DE3627452A1 - Verfahren zur herstellung von leichtbetonsteinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Herstellen von Leichtbetonstei­ nen, insbesondere von aus aufbereitetem Naturbims und Binde­ mittel bestehenden Leichtbetonsteinen.

Leichtbetonsteine aus aufbereitetem, von allen organischen und anorganischen Begleitstoffen befreitem Naturbims errei­ chen hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit λ _R und k-Wert Spitzen­ werte von beispielsweise 0,13 W/mK bzw. von 0,33 W/m²K bei einer Steinrohdichte von 0,5 kg/dm³. Mit steigender Stein­ rohdichte nehmen die Wärmeleitfähigkeit und der k-Wert zu.

Die die obengenannte Steinrohdichte von lediglich 0,5 kg/dm³ aufweisenden Leichtbetonsteine erreichen als Vollstein und als Block die Druckfestigkeitsklasse 2, also die unterste Normfestigkeit. Die Steinrohdichte ist definiert als der Quotient aus dem Steingewicht (bis zur Gewichtskonstanz ge­ trocknet bei 105°C) und dem Steinvolumen.

Um den Anwendungsbereich dieser hinsichtlich Wärmedämmung sowie auch hinsichtlich Schallschutz und Schwindung hervor­ ragenden Leichtbetonsteine aus Naturbims zu erweitern ist angestrebt, bei diesen Steinen den Quotienten aus Stein­ druckfestigkeit und Steinrohdichte zu verbessern, d. h. zu vergrößern.

Die Erfindung verfolgt somit das Ziel, die Steindruckfestig­ keit und/oder die Steinrohdichte von Leichtbetonsteinen so zu beeinflussen, daß der Verhältniswert Steindruckfestig­ keit/Steinrohdichte vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbetonsteinen aus Zuschlag und Binde­ mittel aufzufinden, welches zu einer Vergrößerung des Quo­ tienten aus Steindruckfestigkeit und Steinrohdichte führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die folgenden drei Alternativen vorgesehen:

• a) Die oberflächennahen Bereiche des Zuschlagkornes werden durch Eindringen von festigkeitsbildenden Stoffen in die Poren des Zuschlagkornes verfestigt,
• b) um das Zuschlagkorn herum wird eine möglichst dünne Schale hoher Festigkeit ausgebildet,
• c) die Verfestigung der oberflächennahen Bereiche des Zuschlagkornes gemäß a) und das Ausbilden einer Schale hoher Festigkeit um das Zuschlagkorn gemäß b) werden miteinander kombiniert.

Die Erfindung dient insbesondere dazu, den Quotienten aus Steindruckfestigkeit und Steinrohdichte solcher Leichtbeton­ steine zu vergrößern, die im Kaltgieß- und -Preßverfahren aus dem natürlich vorkommenden Rohstoff Naturbims nach der Reinigung von organischen und anorgansichen Begleitstoffen unter Verwendung von Zement als Bindemittel hergestellt wer­ den.

Der durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens er­ zielbare technische Fortschritt ergibt sich daraus, das bei­ spielsweise das Erreichen der Mindest-Druckfestigkeitsklasse 2 gewährleistet bleibt, obwohl die Steinrohdichte beispiels­ weise von 0,5 auf 0,4 kg/dm³ herabgesetzt wird. Andererseits kann durch Beibehalten beispielsweise der Steinrohdichte von 0,5 kg/dm³ eine höhere Druckfestigkeitsklasse als die her­ kömmlicherweise erreichte Druckfestigkeitsklasse 2 erreicht werden.

Bei herkömmlichen Leichtbetonsteinen aus aufbereitetem Na­ turbims hat das Bimskorn (Zuschlagkorn) eine geringere Druckfestigkeit als das umgebende Bindemittel (Zement). Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die oberflä­ chennahen Bereiche des Bimskornes verfestigt und/oder wird um das Bimskorn herum eine dünne Schale hoher Festigkeit ausgebildet. Diese erfindungsgemäßen festigkeitssteigernden Maßnahmen im Bereich des Zuschlagkornes führen zu einer ge­ steigerten Druckfestigkeit des Baustoffes ohne Erhöhung der Baustoffdichte und folglich ohne Verschlechterung der Wärme­ dämmung. Bekanntlich ist der Logarithmus der Wärmeleitfähig­ keit mineralischer Baustoffe linear mit der Baustoffsdichte verbunden, so daß die Wärmeleitfähigkeit solcher Baustoffe in Abhängigkeit von der Baustoffdichte zunimmt.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung wird das Ziel verfolgt, die Steindruckfestigkeit zu steigern und/oder die Steinroh­ dichte zu vermindern. Durch den Aufbau der festigkeitsbil­ denden Schichten in den oberflächennahen Bereichen des Bims­ kornes und/oder außen um das Bimskorn herum kann der zusätz­ lich notwendige Anteil an Bindemittelleim, welcher für das Verbinden der Bimskörner zu einem Stein erforderlich ist, vermindert werden. Eine solche Herabsetzung des Bindemittel­ anteils (Zement) führt zu einer Verringerung der Steinroh­ dichte und wirkt somit im Sinne der angestrebten Vergröße­ rung des Verhältniswertes Steindruckfestigkeit/Steinroh­ dichte.

