DE4037576A1 - Herstellung von geschaeumten mineralischen schaumkoerpern und schaumstrukturen aus oxydgemischen des calciums, siliciums, aluminiums und/oder magnesiums und waessrigen loesungen von alkalisilicaten und ihre verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft mineralische Schaumstrukturen, die durch einfaches Vermischen feingemahlener Oxyde des Siliziums, Calciums, Aluminiums und/oder Magnesiums mit wasserlöslichen Alkalisilikaten, den sogenannten Wassergläsern, gegebenenfalls unter Zugabe von inerten mineralischen Füllstoffen, und an sich bekannten Additiven und Treibmitteln nach Einbringen in Formen oder nach Auftragen mit geeigneten Applikationseinrichtungen auf Substraten aufschäumen und ohne Energiezufuhr von außen zu Schaumkörpern mit hoher Festigkeit aushärten.

Es ist bereits bekannt, geschäumte Formkörper aus Alkalisilikaten als Bindemittel (sogenannten Wassergläsern), geeigneten Härtern für diese Alkalisilikate und gegebenenfalls anorganischen Füllstoffen herzu­ stellen.

In der deutschen Patentschrift 21 10 059 ist ein System beschrieben, bei dem ein mit Triglycidilisocyanurat, Aminen und einer quarternären Ammoniumbase modifiziertes Wasserglas unter Zusatz von Füllstoffen, einem Gemisch aus Calciumphosphat und Natriumsilikofluorid als Härter und H₂O₂, einem Perborat oder mit Aluminiumpulver als Treibmittel aufgeschäumt und nach Temperung über mehrere Stunden zu einem stabilen Formkörper ausgehärtet wurde.

Dieses System ist mit dem System nach der Lehre der anspruchsgemäßen Erfindung nicht vergleichbar.

Es bedarf einer aufwendigen, organischen Stabilisierung des eingesetzten Alkalisilikates, einer nicht ungefährlichen Härterkomponente und einer aufwendigen Nachbehandlung, um damit stabile Schaumstrukturen herstellen zu können. Die Volumenzunahme durch Schäumen ist gering und die notwendige Aushärtezeit - ohne die notwendige, anschließende Temperung, ist mit 2 Stunden sehr lang.

In den französischen Patentanmeldungen 79 22 041 und 80 18 970 sind Systeme beschrieben, die auf Kombinationen wässeriger Lösungen von Alkalisilikaten und Alkalilaugen mit einem speziellen Aluminiumsili­ kat, dem sogenannten Metakaolin, basieren. Diese Systeme können durch Zusatz von Treibmitteln ebenfalls aufgeschäumt werden.

Dabei müssen ganz bestimmte Mol-Verhältnisse der eingesetzten reak­ tiven Inhaltsstoffe eingehalten werden. Nach diesem Stand der Technik ist der sogenannte Metakaolin - ein reaktionsfähiges Aluminiumsilikat, das durch Tempern von Kaolinit auf 800° erhalten wird - die aktive Komponente, die zur Ausbildung einer makromolekularen Alumosilikat­ struktur führt. Metakaolin ist auch der einzige reaktive feste Be­ standteil dieser Systeme, abgesehen von eventuell eingesetzten, inerten Füllstoffen.

Die Formmassen nach dieser Erfindung sind dazu sehr aufwendig und umständlich hantierbar. Sie erfordern nach dem Vermischen der Ausgangsstoffe eine erhebliche Vorreaktionszeit (=Reifezeit) vor der eigentlichen Verarbeitung. Sie müssen zudem zur Aushärtung einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterzogen werden.

Es kann weiter nur ein aus Kaolinit ganz bestimmter Provenienz hergestellter und durch die zusätzliche Temperaturbehandlung modifizierter (und damit teurer) Metakaolin zu ihrer Herstellung verwendet werden.

Schließlich können durch die Systeme nach diesem Stand der Technik keine durch Aufsprühen/Aufspritzen auf Untergründe herstellbaren Schaumstrukturen hergestellt werden.

