DE4123581A1 - Glass plate prodn. - using layers of non-expanded and expanded glass granules in a mould and heating and compacting under pressure - Google Patents

Glass plate prodn. - using layers of non-expanded and expanded glass granules in a mould and heating and compacting under pressure

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Abstract

Producing components from glass granules in which a layer of non-expanded glass granules is covered with a layer of expanded glass granules either still in their hot condition or in a cold condition. The mould is then heated to 700-900 deg. C, pref. 800-900 deg. C and then subjected to a pressure of 0.005-0.015 N/mm2 in order to compact the material by 5-15%. With plates of less than 40mm, the layer of non-expanded granules can be left out. A layer of file powder or pumice stone powder is used as separating film between the mould surfaces and the loos glass granules. Compaction time is 1-30 sec. depending ont he required surface peroperty. USE/ADVANTAGE - Making plates for use as facades in buildings or as thermal resistance layers. By varying the amount of non-expanded glass and expanded glass in the mould, closed or opened pore material is produced. A high tensile and pressure strength is obtained perpendicular to the plate surface.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Bauplatten, aus Glas-Granalien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for manufacturing of moldings, in particular building boards Glass granules according to the preamble of claim 1.

Bekannt sind Verfahren zur Herstellung von Schaumglasplatten aus einer homogenen Glasschmelze unter Zugabe von Schäummitteln. Diese Verfahren führen jedoch zu einem geschlossenen porigen Gefüge mit hohem Diffusionswiderstand. Aus der DE-OS 30 22 787 ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumglasplatten aus granulierten Gemischen aus Glasmehl und Schaummitteln bekannt, wobei das Granulat in einer offenen oder geschlossenen Form geschäumt wird. Auch dieses Verfahren führt zu einer hohen Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl.Processes for the production of Foam glass plates from a homogeneous glass melt with the addition of foaming agents. This procedure however, lead to a closed porous structure with high diffusion resistance. From DE-OS 30 22 787 a method for Production of foam glass plates from granulated Mixtures of glass powder and foaming agents known the granules in an open or closed mold is foamed. This too Procedure leads to a high Water vapor diffusion resistance number.

Nach der DE-OS 39 05 672 ist ein Verfahren bekannt, wonach diffusionsoffene Schaumglasplatten dadurch hergestellt werden können, daß Granalien aus Glasmehl und Schäummitteln lageweise gebläht werden, wobei die einzelnen Lagen nicht aus einem Haufwerk gebildet, sondern die Granalien in einem bestimmten Abstand voneinander ausgestreut werden. Der Abstand berücksichtigt einerseits die Volumenzunahme beim Schäumen und andererseits die Notwendigkeit, daß nach dem Schäumen freie Räume zwischen den untereinander verbundenen expandierten Granalien verbleiben.According to DE-OS 39 05 672 a method is known after which diffusion-open foam glass plates Can be made that granules from glass powder and foaming agents are expanded in layers, the individual layers are not formed from a pile, but the granules at a certain distance are scattered from each other. The distance takes into account the increase in volume on the one hand Foaming and on the other hand the need for after foaming free spaces between each other associated expanded granules remain.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem auf möglichst einfache und wirtschaftliche Weise, nämlich unter Anwendung ein und derselben technischen Anlage, sowohl diffusionsoffene als auch diffusionsdichte Formkörper aus Glas-Granalien, insbesondere Bauplatten, hergestellt werden können. Als maßgebende bautechnische Eigenschaften sollen die Bauplatten normal zur Plattenebene hohe Zug- und Druckfestigkeiten besitzen, um eine dübelfreie Verlegung zu ermöglichen und um hohe Gebrauchsfähigkeit, z. B. als Fassadenplatte bzw. Dämmplatte eines Wärmedämmverbundsystems, zu gewährleisten. Ferner sollen sich die Formkörper durch Nichtbrennbarkeit und ausgeschlossener hygrischer Längenänderung und einer niedrigen Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl auszeichnen, wodurch die Kombination mit anderen Baustoffen möglich wird.The invention is based on the object Method according to the preamble of claim 1 create with the simplest possible and economical way, namely using one and the same technical system, both diffusion-open as well as diffusion-tight molded articles made of glass granules, especially building boards, can be produced. As authoritative constructional properties should the building boards high tensile and normal to the plate level Have compressive strengths to ensure dowel-free To allow laying and around high Usability, e.g. B. as a facade panel or Insulation board of a thermal insulation composite system, too guarantee. Furthermore, the shaped body should through non-combustibility and more excluded hygric length change and a low one Distinguish water vapor diffusion resistance number, thereby combining with other building materials becomes possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß aus einer Mischung aus zerkleinertem Glas und einem Blähmittel Rohgranalien hergestellt werden und diese Rohgranalien unter Wärmeeinwirkung gebläht werden können und zur Herstellung der Formkörper zunächst eine Lage aus ungeblähten Rohgranalien und darüber eine Schicht aus geblähten Schaumglasgranalien der Korngröße 4-8 oder 8-12 oder 4-12 mm als Haufwerk in eine Form geschüttet werden. Die vorgeblähten Schaumglasgranalien können entweder sofort in noch heißem Zustand oder auch nach einer Zwischenlagerung kalt eingesetzt werden. Das Haufwerk wird anschließend auf 700 bis 900°C, vorzugsweise 800 bis 900°C, erhitzt und dann mittels eines sehr geringen einseitigen Druckes von 0,05-0,015 N/mm2 um 5 bis 15% verdichtet, wobei ein Formkörper mit festem Verbund entsteht, ohne daß die poröse Struktur und die äußere Form der Granalien nachteil;ig verändert wird. Ferner zeigte sich, daß der Verbund auch dann ausreichend erhalten bleibt, wenn nach einer solchen Formgebung sich ein erforderlicher längerer Abkühlvorgang anschließt, obwohl die geschäumten Granalien einer fortlaufenden Kontraktion infolge der Wirkung der Oberflächenspannung des erweichten Glases unterliegen.According to the invention, the object is achieved in that raw granules are produced from a mixture of crushed glass and a blowing agent and these raw granules can be expanded under the action of heat, and for the production of the shaped bodies first a layer of unexpanded raw granules and, above that, a layer of expanded foam glass granules of grain size 4- 8 or 8-12 or 4-12 mm can be poured into a mold as a pile. The pre-inflated foam glass granules can either be used immediately when they are still hot or cold after an intermediate storage. The pile is then heated to 700 to 900 ° C, preferably 800 to 900 ° C, and then compressed by 5 to 15% by means of a very low one-sided pressure of 0.05-0.015 N / mm 2 , whereby a molded body with a firm bond arises without the porous structure and the external shape of the granules being adversely affected. Furthermore, it was found that the bond is sufficiently preserved even if a longer cooling process is required after such a shaping, although the foamed granules are subject to continuous contraction due to the effect of the surface tension of the softened glass.

