DE4432019A1 - Stein- oder plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Stein- oder plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein stein- oder plattenförmiges
Bauelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei denen in
bestimmten Industrien in größeren Mengen anfallende Reststoffe
umweltschonend verwertet werden.
Es sind bereits zahlreiche Vorschläge bekannt, um Holzabfälle
der verschiedensten Art in Verbindung mit einem Wasserglasbinder
und Zuhilfenahme weiterer Füllstoffe und Bindestoffe zu
Bauelementen zu verarbeiten. Es wird hierzu nur beispielsweise
auf die "Betonstein-Zeitung" 1952, Heft 5, Seite 186, sowie auf
die deutsche Offenlegungsschrift 43 16 901, die deutsche
Offenlegungsschrift 26 36 313 oder die deutsche
Patentschrift 551 227 verwiesen.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen anderen Weg für die
Herstellung eines stein- oder plattenförmigen Bauelementes vor.
Dieser Vorschlag wird realisiert bezüglich des Bauelementes
durch die Lehre der Ansprüche 1 oder 3 und bezüglich der
Herstellung durch die Lehre der Ansprüche 9 bzw. 15 oder 16.
Es ist bekannt, daß das bei der Herstellung von Papier
verwendete Holz zum größten Teil für die Papierherstellung
ausgenützt werden kann, während geringere Anteile, wie Rinden
und nicht verwendbare Holzbestandteile sowie Papiersedimente
abfallen, die zumeist bisher zwecks Gewinnung von Wärmeenergie
in Feuerungsanlagen verbrannt werden.
Die nach dem Verbrennungsprozeß vorhandene Asche enthält zum
überwiegenden Teil Silizium, Kalzium, Aluminium und andere
Bestandteile in kleineren Mengen. Die Verbrennungsasche wird
bisher auf Deponien gelagert.
Durch die Lehre der Erfindung wird aus den bei der Herstellung
von Papier abfallenden Reststoffen, insbesondere den
Verbrennungsrückständen, ein vor allem für den Innenausbau von
Gebäuden und Räumen verwertbares Produkt geschaffen.
Gleichzeitig wird das Problem der Lagerung von Stoffen auf
Deponien wesentlich verringert.
Ein wesentlicher Anteil des Bauelementes ist die gemahlene, also
pulverförmige Asche, die bei der Verbrennung der Holz/und
Seminentrückstände anfällt. Wesentlich ist dabei, daß die
Trockenmasse des Bauelementes mittels zweiter Bindemittel
unterschiedlicher Art gebunden wird.
Zur Trockenmasse können vorteilhafterweise noch
Vermiculitgranulate und/oder Textilglasfaserschnitzel beigefügt
werden, die Letzteren in vergleichsweise kleinem Anteil.
Es hat sich in einigen Fällen auch als vorteilhaft erwiesen,
wenn man der Preßmasse auch einen Anteil von nicht verbrannten,
bei der Papierherstellung abfallenden Papiersedimenten zufügt,
wobei diese mit üblichem Tapetenkleister vermengt sein sollten.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein
großer Anteil der Bauelemente aus Fällen oder Reststoffen der
Papierherstellung bestehen. Die dabei verwendete
Verbrennungsasche ist selbst nicht mehr brennbar, so daß die
Bauelemente schon von daher ein hohes Maß an Hitze und
Flammwiderstand aufweisen. Dies gilt auch dann, wenn ein Anteil
von nicht verbrannten Reststoffen, wie Papiersedimeten
eingesetzt werden.
Die geringen Mengen an zugefügten Textilglasfaserschnitzeln
dienen der mechanischen Stabilität des Bauelementes. Statt dessen
können auch Holzspäne oder Basaltsteinwolle zugesetzt werden.