Schließlich sind in der DE-PS 32 46 619 schäumbare, wasserhaltige härtbare Formmassen auf Basis wäßriger Alkalisilikatlösungen, SiO₂ und Füllstoffen beschrieben, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie Oxydgemische aus extrem feinteiligem amorphem SiO₂ und gegebenenfalls Aluminiumoxyd als wesentliche reaktive Bestandteile enthalten, welche als Staub wasserfrei bei Hochtemperaturschmelz­ prozessen aus der Dampf- oder Gasphase entstehen.

Gemeint sind damit sogenannte Filterstäube, wie sie z. B. bei der Ferrosiliciumproduktion anfallen. Dabei kann das notwendige SiO₂ gegebenenfalls auch durch gefällte Kieselsäure (Kieselgel) in die Systeme eingebracht werden.

Die spezifische Oberfläche dieser Stoffe (gemessen nach BET) ist ca. 18-22 m² (entsprechend 180 000-220 000 cm²/gr).

Auch die Systeme nach diesem Stand der Technik sind mit der anspruchs­ gemäßen Erfindung nicht vergleichbar.

Sie gehen ausdrücklich von Rohstoffen völlig anderer Struktur und Herkunft aus und verwenden ausdrücklich nur das extrem feinteilige, reaktive, amorphe SiO₂, gegebenenfalls unter Mitverwendung von ebenfalls feinteiligem Aluminiumoxyd als mit dem Alkalisili­ kat/Alkalihydroxydgemisch reaktive Komponente. Dabei wird dort besonderer Wert auf das Vorhandensein von extrem feinteiligem amorphem Siliciumdioxyd, wie es als Filterstaub aus der Gasphase/ Dampfphase - z. B. bei metallurgischen Prozessen - anfällt, gelegt. Dieses amorphe SiO₂ ist der Hauptträger der Reaktion nach dieser Erfindung.

Bei der Härtung der Systeme nach der Lehre dieser Erfindung wird das amorphe Siliciumdioxyd durch die hochalkalische Alkalisilikatkompo­ nente in Lösung gebracht oder zumindest angelöst und durch Reaktion unter diesen Bedingungen entstehen Polysilikate, gegebenenfalls unter Mitreaktion vorhandener Aluminiumoxyde, die hier offensichtlich als Netzwerkwandler dienen, aber nach der Lehre dieser Erfindung nicht zwingend erforderlich sind.

Demgegenüber geht das System nach der anspruchsgemäßen Erfindung ausdrücklich von einem Dreistoffgemisch aus Oxyden des Siliciums, Calciums, Aluminiums und/oder Magnesiums aus. Die verwendeten Stoff­ gemische entstammen aus in der Schmelze glasig erstarrten Neben­ produkten von Hochtemperaturprozessen. Sie werden üblicherweise als Schlacken bezeichnet und fallen z. B. bei der Verhüttung von Metallen an, oder sind durch Sinterprozesse - z. B. als "Klinker" - hergestellte Produkte. Solche "Klinker" entstehen z. B. als Rohprodukt bei der Zementherstellung im Drehrohrofen an.

Zur Verwendung als Bestandteil von Systemen nach der Lehre dieser Erfindung müssen diese Stoffe nach bekannter Art auf eine geeignete Feinheit vermahlen sein. Die erforderliche Mahlfeinheit liegt min­ destens in Größenordnungen, wie sie auch zur Herstellung von normalen Zementen üblich ist, also im Bereich einer spezifischen Oberfläche von ca. 2000 bis 4500 cm²/g (0,2 bis 0,45 m²) nach Blaine. Bevorzugt sind Mahlfeinheiten über 3500 cm²/g nach Blaine, be­ sonders bevorzugt solche mit Werten über 3900 cm²/g.

Gegenstand der anspruchsgemäßen Erfindung sind also mineralische Schaumsysteme, entstanden aus der Reaktion von wäßrigen Lösungen von Alkalisilikaten mit Stoffgemischen aus Oxyden des Siliciums, Cal­ ciums, Aluminiums und gegebenenfalls des Magnesiums, die als Neben- oder Hauptprodukte bei Hochtemperaturschmelz- oder Sinterprozessen entstehen.

