DE4321024A1 - Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton oder betonähnlichen Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton, worunter auch ausdrücklich Kalksilicatbeton fällt und bei dem ein Gemenge aus einem hydraulischen Binde­ mittel wie Zement oder einem nichthydraulischen Bindemittel wie Kalk oder Gips sowie Zuschlagstoffen und Wasser herge­ stellt, gemischt, verarbeitet und ausgehärtet wird und die Zuschlagstoffe mindestens eine Komponente mit geringerer Rohdichte als die von Kies aufweisen.

Nach einem solchen bekannten Verfahren besteht die Leicht­ zuschlagstoffkomponente beispielsweise aus Asbestfasern und nach dem Verfahren werden Asbestzementprodukte hergestellt. Auch andere Materialien werden mit Zement versetzt, um Leicht­ bauprodukte zu erzeugen. Hierunter fallen Holzzementprodukte, die aus einem zementgebundenen Holzspänematerial bestehen und unter dem Handelsnamen Heraklit verkauft werden. Als Aus­ gangsmaterial wird dazu gewachsenes Holz verwendet, das zu Spänen verarbeitet werden muß, bevor die Zementzugabe erfol­ gen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zu schaffen, mit dem Betonteile oder betonähnliche Teile unter Verwendung von Abfallprodukten hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den eingangs beschriebenen Maßnahmen dadurch gelöst, daß die Leichtzuschlagstoffkomponente Papier umfaßt. Gemäß ei­ ner Ausgestaltung der Erfindung wird Altpapier zerkleinert und in Form von trockenen Schnitzeln, Streifen und/oder Fasern dem Gemenge zugeführt. Alternativ liegt es im Rahmen der Erfindung, Altpapier zu zerkleinern und mit Wasser zu einer breiigen Pulpe zu verrühren, wobei die Pulpe dem Gemenge zugeführt und die nach Rezeptur nötige Anmachwassermenge um die in der Pulpe enthaltene Wassermenge reduziert wird. Schließlich besteht eine weitere Variante gemäß der Erfindung darin, daß das Altpapier zerkleinert und durch Wasserzusatz zu einem Brei verarbeitet wird, daß aus dem Brei Einzelkör­ per wie Kugeln erzeugt und getrocknet werden, und daß die getrockneten Formlinge als Leichtzuschlagstoffe für die Be­ reitung von Beton oder betonähnlichem Material verwendet werden.

Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht darin, daß Altpapier einer sinnvollen Wiederwendung zugeführt wird. Da nur ein sehr kleiner Bruchteil des laufend anfallenden Altpapiers für die Papierherstellung eingesetzt werden kann, bleibt bis­ her für den allergrößten Teil des Altpapiers die mehr oder weniger umweltschädliche Entsorgung. Durch Wiederverwertung des Altpapiers nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein­ mal ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet und zum anderen werden neuartige Produkte geschaffen, die insgesamt kosten­ günstiger herstellbar sind als nach bekannten Verfahren.

Der Einfachheit halber wird in Zukunft bei dem erzielten Er­ zeugnis von Beton oder Leichtbeton gesprochen, obwohl Betone üblicherweise Zuschlagstoffe wie Stein oder Kies enthalten und diese Zuschlagstoffe mit einem hydraulischen Bindemittel, insbesondere Zement gebunden werden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Betone im engeren Sinn, sondern betrifft jegliche Art von Produkten, bei denen Leichtstoffe in zer­ kleinerter Form mit einem natürlichen Bindemittel zu festen Körpern verbunden werden. Als Bindemittel kommen hier ins­ besondere auch Gips und Kalk in Frage und es sind ohne weite­ res Mischungen dieser Bindemittel einschließlich Zement mög­ lich.

