Abbinden und keine Bearbeitbarkeit aufweisen. Wenn andererseits beiden wasserhaltigen Schlämmen (A) und (B) ein Abbindeverzögerer (b) hinzugefügt wird, nähert sich der Abbindeverlauf des sich ergebenden Gemisches der Kurve (C). Wenn nur der wasserhaltige Schlamm (A) mit einem Verzögerer (a) oder (b) versehen ist, oder wenn nur der wasserhaltige Schlamm (B) einen Verzögerer (b) enthält, nähert sich der daraus resultierende Abbindeverlauf dem Verlauf der Kurve (C) oder weist den Verlauf auf, bei dem der Abstand zwischen A₁ und A₂ der Kurve (A) zu klein wird.
2) Das oben beschriebene Schlammgemisch wurde in eine Form gegossen, nach 60 min entformt, einer Hydrothermal- Härtung bei 40°C über eine Zeitspanne von 10 h in feuchter Luft ausgesetzt und dann einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung bei 180°C unter 10,1 bar in einem Autoklav über 15 h unterzogen, um eine Porenbetontafel mit einem offensichtlich lufttrockenen spezifischen Gewicht von 0,55 zu erzeugen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Porenbeton, bei dem
  • - ein wasserhaltiger Schlamm (A) einer Zementverbindung, die Calciumsilikat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, mit einem Alkalisalz der Zitronensäure oder Weinsäure als Abbindeverzögerer versetzt wird,
  • - ein wasserhaltiger Schlamm (B) einer schnell abbindenden Zementverbindung, die Calciumaluminat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, mit einer Kombination aus Zitronensäure oder Weinsäure oder einem Alkalisalz davon und Alkalicarbonat oder Alkalibicarbonat als Abbindeverzögerer versetzt wird,
  • - Schlamm (A) und Schlamm (B) mit einer wasserhaltigen geschäumten Flüssigkeit (C) vermischt werden,
  • - um einen geschäumten Schlamm (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung zu bilden,
  • - der Schlamm (D) geformt wird und
  • - der geformte Gegenstand einer Hochtemperatur- und Hochdruck- Hydrothermalhärtung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Zitronensäure oder Weinsäure zu Alkalicarbonat oder Alkalibicarbonat in einem Bereich von 5 : 1 bis 1 : 9 eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in einer Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (A) das Gewichtsverhältnis von CaO zu SiO₂ in einem Bereich von 5 : 5 bis 2 : 8 eingestellt wird und
  • - daß die schnell abbindende Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (B) in einem Bereich von 3 bis 30 Gew.-% der Zementverbindung des Schlamms (A) eingesetzt wird.
DE3514698A 1984-07-30 1985-04-24 Verfahren zur Herstellung von Porenbeton Expired - Fee Related DE3514698C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15995884A JPS6136183A (ja) 1984-07-30 1984-07-30 気泡コンクリ−トの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3514698A1 DE3514698A1 (de) 1986-02-06
DE3514698C2 true DE3514698C2 (de) 1994-10-13

Family

ID=15704886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3514698A Expired - Fee Related DE3514698C2 (de) 1984-07-30 1985-04-24 Verfahren zur Herstellung von Porenbeton