Bekannte Spezies dieser Stoffgemische sind die Schlacken aus Silikat­ schmelzen, vorzugsweise die sogenannten Hochofenschlacken, wie sie z. B. bei der Erschmelzung von Metallen entstehen und die z. B. auch zur Herstellung der sogenannten Hüttenzemente, Eisenportlandzemente und Sulfathüttenzemente Verwendung finden.

Zu den Stoffgemischen, die für die anspruchsgemäße Erfindung ver­ wendet werden können, zählen weiter der sogenannte Schmelzbasalt, der Tonerdeschmelzelement, der durch Sinterung (als "Klinker") herge­ stellte Tonerdezement und Ziegelmehle, vorzugsweise solche aus Brennprozessen unter 1000°C.

Auch bestimmte Schlacken aus Kohle- und Koksfeuerungen, z. B. auch aus Schmelzkammerfeuerungen von Kraftwerken enthalten Stoffgemische der beschriebenen Oxyde und sind - ggf. nach geringfügiger Modifizierung - für die Herstellung von Mineralschaumkörpern nach der anspruchsgemäßen Erfindung geeignet.

Diese Stoffe sind aus der Literatur bekannt. Eine ausführliche Dar­ stellung dieser Spezies von Stoffen, die als reaktive Bestandteile für die mineralischen Schaumsysteme nach der anspruchsgemäßen Erfin­ dung verwendet werden können, findet sich in "KEIL: HOCHOFENSCHLACKE", Verlag Stahleisen, Düsseldorf 1963, und "HINZE: SILIKATE, Grundlagen der Silikatwissenschaft", Band 1+2, VEB-Verlag Bauwesen, Berlin 1971, und den jeweils dort zitierten Literaturstellen.

Als flüssige Alkalisilikate werden nach dem Anspruch der Erfindung die stark alkalischen wäßrigen Lösungen von Alkaliwasserglas - die sogenannten Wassergläser - verwendet.

Diese Wassergläser sind allgemein bekannt und in der Literatur aus­ führlich und umfassend beschrieben.

Eine kurze aber doch präzise Beschreibung findet sich z. B. bei "ENGLER: LÖSLICHE SILIKATE" in Seifen - Fette - Öle - Wachse, 1974/Nr. 8ff., Verlag Ziolkowski, Augsburg, und den dort zitierten Literaturstellen.

Für Systeme nach der anspruchsgemäßen Erfindung werden Alkalisilikat­ lösungen mit mittlerer bis niedriger Viskosität und hohem Anteil an Alkalihydroxyd (pH<11,5) bevorzugt.

Es war überraschend, daß durch glatte Reaktion einer gemahlenen, Hochofenschlacke der ungefähren Zusammensetzung

SiO₂|37 GT
Al₂O₃	16 GT
CaO	32 GT
Andere Oxyde	13 GT

mit einem Blaine-Wert von nur 4000 cm²/g (also einem um den Faktor 50 gröberen Material im Vergleich zu Filterstaub) und 70 Gew.-% einer wäßrigen Lösung von Alkalisilikat mit einem MOL-Verhält­ nis von 1,48 und 25,6% SiO₂ unter Zusatz üblicher Treibmittel ein bei Raumtemperatur sehr schnell erhärtender Mineralschaum sehr hoher Endfestigkeit hergestellt werden kann.

Mit ähnlich glatter Reaktion kann ein auf ca. 4000 cm²/g nach Blaine gemahlener Tonerdezement mit einem Anteil von

SiO₂|7%
CaO	40%
Al₂O₃	49%

mit ca. 70 Gew.-%, bezogen auf Gesamtfeststoff, eines alkalischen Alkalisilikates mit in wäßriger Lösung und einem MOL-Verhältnis von 1,48 und 25,6% SiO₂ unter Zusatz von Treibmitteln zu einem hoch­ festen Mineralschaum umgesetzt werden. Bei der Verwendung von durch Sinterung entstandenen Oxydgemischen wie dem beschriebenen Tonerde­ zement ist es sinnvoll, das Gesamtsystem zur Phlegmatisierung durch zugemischte inerte Füllstoffe - beispielsweise durch Mineralmehle wie Basaltmehl, Quarzmehl, Kalksteinmehl, zu verschneiden.

