DE3709374A1 - Porous lightweight concrete - Google Patents

Porous lightweight concrete

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    • 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
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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Abstract

The invention relates to a porous lightweight concrete for producing floors, slabs and similar mouldings with defined components of mineral fillers such as sand, inorganic binders such as cement and lime, aluminium powder as blowing agent and water. In this arrangement, in order to make possible an adaptation of the properties of the gas concrete to, inter alia, particular climatic conditions and to achieve the simplest possible production, it is proposed by the invention that the raw material which is mixed so as to be pourable now contains the following components: a) the initially dry-mixed filler and binder with the addition of water and finally blowing agent or b) mineral filler ground with water to form slurry with subsequent mixing with binder and further water and finally blowing agent. Thus, with a minimum number of conventional components used, a porous concrete is produced whose bulk density is 400-600 kg/m<3> and whose physical properties, in particular as regards thermal insulation and compressive strength, meet the requirements in the construction industry. Some preferred formulations are also proposed by the invention.

Description

Poren-Leichtbeton zur Herstellung von Blöcken, Platten und dergleichen Bau-Formteilen mit definierten Anteilen an Füll­ stoffen, Binde- und Treibmittel.Pore lightweight concrete for the production of blocks, slabs and the same structural parts with defined proportions of filling substances, binders and blowing agents.

Gasbeton hat sich wegen seines geringen Gewichtes, seiner leichten Verarbeitbarkeit und nicht zuletzt wegen seiner guten Wärme- und Schalldämmungs-Eigenschaften immer mehr als universell einsetzbarer Baustoff durchgesetzt.Gas concrete has become because of its light weight easy to process and not least because of its good heat and sound insulation properties always more than universally applicable building material prevailed.

Zu seiner Herstellung wird im wesentlichen Sand von definierter Korngröße, auch fein gemahlen mit Bindemitteln wie Kalk und/oder Zement unter Wasserzugabe vermischt und mit einem Treibmittel versetzt. Als weitere Zusatzstoffe können Sand und Abfallschlamm, sowie organische und anorganische Massen unterschiedlichster Partikelformen verwendet werden.Sand is mainly used for its production defined grain size, also finely ground with binders such as lime and / or cement mixed with the addition of water and mixed with a blowing agent. As further additives can sand and waste sludge, as well as organic and inorganic masses of different particle shapes be used.

Die insbesondere physikalischen Eigenschaften des Endproduktes hängen wesentlich von den Eigenschaften der verwendeten Komponenten, ihrem Mischungsverhältnis und vom zeitlichen Verlauf der einzelnen Herstellungsphasen ab. Da die wesentlichen Bestandteile aus natürlichen Rohstoffen bestehen, muß das Herstellungsverfahren in Abhängigkeit von den gleichbleibenden Eigenschaften der verwendeten Komponenten standortspezifisch ausgerichtet sein. Zur Fertigung von Gasbeton werden die Komponenten nach einer bestimmten Rezeptur in ihren Anteilen gewogen und wegen der einsetzenden chemischen Reaktionen in bestimmten zeitabhängigen Phasen gemischt, wobei die Zugabe von Aluminium-Pulver als Treibmittel in der Regel am Ende der Mischungsphase erfolgt.The particular physical properties of the End product depend essentially on the properties of the components used, their mixing ratio and from time course of the individual manufacturing phases. Because the essential ingredients from natural raw materials exist, the manufacturing process must depend on the consistent properties of the used Components are aligned to the location. For the production of gas concrete, the components are made according to a certain recipe weighed in its proportions and because of beginning chemical reactions in certain mixed time-dependent phases, the addition of Aluminum powder as a blowing agent usually at the end of the Mixing phase takes place.

Die fertige Mischung wird sofort in Formen gegossen, wo der Treibvorgang stattfindet. Dabei lösen sich die Al-Partikel in der stark alkalischen viskosen Masse unter Bildung von Wasserstoff auf. Die sich bildenden H2-Bläschen treiben die Masse auf und sorgen zusammen mit der Bindung von Wasser an die anderen Komponenten für ihre Verfestigung. Zur Erreichung besonderer Stabilität ist die Verwendung üblicher Stahl-Armierungen möglich. Nach einer bestimmten Verweilzeit wird die ausreichend stabile Masse der Form entnommen, maschinell in die vorgesehene Form geschnitten und bei ca. 180 Grad C im Autoklaven unter Zusatz von Wasserdampf gehärtet.The finished mixture is immediately poured into molds where the Driving process takes place. The Al particles loosen in the strongly alkaline viscous mass with formation of Hydrogen on. The H2 bubbles that form drive it Mass up and provide along with the binding of water the other components for their solidification. The use is to achieve special stability usual steel reinforcements possible. After a certain dwell time it will be sufficient stable mass taken from the mold, machine into the intended shape cut and at about 180 degrees C in Autoclave hardened with the addition of water vapor.