Je nach dem Anteil des Papiers und insbesondere Altpapiers im Beton verändert sich die Rohdichte des erzielten Produktes. Das gleiche gilt für die Druckfestigkeit und die Wärmeleit­ fähigkeit, wobei sich versteht, daß die gegenseitige Abhängig­ keit dieser beiden letzten Eigenschaften umgekehrt proportio­ nal ist. Je nach dem Verwendungszweck kann also durch Zu­ mischung eines hohen Anteils von Papier ein Leichtstoff mit hohem Dämmvermögen erzielt werden. Dieser Werkstoff ist auch sehr leicht verarbeitbar. Er läßt sich leicht sägen, schnei­ den, bohren und schleifen. Insbesondere können Dämmplatten aus dem neuen Material hergestellt werden, die hohe Tritt-, Schall- und Wärme­ isolierwerte haben, dennoch aber selbsttragend sind, so daß Stützkonstruktionen entfallen. Da sich gemäß einem Aspekt aus dem Altpapier kugelförmige oder kugelähnliche Füllkör­ per herstellen lassen, die dann ggf. unter Zusatz weiterer Zuschlagstoffe mit Zement versetzt werden, schafft die Er­ findung poröse Produkte, die aber geschlossenzellig ausge­ bildet sind, was für viele Anwendungsgebiete vorteilhaft ist. Setzt man dagegen faserartige Papierstränge ein, so wird ein Produkt erzeugt, das überwiegend offenzellig ist. Solche Pro­ dukte eignen sich beispielsweise für die Herstellung von Platten, die als Gebäudeinnenwände eingesetzt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine zement-, kalk- oder gipsgebundene Fertigware, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie als Leichtzuschlagstoff oder Trägerwerkstoff Papier, ins­ besondere Altpapier enthält. Diese Beton- oder betonähnliche Fertigware ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung mehr­ schichtig ausgebildet, wobei sich die beiden Schichten in der Rohdichte unterscheiden. Nach dieser Ausgestaltung der Erfin­ dung lassen sich z. B. Platten bauen, die eine äußere unporöse Schicht aus reinem Beton und eine anschließende poröse Schicht mit wesentlich geringerer Rohdichte aufweist, wobei beide Schichten gemeinsam ausgehärtet werden. Solche Platten können für die Herstellung von Außenmauern von Gebäuden verwendet werden, wobei die Außenschicht für Feuchtigkeitsdichte sorgt, während die anschließende Schicht gute Isoliereigenschaften aufweist. Besonders vorteilhaft ist auch eine dreischalige Bauweise, bei der die Außenschichten aus hochwertigem Beton bestehen und die dazwischen liegende Innenschicht einen mehr oder weniger hohen Zuschlagstoffanteil aufweist, der aus Pa­ pier besteht. Diese Innenschicht dient hauptsächlich dazu, die beiden Außenschichten im Abstand zu halten, wobei diese die Beanspruchungen, z. B. Biegebeanspruchungen in Tragwerks­ teilen übernehmen, während die Papier enthaltende Innenschicht im spannungslosen Bereich liegt. Mit solchen Trägern oder Tragkonstruktionen wird erhebliches Gewicht gespart.

Besonders vorteilhaft lassen sich die erfindungsgemäß herge­ stellten Produkte zur Herstellung von Wärme- und/oder Schall­ dämmplatten einsetzen. Diese Produkte haben gegenüber heute vielfach verwendeten geschäumten Platten den Vorteil, daß sie ausschließlich aus Naturprodukten zusammengesetzt sind.

Viele Produkte, die heute aus Vollbeton hergestellt werden, lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren preiswerter herstellen und erlauben zusätzlich noch eine nachträgliche Bearbeitung. Auch der Einsatz solcher Produkte im witterungs­ abhängigen Außenbereich scheitert nicht, da die Gegenstände mit einer wasserdichten Oberflächenschutzschicht überzogen werden können. So lassen sich die erfindungsgemäß hergestell­ ten Produkte überall dort verwenden, wo die Druckfestigkeit nicht von Bedeutung ist.