Für den Aufbau der festigkeitsbildenden Schichten ist der Wasserzusatz so gering wie möglich zu halten, da ein großer Wassergehalt die Festigkeit herabsetzt. Der Wassergehalt läßt sich, wie gefunden wurde, durch den Zusatz von an sich bekannten Fließmitteln verringern. Fließmittel sind bekann­ terweise besondere Betonverflüssiger, die auf Melaminharz- oder Lignin-Sulfonatbasis hergestellt werden und die verhin­ dern, daß sich der Beton bei flüssiger Konstitenz entmischt. Durch den Einsatz hochwirksamer Fließmittel wird die Ober­ flächenspannung des Wassers und die gleichmäßige Verteilung der Feststoffpartikel, z. B. der Zementkörner, gefördert. Dieses führt zu einem verringerten Wasseranspruch des Binde­ mittels bei unveränderter Verarbeitbarkeit (Konsistenz).

Im Falle von im feuchten Zustand vorliegenden Zuschlagkorn erfolgt der Aufbau der festigkeitsbildenden Schichten im bzw. um das Zuschlagkorn durch eine Behandlung mit wenig­ stens einem pulverförmigen festigkeitsbildenden Stoff, der das zu seiner Erhärtung benötigte Wasser aus dem feuchten Zuschlagkorn bezieht. Im Falle von im feuchten Zustand vor­ liegendem aufbereiteten Bims wird das erfindungsgemäß ange­ strebte Vergrößern des Verhältniswertes Steindruck­ festigkeit/Steinrohdichte dadurch herbeigeführt, daß der feuchte Bims mit einem festigkeitsbildenden pulver­ förmigen Stoff bzw. einem pulverförmigen Gemisch aus ver­ schiedenen festigkeitsbildenden Stoffe behandelt wird. Sol­ che Stoffe sind beispielsweise Zement, reaktive silikatische Zusätze (Silika-Staub) und Kalkhydrat. Diese festigkeitsbil­ denden Stoffe benutzen zu ihrem Erhärten die Restfeuchte aus dem Porenraum des Bimskorns.

Im Falle von weitgehend trocken vorliegendem Zuschlag wird dieser Zuschlag mit wasserhaltigen Stoffen behandelt, um die festigkeitssteigernden Schichten im Oberflächenbereich des Zuschlagkorns und/oder um das Zuschlagkorn herum auszubil­ den. So wird im Falle von nach der Aufbereitung weitgehend trocken vorliegendem Bims die erfindungsgemäß angestrebte Vergrößerung des Verhältniswertes Steindruckfestigkeit/ Steinrohdichte dadurch herbeigeführt, daß der trockene Bims mit einem wasserhaltigen, festigkeitsbildenden Stoff oder mit einem Gemisch aus wasserhaltigen festigkeitsbildenden Stoffen (Leim) behandelt wird. Ein aus solchen Stoffen be­ stehender Zementleim erhärtet durch Zutritt von Wasser und ist nach dem Erhärten praktisch wasserunlöslich, so daß sich die erhaltenen festigkeitssteigernden Schichten bei der Wei­ terverarbeitung, insbesondere beim Mischprozeß, nicht auflö­ sen.

Es versteht sich, daß der festigkeitssteigernd behandelte Zuschlag (Bims) erst dann weiterverarbeitet, also dem Mischprozeß zugeführt wird, wenn die Erhärtung der festigkeitssteigernden Schichten so weit fortgeschritten ist, daß diese Schichten bei der Weiterverarbeitung nicht zerstört werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen von Leichtbetonsteinen aus Zuschlag- und Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächennahen Bereiche des Zuschlagkorns durch Eindringen von festigkeitsbildenden Stoffen in die Zuschlagkornporen verfestigt werden, bevor der Zuschlag mit dem Bindemittel vermischt wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Leichtbetonsteinen aus Zuschlag- und Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß um das Zuschlagkorn herum eine möglichst dünne Schale hoher Fe­ stigkeit gebildet wird bevor der Zuschlag mit dem Bindemit­ tel vermischt wird.

3. Verfahren zum Herstellen von Leichtbetonsteinen aus Zuschlag- und Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächennahen Bereiche des Zuschlagkorns durch Eindringen von festigkeitsbildenden Stoffen in die Zuschlagkornporen verfestigt werden und daß um das Zuschlagkorn herum eine möglichst dünne Schale hoher Festigkeit ausgebildet wird be­ vor der Zuschlag mit dem Bindemittel vermischt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei im feuchten Zustand vorliegendem Zu­ schlag dieser Zuschlag mit einem pulverförmigen festigkeits­ bindenden Stoff oder einem pulverförmigen Gemisch festig­ keitsbildender Stoffe behandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als festigkeitsbildender Stoff Zement, oder wenigstens ein reaktiver silikatischer Zusatz wie Silikatstaub, oder Kalk­ hydrat verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei im weitgehend trockenen Zustand vor­ liegendem Zuschlag dieser Zuschlag mit einem wasserhaltigen, festigkeitsbildenden Stoff oder einer wasserhaltigen Mi­ schung solcher Stoffe behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wasserbindung erhärtende Stoffe verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Zuschlag aufbereiteter, von allen or­ ganischen und anorganischen Begleitstoffen befreiter Natur­ bims verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei der Behandlung des Zuschlags ein Fluß­ mittel eingesetzt wird.