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4683003A (de)
JP (1) JPS6136183A (de)
KR (1) KR920003030B1 (de)
AU (1) AU564282B2 (de)
DE (1) DE3514698C2 (de)
FR (1) FR2568165B1 (de)
GB (1) GB2162506B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19933298A1 (de) * 1999-07-15 2001-01-25 Ytong Holding Gmbh Faserverstärkter Schaumbeton sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE19619263C2 (de) * 1996-05-13 2001-04-19 Ytong Ag Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61111983A (ja) * 1984-11-02 1986-05-30 ミサワホ−ム株式会社 気泡コンクリ−トの製造法
US4964917A (en) * 1986-08-26 1990-10-23 Sandoz Ltd. Methods and compositions for reclaiming concrete
FR2603274B1 (fr) * 1986-08-29 1993-04-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Agent de reglage de la prise pour le beton mousse
US4871395A (en) * 1987-09-17 1989-10-03 Associated Universities, Inc. High temperature lightweight foamed cements
US5203919A (en) * 1988-01-14 1993-04-20 Sandoz Ltd. Method and compositions for stabilizing concrete residues
JPH01298083A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Nissei Plan:Kk 強化起泡コンクリートの製造方法
JPH01298080A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Nissei Plan:Kk 強化起泡コンクリート製品
JPH01298082A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Nissei Plan:Kk 強化起泡コンクリートの製造方法
JPH01298081A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Nissei Plan:Kk 強化起泡コンクリート製品
US5061319A (en) * 1988-08-19 1991-10-29 Concrete Technology Corporation Process for producing cement building material
US4946504A (en) * 1988-08-19 1990-08-07 Concrete Technology Corporation Cement building material
US5246496A (en) * 1991-08-15 1993-09-21 Associated Universities, Inc. Phosphate-bonded calcium aluminate cements
DE4223494C2 (de) * 1992-07-17 1996-06-20 Heidelberger Zement Ag Schnellerhärtendes, hydraulisches Bindemittel
DE4339137A1 (de) * 1993-06-08 1994-12-15 Sicowa Verfahrenstech Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmaterial
US5653797A (en) * 1996-04-26 1997-08-05 National Gypsum Company Ready mixed setting-type joint compound and method of making same
US6395205B1 (en) 1996-07-17 2002-05-28 Chemical Lime Company Method of manufacturing an aerated autoclaved concrete material
US5776243A (en) * 1997-02-03 1998-07-07 Goodson And Associates, Inc. Permeable cellular concrete and structure
JP2000128661A (ja) * 1998-10-19 2000-05-09 East Japan Railway Co 透水性気泡モルタルの製造方法および該モルタル並びにこれに用いるモルタル材料
US20040149170A1 (en) * 2003-02-04 2004-08-05 Osvaldo Moran Cellular concrete having normal compressive strength
JP2005263579A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Misawa Homes Co Ltd コンクリート材料、コンクリート部材、およびその製造方法
US20070056479A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Gray Lonnie J Concrete mixtures incorporating high carbon pozzolans and foam admixtures
US7670426B2 (en) * 2005-09-09 2010-03-02 Jack B. Parson Companies Concrete mixtures having aqueous foam admixtures
US8167997B2 (en) * 2005-09-09 2012-05-01 Jack B. Parson Companies Concrete mixtures having stabilized foam admixture
US7621995B2 (en) * 2005-09-09 2009-11-24 Jack B. Parson Companies Concrete mixtures having high flowability
KR100724341B1 (ko) 2006-02-20 2007-06-04 쌍용양회공업(주) 아원 광물을 이용한 초속경성 시멘트 페이스트의 유동성유지 방법
FR2955104B1 (fr) 2010-01-13 2014-08-08 Kerneos Materiau pour isolation thermique et son procede de fabrication
US8985902B2 (en) 2011-08-16 2015-03-24 Golder Associates, Inc. System and method for treating an excavation activity
FR2984302B1 (fr) * 2011-12-19 2018-07-27 Kerneos Suspensions aqueuses comprenant un ciment alumineux et compositions liantes
US10988661B2 (en) * 2015-07-10 2021-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Mitigation of annular pressure build-up using treatment fluids comprising calcium aluminate cement