Die genaue mineralogische Struktur der bei der Bildungsreaktion nach dem Anspruch der Erfindung entstehenden künstlichen anorganischen Körper konnte noch nicht genau aufgeklärt werden.

Nach der bereits zitierten Literatur muß aber angenommen werden, daß bei der Reaktion des Oxydstoffgemisches mit dem in Lösung befind­ lichen Alkalisilikat vorzugsweise Calcium-Aluminiumsilikatstrukturen entstehen, bei deren Bildung zunächst die Alkalihydroxyde der Alkalisilikate als Anreger wirken und gegebenenfalls noch auf das glasige SiO₂ des Stoffgemisches einwirken und dieses in die Reak­ tion mit einbeziehen, daß CaO zusätzlich als Netzwerkwandler wirkt und durch exotherme Reaktion weiter die Rolle eines Beschleunigers der Gesamtreaktion übernimmt.

Als Treibmittel zur Erzeugung der Schaumstruktur können Stoffe zuge­ mischt werden, die durch Reaktion mit dem alkalischen Milieu Gase entwickeln. Geeignet sind z. B. anorganische Peroxyde wie Natriumper­ carbonat oder -perborat, Wasserstoffperoxyd, Siliciumpulver oder Aluminiumpulver. Der Zerfall der Peroxyde kann durch bestimmte Metalloxyde/-salze wie z.B. Manganoxyd oder Kaliumpermanganat beschleunigt werden, so daß das Schäumverhalten der Stoffgemische sehr genau eingestellt werden kann. Die Treibmittel werden vorzugs­ weise in Mengen zwischen 0,05 bis 5%, bezogen auf das Gesamt­ stoffgemisch, eingesetzt.

Die mineralischen Schaumsysteme nach der anspruchsgemäßen Erfindung können zusätzlich übliche Pigmente, mineralische Füllstoffe enthalten wie sie allgemein z. B. aus der Chemie der Farben, Lacke, Putze, Mörtelmassen allgemein gut bekannt sind, also zumeist fein vermahlene oder entsprechend gesichtete naturbelassene Mineralmehle, oder auch Granalien.

Armierende Füllstoffe wie z. B. die verschiedenen Glimmer und andere Schichtsilikate, Wollastonit oder die unter der Bezeichnung Plastorit, Sillitin, Micaplast bekannten Mineralgemenge sind als Füllstoffe besonders geeignet. Organische Füllstoffe sind als Zuschlag ebenfalls geeignet, werden aber nicht bevorzugt.

Leichtfüllstoffe wie z. B. geblähtes Perlite und Vermiculit, Granalien aus Schaumglas, Mikrohohlkugeln aus Glas und Keramik und ähnliche, bekannte Stoffe können dem Mineralschaum nach der anspruchsgemäßen Erfindung zugemischt werden, um das Volumen zu erhöhen und gegebenenfalls die Wärmedämmeigenschaften noch zu verbessern.

Zur Verbesserung der inneren Festigkeit - insbesondere bei Schäumen mit niedrigem Raumgewicht - können armierende Fasern aus Glas, Basalt, Hüttenwolle, Aluminiumoxyd, Asbest, aber auch Fasern aus Zellulose und organischen Polymeren der Stoffmischung beigemischt werden. Solche Fasern, die durch die hohe Alkalität des Stoffgemisches nicht angegriffen werden, sind bevorzugt.

Zur Regulierung der Zellstruktur der mineralischen Schaumstoffe nach der anspruchsgemäßen Erfindung können sowohl die aus der Chemie der Lacke, Farben, Putze und Mörtelmassen bekannten rheologischen Hilfs­ mittel - beispielhaft genannt seien die verschiedenen Hydroxyzellu­ losen, aber auch alkalistabile andere Polysaccharide, Polyacrylate, Tenside wie z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen - eingesetzt werden. Auch die Verwendung von Verbindungen, die z. B. bei der Herstellung von Schaumbeton oder PUR-Polyetherschäumen Verwendung finden, wie z. B. Eiweißhydrolysate und wasserlösliche Silicontenside können verwendet werden.