Die Erfindung sieht auch vor, daß bei geringen Plattendicken, vorzugsweise unter 40 mm, auf die Streuschicht aus ungeblähten Rohgranalien verzichtet werden kann. Mit zunehmender Plattendicke zeigte sich, daß die Verbundfestigkeit mit dem Abstand der Druckfläche abnimmt. Überraschend zeigte sich nun, daß die Verdichtung unterseitig betreffend durch eine Streuschicht aus ungeblähten Granalien bewirkt werden kann. Uberraschend ist dies allein schon deshalb, weil Schäumen und Volumenzunahme der Streuschicht schon während des Aufheizvorganges bis zur Arbeitstemperatur für die oberseitige Verdichtung stattfindet, also nicht synchron verläuft. Bei der eben genannten Auslegung der Streuschicht bildet sich durch die Temperaturbehandlung des gesamten Materialstranges an dessen Unterseite eine sehr feste Lage aus ineinandergeschäumten Granalien, deren ursprüngliche Umrisse praktisch verschwinden und die dadurch der Platte eine höhere Biegefestigkeit und hervorragende Oberflächenbeschaffenheit verleiht. Die Diffusionsfähigkeit der fertigen Platte wird bei genannter Auslegung der Streuschicht nicht nachteilig eingeschränkt.The invention also provides that at low Board thicknesses, preferably less than 40 mm, on the Scatter layer made from unexpanded raw granules can be. With increasing plate thickness showed that the bond strength with the distance of the Print area decreases. Now it was surprising that the compression on the underside with a Scatter layer made from unexpanded granules can. This is surprising simply because because foaming and volume increase of the spreading layer already during the heating process up to Working temperature for top compression takes place, i.e. does not run synchronously. With the design of the scattering layer just mentioned is formed by the temperature treatment of the entire strand of material on the underside of one very solid layer made of foamed granules, whose original outlines practically disappear and thereby the plate a higher one  Flexural strength and excellent Gives surface texture. The Diffusion ability of the finished plate is at mentioned design of the scattering layer is not disadvantageous limited.

Andererseits erlaubt gerade diese Verfahrensweise, durch Verstärkung der Streuschicht an der Plattenunterseite auch diffusionsdichten Zustand zu erreichen, ferner die Festigkeit der Platte weiter zu erhöhen.On the other hand, this procedure allows by reinforcing the scattering layer on the The underside of the plate is also diffusion-tight reach, further increase the strength of the plate increase.