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB783129A (en) * 1954-06-02 1957-09-18 Benckiser Gmbh Joh A A method of reducing the water content of raw cement slurries
BE759703A (fr) * 1969-12-02 1971-05-17 Progil Nouveaux adjuvants pour ciments, mortiers et betons
FR2175364A5 (de) * 1972-03-09 1973-10-19 Rhone Progil
JPS542216B2 (de) * 1972-06-30 1979-02-03
US4082561A (en) * 1973-06-15 1978-04-04 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for execution of quick hardening cement
JPS5737549B2 (de) * 1974-04-10 1982-08-10
DE2518799A1 (de) * 1975-04-28 1976-11-11 Peter Oskar Dipl In Gutfleisch Verfahren zum herstellen einer hydraulisch erhaertenden mischung
US4036659A (en) * 1976-03-01 1977-07-19 The Dow Chemical Company Cement composition
CA1078415A (en) * 1976-03-02 1980-05-27 Raymond J. Schutz Admixtures and method for accelerating the setting of portland cement compositions
US4028125A (en) * 1976-03-25 1977-06-07 The Dow Chemical Company Cement composition
DE2617218B2 (de) * 1976-04-20 1979-02-01 Misawa Homes Institute Of Research And Development Verfahren zur Herstellung von Betonkörpern
JPS5425924A (en) * 1977-07-29 1979-02-27 Denki Kagaku Kogyo Kk Method of making cement formed body
JPS5460327A (en) * 1977-10-20 1979-05-15 Denki Kagaku Kogyo Kk Retarder for cement coagulation
GB2033367A (en) * 1978-11-07 1980-05-21 Coal Industry Patents Ltd Quick Setting Cements
US4351867A (en) * 1981-03-26 1982-09-28 General Electric Co. Thermal insulation composite of cellular cementitious material
DE3403866A1 (de) * 1984-02-04 1985-08-08 Sicowa Verfahrenstechnik für Baustoffe GmbH & Co KG, 5100 Aachen Verfahren zur schnellerhaertung einer giessfaehigen rohmischung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619263C2 (de) * 1996-05-13 2001-04-19 Ytong Ag Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen
DE19933298A1 (de) * 1999-07-15 2001-01-25 Ytong Holding Gmbh Faserverstärkter Schaumbeton sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE19933298C2 (de) * 1999-07-15 2001-10-04 Ytong Holding Gmbh Faserverstärkter Schaumbeton sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2162506B (en) 1988-05-18
GB8509586D0 (en) 1985-05-22
AU4126285A (en) 1986-02-06
FR2568165A1 (fr) 1986-01-31
AU564282B2 (en) 1987-08-06
GB2162506A (en) 1986-02-05
KR920003030B1 (ko) 1992-04-13
DE3514698A1 (de) 1986-02-06
JPH0148237B2 (de) 1989-10-18
KR860001030A (ko) 1986-02-22
FR2568165B1 (fr) 1990-08-17
JPS6136183A (ja) 1986-02-20
US4683003A (en) 1987-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3514698C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Porenbeton
DE3520300C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Porenbeton
DE2428711C3 (de) Verfahren zur Herstellung von schnellhärtenden Zementpasten, Mörteln oder Betonen
DE3322492C2 (de)
EP1719742B2 (de) Hydraulisches Bindemittel
DE2007603B2 (de) Zusatzmittel für hydraulische Zementmischungen und Verfahren zur Herstellung einer leicht dispergierbaren hydraulischen Zementmischung
DE3306448A1 (de) Fluessiger erstarrungsbeschleuniger fuer betonabmischungen
DE2739181B2 (de) Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Gasbeton-Bauteilen, sowie Gasbeton-Bauteil
DE2547765A1 (de) Ternaerer zement
DE3519884A1 (de) Rostschutzzusammensetzung fuer stahlbewehrungen
DE2739188C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gasbeton
DE2302915A1 (de) Verfahren zur herstellung von leichtbeton
DE19619263C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen
DE19633447A1 (de) Schnellerhärtende hydraulische Bindemittelmischung
DE60005589T2 (de) Zusatzstoff für mineralisches Bindemittel auf Basis eines Produkts der internen Entwässerung von hydrogeniertem Zucker, diesen Zusatzstoff enthaltendes Mineralbindemittel und Verfahren zur Herstellung
EP0119662B1 (de) Verfahren zum Herstellen von blockförmigen Wandbaustoffen
DE2900613C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten, ausgehärteten Gips-Formkörpers
EP1288175A2 (de) Schnellzement-Bindemittelmischung
EP0176649B1 (de) Trockenverfahren zur Herstellung von Gipsbauplatten
DE2546570C3 (de) Feinkalk und dessen Verwendung zur Herstellung von Porenbeton
DE595925C (de) Verfahren zur Herstellung einer poroesen Gipsmasse
EP0009176B1 (de) Verfahren zur Herstellung von wässrigen Calciumsulfat-Halbhydrat-Suspensionen und deren Verwendung
AT390051B (de) Gasbeton-bauteil
DE2609123A1 (de) Abbindeanreger
AT331432B (de) Flussiges selbsthartendes gemisch zur herstellung von giessformen und -kernen aus formsand

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: PATENTANWAELTE REICHEL UND REICHEL, 60322 FRANKFURT

8339 Ceased/non-payment of the annual fee