Zur Regulierung des Fließverhaltens der Mineralschaumsysteme nach der Lehre dieser Erfindung können vorteilhaft Aminosilane, aber auch Verflüssiger wie sie aus der Chemie der Zemente bekannt sind, eingesetzt werden.

Dem Fachmann sind diese Additive und ihre Wirkungsweise bekannt. Ihm ist auch bekannt, daß diese Additive aufgrund ihrer hohen Aktivität nur in geringen Mengen eingesetzt werden müssen, um die angestrebte Wirkung zu erreichen. In der Praxis der Gesamtanteil von Addi­ tiven die Gesamtmenge von 0,5-5% nicht überschreiten, so daß durch diese - fast in allen Fällen organische Stoffe - der Charakter der Erfindung als anorganisches, mineralisches System nicht verfälscht wird.

Geeignete Pigmente, Füllstoffe, Fasern und Additive für die Systeme nach der Lehre dieser Erfindung sind z. B. ausführlich beschrieben in "KITTEL: LEHRBUCH DER LACKE UND BESCHICHTUNGEN", Band II + III, Verlag Colomb, Berlin - Oberschwandorf, 1974.

Die Stoffgemische aus den Einzelbestandteilen der Mineralschaumsysteme nach dem Anspruch dieser Erfindung können durch Vermischen der einzelnen Rezepturbestandteile in beliebiger Reihenfolge hergestellt werden. In der Praxis wird man so vorgehen, daß ein Zweikomponenten­ system aus den Feststoffen und der Flüssigkomponente hergestellt wird oder - bei Ausführung nach Anspruch 2 - die Alkalisilikatkomponente in trockener Form ebenfalls der Trockenmischung beigegeben wird.

Zur Verarbeitung werden dann beide Komponenten gründlich vermischt, bzw. im Falle einer Ausführung nach Anspruch 2 die Trockenmischung mit einer entsprechenden Menge Wasser analog einem Mörtel angerührt. In diesem Falle wird man in flüssiger Form vorliegende Additive dem Anmachwasser beigeben.

Zum Vermischen können alle üblichen Mischgeräte für Trocken-Flüssig­ keitsmischungen verwendet werden. Große Mengen werden zweckmäßig mit automatisch dosierenden Maschinen angemacht.

Aus dem mineralischen Schaumsystem nach dem Anspruch der Erfindung können Formkörper beliebiger Geometrie hergestellt werden. So können Dämmplatten für die Wärme- und Schalldämmung hergestellt werden, Trägerplatten für dekorative Deckschichten aus anderen Werkstoffen, Kanalsysteme für Lüftungsleitungen und elektrische Leitungen, z. B. für den vorbeugenden Brandschutz, leichte Trennwandkonstruktionen, Kernplatten für Sandwichkonstruktionen und Verbundelemente, Formteile für Rolladenkästen, wärmedämmende und leichte Stürze für Fenster und Türen, Halbschalen für die Rohrisolierung, um nur einige der mög­ lichen Anwendungen von Körpern aus mineralischen Schaumsystemen nach dem Anspruch dieser Erfindung zu nennen. Falls erforderlich können die Formkörper durch eingelegte Armierungen aus Faservliesen, Geweben, Metall etc. armiert werden.

Da der Mineralschaum sich jeder Form anpaßt, ist es auch möglich, bereits vorhandene hohle Formteile aus anderen Werkstoffen auszufüllen und damit nachträglich zu isolieren oder auszusteifen.

Mit spritzbar eingestellten Massen auf Basis der beschriebenen Systeme nach der anspruchsgemäßen Erfindung ist es auch möglich, Hohlräume z. B. im Berg- und Tunnelbau zu verfüllen oder sogenannte "Ortschaum"-Iso­ lierungen direkt auf Baukörper aufzutragen.