Die vorteilhaften Eigenschaften von Gasbeton wie hohe Druckfestigkeit bei geringem Gewicht, gute Wärme- und Schalldämmung sowie günstige Diffusionsverhalten sind also durch die verwendete Rezeptur und durch den zeitlichen Verlauf der Herstellung in Grenzen einstellbar. The advantageous properties of gas concrete such as high Compressive strength with low weight, good heat and Sound insulation and favorable diffusion behavior are therefore by the recipe used and by the time Manufacturing process adjustable within limits.  

So ist etwa auch eine Anpassung der Eigenschaften von Gasbeton an besondere klimatische Bedingungen möglich. Insbesondere werden bei hohen Außentemperaturen südlicher Länder und bei niedriger Bauweise leichtere Gasbetone mit hohem Anteil geschlossener Poren bevorzugt.So is an adjustment of the properties of gas concrete to special climatic conditions possible. Especially when the outside temperature is high, it becomes more southern Countries and with low construction lighter gas concrete with high proportion of closed pores preferred.

Dabei kommt es darauf an, mit Rücksicht auf die häufig ungeeignete Infrastruktur solcher Länder möglichst einfache Herstellungsmethoden unter Ausnutzung landeseigener Roh­ stoffe anzuwenden.It comes down to that, taking into account that frequently unsuitable infrastructure of such countries as simple as possible Manufacturing methods using the country's raw material apply fabrics.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen Rezepturen dadurch gelöst, daß bei einer Minimalzahl verwendeter üblicher Komponenten ein Porenbeton erzeugt wird, dessen Rohdichte bei 400-600 kg/m3 liegt und dessen physikalische Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Wärmedämmung und Druckfestigkeit den Anforderungen im Bauwesen entsprechen. Folgende Rezepturen/m3 gießfähiger Rohmasse haben sich zur Herstellung des erfindungsgemäßen Poren-Leichtbetons als geeignet erwiesen:This object is achieved by the formulations according to the invention in that, with a minimum number of conventional components used, a cellular concrete is produced, the bulk density of which is 400-600 kg / m 3 and whose physical properties, in particular with regard to thermal insulation and pressure resistance, correspond to the requirements in construction. The following recipes / m 3 of pourable raw material have proven to be suitable for producing the lightweight porous concrete according to the invention:

  • 1. 290 kg Sand 66 kg Kalk 113 kg Zement 230 kg Wasser 0,42 kg Alu-Pulver1. 290 kg sand 66 kg of lime 113 kg of cement 230 kg of water 0.42 kg aluminum powder
  • 2. 294 kg Sand 110 kg Kalk 65 kg Zement 230 kg Wasser 0,42 kg Alu-Pulver2,294 kg of sand 110 kg of lime 65 kg of cement 230 kg of water 0.42 kg aluminum powder
  • 3. 246 kg Sand 62 kg Kalk 68 kg Zement 314 kg Wasser 0,5 kg Alu-Pulver3,246 kg of sand 62 kg of lime 68 kg of cement 314 kg of water 0.5 kg aluminum powder
  • 4. 238 kg Sand 64 kg Kalk 70 kg Zement 310 kg Wasser 0,41 kg Alu-Pulver4,238 kg of sand 64 kg of lime 70 kg cement 310 kg of water 0.41 kg aluminum powder
  • 5. 718 kg Schlamm 40 kg Wasser 75 kg Zement 30 kg Kalk 3,5 kg Alu-Pulver5. 718 kg of sludge 40 kg of water 75 kg cement 30 kg of lime 3.5 kg aluminum powder
  • 6. 590 kg Schlamm 100 kg Wasser 111 kg Zement 40 kg Kalk 3,5 kg Alu-Pulver6.590 kg of sludge 100 kg of water 111 kg of cement 40 kg of lime 3.5 kg aluminum powder
  • 7. 890 kg Schlamm 70 kg Wasser 90 kg Zement 80 kg Kalk 2,5 kg Alu-Pulver7. 890 kg of sludge 70 kg of water 90 kg cement 80 kg of lime 2.5 kg aluminum powder
  • 8. 930 kg Schlamm 100 kg Wasser 90 kg Zement 90 kg Kalk 2,2 kg Alu-Pulver8. 930 kg of sludge 100 kg of water 90 kg cement 90 kg of lime 2.2 kg aluminum powder