Einsatzbeispiele sind: gegossene, Papier enthaltende Leicht­ baufußböden mit den positiven Eigenschaften von Wärme- und Trittschallisolierung, vorgefertigte Leichtbauplatten zur Herstellung von Gebäudewänden, wobei in diesen Platten ein­ seitig oder beidseitig Nutensysteme eingeformt sein können für die spätere Verlegung von Heizrohren oder -kabeln; Böden, Decken und Wände, die in Ortleichtbetonbauweise er­ stellt werden, abgehängte Decken oder Unterdecken in Platten­ bauweise, Straßenaufbauten für verkehrsberuhigte Bereiche; Bauwerke für Spielplätze, wie Burgen, Berge, Figuren und Gebäude; Mobiliar für Stadtlandschaften, wie massiv geform­ te Sitzbänke und -gruppen, Straßenbegrenzungspfähle und Gartenzäune.

Die beiliegende Zeichnung enthält Diagramme der Rohdichte, der Druckfestigkeit und der Wärmeleitfähigkeit des neuartigen Baumaterials, jeweils aufgetragen über dem Anteil des im Bau­ werkstoff enthaltenen Papiers. In vielen praktischen Anwen­ dungsfällen liegt dieser Papieranteil zwischen 30% und 70%, gute Erfolge sind mit einem 50%igen Papieranteil gemacht worden, wobei schon eine erhebliche Gewichtsreduzierung des Bauwerkstoffes erreicht wird bei noch ausreichender Druck­ festigkeit.

Als wesentliche Vorteile des neuen Bauwerkstoffes lassen sich zusammenfassend nennen, die ökologische Unbedenklichkeit, die Möglichkeit Papier, insbesondere Altpapier als Wertstoff zu nutzen, die Möglichkeit des vollständigen Recyclings, denn der Bauwerkstoff läßt sich zermahlen und erneut wiederverwenden, die Herstellung von Leichtbeton durch Zugabe geringer Mengen Altpapiers und schließlich die Erstellung von Wärme- und/oder Schallisolierprodukten durch Erhöhung des Altpapieranteils im Verbundwerkstoff.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Leichtbeton oder betonähnlichen Produkten, bei dem ein Gemenge aus einem hydraulischen Bindemittel wie Zement und/oder einem nichthydraulischen Bindemittel wie Kalk oder Gips, sowie Zuschlagstoffen und Wasser hergestellt, gemischt, verarbeitet und ausgehärtet wird und die Zuschlagstoffe min­ destens eine Komponente mit geringerer Roh­ dichte als der von Kies aufweisen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Leichtzuschlagstoffkompo­ nente Papier umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Altpapier zerkleinert und in Form von troc­ kenen Schnitzeln, Streifen und/oder Fasern dem Gemenge zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Altpapier zerkleinert und mit Wasser zu ei­ ner breiigen Pulpe verrührt wird, daß die Pulpe dem Gemenge zugeführt und die nach Rezeptur nö­ tige Anmachwassermenge um die in der Pulpe ent­ haltene Wassermenge reduziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich­ net, daß Altpapier zerkleinert und durch Wasserzusatz zu einem Brei verarbeitet wird, daß aus dem Brei Formkörper, wie Kugeln erzeugt und getrocknet werden und daß die getrockneten Formlinge als Leichtzuschlagstoffe für die Be­ tonbereitung verwendet werden.

5. Zement-, kalk- und/oder gipsgebundene Fertig­ ware, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Leichtzuschlagstoff oder Trägerwerkstoff Papier, insbesondere Altpapier enthält.

6. Beton oder betonähnlicher Bauwerkstoff nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß er mehr­ schichtig ausgebildet ist und mindestens zwei Schichten unterschiedlicher Rohdichte aufweist.

7. Beton oder betonähnlicher Bauwerkstoff nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß eine Papier enthaltende Betonschicht sich zwischen zwei Normalbetonschichten befindet und alle Schichten klebstofffrei durch gemein­ sames Aushärten einen einheitlichen Körper bilden.

8. Betonfertigware nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Wärme- und/oder Schalldämmelement bildet.

9. Betonfertigware nach einem der Ansprüche 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wasserdichte Oberflächenschutzschicht aufweist.

10. Verwendung von Altpapier zur Erzeugung von zement-, gips- und/oder kalkgebundenen Gegen­ ständen.