Die Verdichtung oberseitig kann mit einer Walze vorgenommen werden, deren Oberfläche auf Temperaturen oberhalb 650°C, bevorzugt 800 bis 900°C, erwärmt sein muß. Die Verdichtungsdauer beträgt 1 bis 30 Sekunden, je nach angestrebter Oberflächeneigenschaft.The top compression can be done with a roller be made, the surface of which is at temperatures be heated above 650 ° C, preferably 800 to 900 ° C got to. The compression time is 1 to 30 seconds, depending on the desired surface properties.

Die Schaumglasplatten werden auf einem endlosen Strang erzeugt, dessen mitlaufende Seitenwände Jewei1s aus zwei parallelen Platten bestehen, so daß im Hochtemperaturbereich des Formgebungsofens nur die innere platte an dem erweichten Schaumglas ankleben kann. Damit kann ferner einer im erweichten Zustand des Schaumglases auftretenden Schwindung Rechnung getragen werden. Während die äußeren Seitenwände mit dem endlosen Band im Formgebungsofen umlaufen, wandern die inneren Seitenwände am Schaumglasstrang mit durch den Kühlofen und werden danach mittels Sägen abgetrennt und dem Wiedereinsatz zugeführt. Der im Bereich der mitlaufenden Seitenwände sowie beim Aufteilen des endlosen Schaumglasstranges anfallende Abfall wird auf Korngrößen unter 2 mm zerkleinert und in die Produktion zurückgeführt, bevorzugt den Schaumglasstrang oberseitig aufgestreut, wodurch eine glatte, aber diffusionsoffene Außenschicht entsteht. Der Schaumglasstrang wird vor der Formgebung durch einen sogenannten Grader oberseitig egalisiert. Diese Egalisierung wird durch Abstreuen der Schaumglasgranalien mit feinkörnigem Schaumglasbruch wesentlich erleichtert.The foam glass sheets are on an endless Strand produced, the moving side walls Each consist of two parallel plates, so that in the high temperature area of the molding furnace only that Glue the inner plate to the softened foam glass can. It can also be used in a softened state of the shrinkage occurring in the foam glass be worn. While the outer side walls with run around the endless belt in the forming furnace, migrate the inner side walls on the foam glass strand with through the cooling furnace and then by means of Saws separated and sent for reuse. The in the area of the moving side walls as well as at Splitting up the endless strand of foam glass Waste is crushed to grain sizes below 2 mm and  returned to production, preferably the Foam glass strand sprinkled on the top, creating a smooth, but permeable outer layer is created. The foam glass strand is through before shaping equalized a so-called grader on the top. These Equalization is achieved by sprinkling the Foam glass granules with fine-grained foam glass breakage much easier.

Der Schaumglasstrang benötigt eine Trennschicht gegen den Boden des Arbeitsbandes im Formgebungsofen sowie gegen das heiße Verdichtungswerkzeug an der Oberseite. Als Trennmittel hat sich zum Beispiel Ziegelmehl, gemahlener Bims oder dergleichen bewährt. Oberseitig wird das Trennmittel nach der Egalisierung der Strangoberfläche als sehr dünner Überzug aufgegeben. Im Falle einer dekorativen, zum Beispiel keramischen, Streuschicht bildet diese die Trennschicht.The foam glass strand needs a separating layer against the bottom of the working belt in the shaping furnace as well against the hot compaction tool on the Top. As a release agent, for example Brick flour, ground pumice or the like has proven itself. The release agent is on the top after leveling the strand surface as a very thin coating given up. In the case of a decorative, for example ceramic, this forms the diffusion layer Interface.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Zur Herstellung einer diffusionsoffenen Schaumglasplatte mit Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ= 16 wird eine 4 mm dicke Lage aus ungeschäumten Granalien 1-2 mm Korngröße über eine dünne Schicht aus Ziegelmehl auf das Arbeitsband des Formgebungsofens gestreut. Darüber wird eine 58 mm hohe Schicht aus Schaumglasgranalien mit einer Korngröße von 8-12 mm gefüllt und mit Schaumglasbruch 0,5-2 mm Korngröße in 3 mm Dicke abgestreut, so daß eine Gesamtschütthöhe von 65 mm entsteht. Danach wird die Oberseite mit Ziegelmehl überzogen. Anschließend wird das Haufwerk auf 900°C erwärmt und 5 Sekunden lang um 5 mm mit einem Preßdruck von 0,01 N/mm2 verdichtet. Die Plattenrohdichte ergibt sich in Abhängigkeit von der Schüttdichte der verwendeten Materialien, vorwiegend aus derjenigen des Schaumglases. Bei Schüttdichte des letzteren von 0,17 kg/dm3 für die Korngruppe 8-12 mm beträgt die Plattenrohdichte 0,21 kg/dm3, die Wärmeleitfähigkeit, einschließlich eines Zuschlages für die sehr geringe Ausgleichsfeuchte unter 1 Masse-%, = 0,07 W/m2 · °C, die Querzugfestigkeit 0,13 N/mm2, die Druckfestigkeit 0,8 N/mm2 und die Biegefestigkeit 0,6 N/mm2.In order to produce a vapor-permeable foam glass plate with a water vapor diffusion resistance factor of µ = 16, a 4 mm thick layer of unfoamed granules of 1-2 mm grain size is sprinkled over a thin layer of brick powder on the working belt of the shaping furnace. A 58 mm high layer of foam glass granules with a grain size of 8-12 mm is filled over it and sprinkled with foam glass breakage 0.5-2 mm grain size in 3 mm thickness, so that a total dumping height of 65 mm results. Then the top is covered with brick powder. The pile is then heated to 900 ° C. and compacted by 5 mm for 5 seconds with a pressure of 0.01 N / mm 2 . The bulk density depends on the bulk density of the materials used, mainly that of the foam glass. With bulk density of the latter of 0.17 kg / dm 3 for the grain group 8-12 mm, the plate density is 0.21 kg / dm 3 , the thermal conductivity, including a surcharge for the very low leveling moisture below 1% by mass, = 0, 07 W / m 2 ° C, the transverse tensile strength 0.13 N / mm 2 , the compressive strength 0.8 N / mm 2 and the bending strength 0.6 N / mm 2 .