Ein Beispiel für die Herstellung des erfindungsgemäßen Poren-Leichtbetons ist in der Abbildung dargestellt. Es zeigtAn example of the production of the invention Pore lightweight concrete is shown in the picture. It shows

1-4 Silos für Sand, Kalk, Zement und Treibmittel 1-4 silos for sand, lime, cement and blowing agents

4 a Wasserzulauf kalt/warm 4 a Cold / warm water supply

5 Wiegen 5 weigh

6 Mischen 6 mix

7 Gießen 7 pour

8 Treiben 8 bustle

9 u. 10 Schneiden 9 u. 10 cutting

11 Härten 11 hardships

12 Wasserdampf 12 water vapor

13 Sandmühle. 13 sand mill.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Poren-Leichbetons werden Einzelkomponenten Sand, Zement, Kalk und Wasser gemäß Rezeptur 1-4 aus ihren Silos 1-4 a entnommen, in 5 gewogen und 6 gemischt.To produce the lightweight porous concrete according to the invention, individual components of sand, cement, lime and water are removed from their silos 1-4 a according to recipe 1-4 , weighed in 5 and mixed in 6.

Nach dem abschließenden Zusatz von Aluminium-Pulver wird die gießfähige Rohmasse mit einsetzenden Treibvorgang in Formen 7 vergossen, nach dem Aushärten der Masse 8 in die vorge­ sehenen Formkörper 9 u. 10 geschnitten und im Autoklaven 11 unter vorherigem Evakuieren und anschließendem Einleiten von Wasserdampf 12 ausgehärtet.After the final addition of aluminum powder, the pourable raw material is poured into molds 7 with the onset of the blowing process, after the mass 8 has hardened into the moldings 9 and 10 provided. 10 cut and cured in the autoclave 11 with previous evacuation and subsequent introduction of water vapor 12 .

In einem modifizierten Herstellungsvorgang gemäß Rezept 5-8 wird der in der Sandmühle 13 gemahlene Sand zunächst mit Wasser zu einem Schlamm gemischt und erst dann, wie oben beschrieben, mit den übrigen Komponenten gemischt. Hierdurch ergibt sich eine schnellere und homogenere Mischung der fertigen Rohmasse bei stark verringertem Staubanfall. Ein weiterer Vorteil durch Herabsetzung der Explosionsgefahr und bessere Durchmischung ergibt sich bei Verwendung von Aluminium-Paste an Stelle von Aluminium-Pulver.In a modified production process according to recipe 5-8 , the sand ground in the sand mill 13 is first mixed with water to form a sludge and only then, as described above, mixed with the other components. This results in a faster and more homogeneous mixture of the finished raw material with a greatly reduced amount of dust. Another advantage of reducing the risk of explosion and better mixing results when using aluminum paste instead of aluminum powder.

Sand kann auch ungemahlen verwendet werden. In der Regel wird jedoch zur besseren Kontrolle des Aushärtungsvorganges und der Eigenschaften des Endproduktes eine durch Siebung festgelegte maximale Korngröße zugelassen.Sand can also be used unground. Usually will, however, for better control of the curing process and the properties of the end product by screening specified maximum grain size allowed.

Als weiterer Füllstoff kann in beiden Modifikationen Abfall­ schlamm eingesetzt werden.Waste can be added as a further filler in both modifications sludge can be used.

Nach der Entnahme aus dem Autoklaven können die Formteile in Gebrauch genommen bzw. einer weiteren Oberflächen- Bearbeitung oder -Vergütung zugeführt werden.After removal from the autoclave, the molded parts can be in Used or another surface Processing or remuneration can be supplied.