Für alle diese Anwendungen erweist es sich als besonderer Vorteil, daß die Mineralschaumsysteme nach dem Anspruch dieser Erfindung ohne jede externe Energiezufuhr in kurzer Zeit - einstellbar von wenigen Minuten bis auf 2-3 Stunden - völlig aushärten und so vor allem bei industrieller Fertigung kurze Taktzeiten möglich sind.

Beispiele Beispiel 1

100 Teile eines Stoffgemisches, bestehend aus 37,86% Schlackenmehl mit einem Gehalt von 36,50% SiO₂, 42% CaO, 12% Al₂O₃ und 7,5% MgO, Blaine-Wert 4300, 2,23% CaOH, 4,45% Sillitin Z, 4,45% Basalt­ mehl, 0,11% Aluminiumpulver, 0,67% Natriumpercarbonat und 0,11% Kaliumpermanganat werden mit 13,36% geschäumten Glasgranalien mit einer Korngröße von 1-2 mm und 39,98% einer wäßrigen Alkali­ silikatlösung mit einem MOL-Verhältnis von 1,48 und einem Gehalt an SiO₂ von 25,6% gemischt und in eine würfelförmige Form gegossen. Temperatur 20°

Die Masse beginnt nach ca. einer Minute aufzuschäumen. Nach ca. 20 Minuten ist der Schäumvorgang beendet und der Schaumkörper soweit verfestigt, daß der entstandene Würfel aus Mineralschaum mit zusätz­ lichem Leichtfüllstoff ausgeschaltet und vorsichtig transportiert werden kann. Nach ca. 2 Stunden ist der Körper vollständig ausgehärtet und kann bearbeitet werden.

Die entstandene Schaumstruktur ist geschlossenzellig, der mittlere Durchmesser der Schaumporen ist ca. 1,5 mm. Nach 72 Stunden Lagerung bei Raumtemperatur wurde der Körper einer Brandprüfung unterzogen. Die Schaumstruktur war bis ca. 1000 temperaturbeständig.

Beispiel 2

100 Teile eines Stoffgemisches, bestehend aus 43,15% Schlackenmehl mit einem Gehalt von 36,50% SiO₂, 42% CaO, 12% Al₂O₃ und 7,5% MgO, Blaine-Wert 4300, 2,54% CaO, 6,35% Glimmer, 2,54% Kaolin, 0,13% Aluminiumpulver, 0,76% Natriumpercarbonat und 0,13% Kaliumper­ manganat und 44,42% werden mit einer wäßrigen Alkalisilikatlösung mit einem Alkaligehalt von 27% und einem Gehalt an SiO₂ von 29,5% gemischt, die 0,2% eines Silicontensids enthielt und in eine würfelförmige Form gegossen. Temperatur 20°.

Die Masse beginnt nach ca. einer Minute aufzuschäumen. Nach ca. 12 Minuten ist der Schäumvorgang beendet und der Schaumkörper soweit verfestigt, daß der enstandene Würfel aus Mineralschaum ausgeschalt und vorsichtig transportiert werden kann. Nach ca. 120 Minuten ist der Körper vollständig ausgehärtet und kann bearbeitet werden.

Die entstandene Schaumstruktur ist geschlossenzellig, der mittlere Durchmesser der Schaumporen ist ca. 0,5 mm. Nach 72 Stunden Lagerung bei Raumtemperatur wurde der Körper einer Brandprüfung unterzogen. Die Schaumstruktur war bis ca. 1200 temperaturbeständig.

Diese Beispiele stehen exemplarisch für die Vielzahl der möglichen Ausführungsvarianten mineralischer Schaumstrukturen/Schaumkörper nach dem Anspruch dieser Erfindung. Sie sind nur typische Beispiele. Jedem Fachmann ist es möglich, mit den gegebenen Informationen nach der Lehre dieser Erfindung unter Zugrundelegung der erfindungs­ typischen Parameter - der Reaktion von Oxydgemischen des Calciums, Siliciums, Aluminiums, die aus Schmelz- oder Sinterprozessen ent­ stammen und ausreichend fein vermahlen sind, mit wäßrigen Lösungen von alkalischen Alkalisilikaten, unter Zusatz von Treibmitteln und gegebenenfalls Additiven und Füllstoffen - ähnliche Schaumstrukturen zu erzeugen.