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Zur Herstellung einer diffusionsdichten Schaumglasplatte wird die Streuschicht aus ungeschäumten Granalien auf 10 mm verstärkt und die Schütthöhe der Schaumglasgranalien gegenüber Beispiel 1 von 58 auf 52 mm verringert. Im übrigen verläuft das Verfahren wie in Beispiel 1. Es ergibt sich eine Plattenrohdichte von 0,26 kg/dm3, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,1 W/m · K, eine Druckfestigkeit von 1,5 N/mm2 und eine Biegefestigkeit von 0,9 N/mm2.To produce a diffusion-tight foam glass plate, the diffusion layer made of unfoamed granules is reinforced to 10 mm and the bed height of the foam glass granules is reduced from 58 to 52 mm compared to Example 1. Otherwise, the process is as in Example 1. The result is a plate density of 0.26 kg / dm 3 , a thermal conductivity of 0.1 W / m · K, a compressive strength of 1.5 N / mm 2 and a flexural strength of 0.9 N / mm 2 .

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Glasgranalien, insbesondere Bauplatten, bei dem aus einer Mischung aus zerkleinertem Glas und einem Blähmittel Rohgranalien hergestellt werden und diese Rohgranalien unter Wärmeeinwirkung gebläht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zunächst eine Lage aus ungeblähten Rohgranalien und darüber eine Schicht aus geblähten Schaumglasgranalien in noch heißem oder auch kaltem Zustand als Haufwerk in eine Form geschüttet werden
  • - und das Haufwerk auf 700 bis 900°C, vorzugsweise 800 bis 900°C, erhitzt wird
  • - und dann unter einem Druck von 0,005-0,015 N/mm2 um 5 bis 15% verdichtet wird, wobei ein Formkörper mit festem Verbund entsteht.
1. A process for the production of moldings from glass granules, in particular building boards, in which raw granules are produced from a mixture of crushed glass and a blowing agent and these raw granules can be expanded under the action of heat, characterized in that
  • - First, a layer of unexpanded raw granules and above a layer of expanded foam glass granules in a hot or cold state are poured into a mold as a heap
  • - And the pile is heated to 700 to 900 ° C, preferably 800 to 900 ° C
  • - and then compressed under a pressure of 0.005-0.015 N / mm 2 by 5 to 15%, whereby a molded body with a firm bond is formed.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringen Plattendicken, vorzugsweise < 40 mm, auf die Lage aus ungeblähten Rohgranalien verzichtet werden kann.2. The method according to claim 1, characterized in that that at low board thicknesses, preferably <40 mm, on the layer of unexpanded raw granules can be dispensed with. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Trennschicht gegen den Boden der Form sowie gegen die Oberfläche des Verdichtungswerkzeuges Ziegelmehl, gemahlener Bims oder dergleichen aufgestreut wird. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that as a separating layer against the Bottom of the mold as well as against the surface of the Brick flour compaction tool, ground pumice or the like is sprinkled.   4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsdauer je nach angestrebter Oberflächeneigenschaft 1-30 Sekunden beträgt.4. The method according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the compression time depending on desired surface property Is 1-30 seconds. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Herstellung der Formkörper anfallende Schaumglasabfall zerkleinert wird und vor der Formgebung auf die Schicht aus geblähten Schaumglasgranalien aufgestreut wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized characterized in that in the manufacture of the Shaped molded glass waste and before forming on the layer blown foam glass granules is sprinkled on.
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