Claims (13)

1. Poren-Leichtbeton zur Herstellung von Blöcken, Platten und dergleichen Formteilen mit definierten Bestandteilen an mineralischen Füllstoffen wie Sand, anorganischen Binde­ mitteln wie Zement und Kalk, Aluminium-Pulver als Treib­ mittel und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß seine gießfähig gemischte Rohmasse aus
  • a) den zunächst trocken gemischten Füllstoffen und Bindemitteln unter Zugabe von Wasser und schließlich Treibmittel oder
  • b) mit Wasser zu Schlamm vermahlenem mineralischen Füllstoff unter anschließender Mischung mit Bindemitteln, weiterem Wasser und schließlich Treibmittel besteht.
1. lightweight porous concrete for the production of blocks, plates and the like moldings with defined constituents of mineral fillers such as sand, inorganic binders such as cement and lime, aluminum powder as blowing agent and water, characterized in that its pourable mixed raw material
  • a) the initially dry mixed fillers and binders with the addition of water and finally blowing agent or
  • b) mineral filler milled with water to form sludge, followed by mixing with binders, further water and finally blowing agent.
2. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1a), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 290 kg Sand, 667 kg Kalk, 113 kg Zement, 230 kg Wasser und 0,42 kg Alu-Pulver besteht.2. Pore lightweight concrete according to claim 1a), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 290 kg sand, 667 kg lime, 113 kg cement, 230 kg water and 0.42 kg aluminum powder. 3. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1a), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 294 kg Sand, 110 kg Kalk, 65 kg Zement, 230 kg Wasser und 0,42 kg Alu-Pulver besteht.3. lightweight porous concrete according to claim 1a), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 294 kg sand, 110 kg lime, 65 kg cement, 230 kg water and 0.42 kg aluminum powder. 4. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1a), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 246 kg Sand, 62 kg Kalk, 68 kg Zement, 314 kg Wasser und 0,5 kg Alu-Pulver besteht.4. lightweight porous concrete according to claim 1a), characterized in that the pourable raw material / m 3 consists of 246 kg sand, 62 kg lime, 68 kg cement, 314 kg water and 0.5 kg aluminum powder. 5. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1a), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 238 kg Sand, 64 kg Kalk, 70 kg Zement, 310 kg Wasser und 0,41 kg Alu-Pulver besteht.5. lightweight porous concrete according to claim 1a), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 238 kg sand, 64 kg lime, 70 kg cement, 310 kg water and 0.41 kg aluminum powder. 6. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1b), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 718 kg Schlamm, 30 kg Kalk, 75 kg Zement, 40 kg Wasser und 3,5 kg Alu-Pulver besteht.6. lightweight porous concrete according to claim 1b), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 718 kg of sludge, 30 kg of lime, 75 kg of cement, 40 kg of water and 3.5 kg of aluminum powder. 7. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1b), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 590 kg Schlamm, 40 kg Kalk, 111 kg Zement, 100 kg Wasser und 3,5 kg Alu-Pulver besteht.7. lightweight porous concrete according to claim 1b), characterized in that the pourable raw material / m 3 consists of 590 kg of sludge, 40 kg of lime, 111 kg of cement, 100 kg of water and 3.5 kg of aluminum powder. 8. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1b), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 890 kg Schlamm, 80 kg Kalk, 90 kg Zement, 70 kg Wasser und 2,5 kg Alu-Pulver besteht. 8. lightweight porous concrete according to claim 1b), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 890 kg of sludge, 80 kg of lime, 90 kg of cement, 70 kg of water and 2.5 kg of aluminum powder. 9. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1b), dadurch gekennzeichnet, daß die gießfähige Rohmasse/m3 aus 930 kg Schlamm, 90 kg Kalk, 90 kg Zement, 100 kg Wasser und 2,2 kg Alu-Pulver besteht.9. lightweight porous concrete according to claim 1b), characterized in that the pourable raw mass / m 3 consists of 930 kg of sludge, 90 kg of lime, 90 kg of cement, 100 kg of water and 2.2 kg of aluminum powder. 10. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß seine Rohdichte im Bereich von 400 bis 650 kg/m3 liegt.10. lightweight porous concrete according to claims 1-9, characterized in that its bulk density is in the range of 400 to 650 kg / m 3 . 11. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Aluminium-Pulver eine Aluminium-Paste verwendet wird.11. lightweight porous concrete according to claims 1-10, characterized characterized in that instead of aluminum powder Aluminum paste is used. 12. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff ungemahlener, jedoch gesiebter Sand von definierter maximaler Korngröße verwendet wird.12. lightweight porous concrete according to claim 1-5, characterized characterized in that the filler is unground, however sieved sand of defined maximum grain size is used becomes. 13. Poren-Leichtbeton nach Anspruch 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Füllstoff Abfallschlamm verwendet wird.13. lightweight porous concrete according to claim 1-12, characterized characterized in that waste sludge as a further filler is used.
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DE4418310A1 (en) * 1994-05-26 1995-11-30 Ahg Baustoffhandelsgesellschaf High strength insulating porous concrete body prodn.

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