Der Anspruch aus der beschriebenen Erfindung wird ausdrücklich auch auf diese möglichen Variationen der Erfindung erhoben.

Claims (9)

1. Mineralische, härtbare Schaumstrukturen (Mineralschäume) und daraus hergestellte Bauteile, Formkörper und Ortschäume, hergestellt durch Reaktion zwischen Oxyden des Siliziums, Calciums, Aluminiums und/oder Magnesiums und wäßrigen Lösungen von Alkalisilikaten, gegebenenfalls unter Zusatz von inerten Füllstoffen, Treibmitteln und Additiven, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumsystem 2 bis 70% Oxyde enthält, welche als Haupt- oder Nebenprodukte aus Hochtemperaturschmelz- und Sinterprozessen anfallen und die bereits als Stoffgemisch vorliegen sein können und wäßrigen Lösungen von Alkalisilikaten, den sogenannten Wassergläsern.

2. Mineralschäume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reak­ tionsmasse zusätzlich an sich bekannte Härtersubstanzen für Alkali­ silikatlösungen enthalten kann, die als Reaktionsbeschleuniger und Co- Härter für das System wirken können. Beispielhaft für solche Stoffe sind polymere (kondensierte) Phosphate des Aluminiums zu nennen. Solche Härtersysteme für Alkalisilikate sind beispielsweise in der DE-PS 27 09 189 beschrieben.

3. Verfahren zur Herstellung des Schaumsystems nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Reaktion notwendige Alkalisilikat dem Stoffgemisch auch als in Wasser leicht lösliche Trockensubstanz (sogenanntes hydratisiertes Wasserglas) mit einem Restwassergehalt zwischen 8 und 20%, bezogen auf Feststoff, zugemischt ist, die zur Einstellung des Verhältnisses Me₂O : SiO₂ notwendigen Alkali­ hydroxide ebenfalls dem Stoffgemisch trocken zugemischt sind und die Trockenmischung mit reinem Wasser angemischt werden kann, um eine verarbeitbare Masse herzustellen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Raumgewicht (die Dichte) der erzeugten Schaumstruktur durch einfache Veränderung der Menge des Treibmittels und gegebenenfalls der weiter zugesetzten Additive und Füllstoffe in weiten Bereichen zwischen ca. 50 kg und 1200 kg je m³ variiert werden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Struktur ohne externe Temperaturzufuhr - also bei Umgebungstemperatur - zu einem harten, außerordentlich stabilen Körper ausgehärtet werden kann.

6. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern beliebiger Geometrie aus dem Schaumsystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine fließfähige oder noch plastisch verarbeitbare Masse aus den Oxydgemischen, wäßrigen Lösungen der Alkalisilikate bzw. (bei Zube­ reitung des Stoffgemisches nach Anspruch 3) mit Wasser und gegebe­ nenfalls Additiven und Schäummitteln hergestellt und in Formen zur Formgebung aufgeschäumt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumsystem ohne Abformen durch maschinelle Applikation direkt auf ein Substrat oder in eine Form, beispielsweise durch Sprühen oder Spritzen, aufgetragen werden kann.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß Strukturen nach Anspruch 6 bis 7 aus dem Schaumsystem nach Anspruch 1 bis 5 durch eingearbeitete vorgeformte Armierungen aus Fasergebilden beliebiger Art, beispielsweise durch Gewebe und Vliese aus Glas, Kunstfaser oder Metall, oder durch Armierungen aus Stahl analog den Armierungstechniken bei Stahlbeton verstärkt werden können und aus den so bewehrten Formteilen auch statisch tragende Bauteile hergestellt werden können.

9. Schaumsysteme und Formteile daraus nach Anspruch 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie mit üblichen Werkzeugen, wie sie für die Holz-, Metall- und Steinbearbeitung üblich sind, z. B. durch Bohren, Fräsen und Sägen bearbeitet werden können.