Das fertiggestellte Bauelement läßt sich wie Holz leicht
bearbeiten und weist nur ein geringes Gewicht auf, ist selber
widerstandsfähig gegen Einfluß von Wasser und ist im besonderen
Maße feuerhemmend. Bei diesem Bauelement kann vor allem auf den
bei Holzbetonbausteinen bisher üblichen Zement verzichtet
werden. Die beigefügten Vermiculite dienen der
Feuchtigkeitsspeicherung, welche zur Flammhemmung beiträgt. Der
verwendete PVAC-Leim wird mit entsprechendem Härter verwendet.
Es wird eine erdfeuchte Mischung aus der gemahlenen, also
pulverförmigen Verbrennungsasche, die bei der Verbrennung von
bei der Papierherstellung abfallenden Reststoffen entsteht,
Vermiculit-Granulaten und Textilglasfaserschnitzeln hergestellt.
Die Granulatgröße liegt zwischen 0 und 3 mm Durchmesser. Die
Schnitzellänge liegt bei etwa 13 mm. Die trockene Mischung wird
zunächst mit dem ersten Bindemittel gut verrührt. Diese Mischung
bildet zum Beispiel etwa 85 Gew.-% der feuchten Preßmasse. Dabei
betragen die Anteile in der Mischung
gemahlene Asche etwa 25,3 Gew.-%
Vermiculite etwa 12,6 Gew.-%
Textilglasfaserschnitzel etwa 1,3 Gew.-%
1. Bindemittel etwa 45,6 Gew.-%.
Vermiculite etwa 12,6 Gew.-%
Textilglasfaserschnitzel etwa 1,3 Gew.-%
1. Bindemittel etwa 45,6 Gew.-%.
Der Rest von 100 Gew.-% Preßmasse wird durch das zweite
Bindemittel gebildet, das selbst aus etwa 10 Gew.-% Leim und
etwa 5 Gew. -% Wasser besteht.
In den Gewichtsangaben zum Leim ist der entsprechende Härter
enthalten. Das zweite Bindemittel wird dem Gemenge von
Trockenmasse und erstem Bindemittel nach dessem innigen
Verrühren beigemengt. Unmittelbar nach dem Verrühren aller
Anteile wird die Preßmasse einmal in Einzelformen, zum anderen
in einer Strangpresse zu den Bauelementen verarbeitet. Dabei
werden die Bauelemente verpreßt und die Preßmasse härtet aus.
Zur Beschleunigung des Aushärtevorganges kann die Preßform auf
60°C bis maximal 80°C erwärmt werden. Die fertigen Bauelemente
werden dann zweckmäßigerweise bis auf eine Restfeuchte von etwa
7 Gew.-% nachgetrocknet.
Die Eigenschaften des Bauelementes entsprechen den technischen
Anforderungen der bisher insbesondere für den trockenen
Innenausbau verwendeten Baumaterialen. Darüber hinaus zeigen sie
einen hohen Feuerwiderstand. So haben Versuche gezeigt, daß eine
Einwirkung von Temperaturen von etwa 1200°C in einem Brennofen
einer Ziegelei selbst über eine Zeit von 24 Stunden zu keinen
Verformungen des Bauelementes führte, wobei das Bauelement
selbst entgast und versintert wird. Wiederholte Brandversuche
mit den gesinterten Bausteinen zeigen keinerlei
beeinträchtigende Einwirkung der hohen Temperaturen oder der
Flammen.
Es wurden Bausteine oder Formziegel von etwa 1200 cm³ Volumen aus
einer feuchten Preßmasse hergestellt. Diese bestand aus
900 g gemahlener Asche von verbrannten Rückständen der
Papierherstellung,
250 g Vermiculitgranulaten,
20 g geschnitzelten Textilglasfasern,
950 g erstes Bindemittel, wobei Wasserglas 900 g und Wasser 50 g ausmachen,
275 zweites Bindemittel, von denen 225 g PVAC-Leim (mit Härter) und 50 g Wasser ausmachen.
250 g Vermiculitgranulaten,
20 g geschnitzelten Textilglasfasern,
950 g erstes Bindemittel, wobei Wasserglas 900 g und Wasser 50 g ausmachen,
275 zweites Bindemittel, von denen 225 g PVAC-Leim (mit Härter) und 50 g Wasser ausmachen.
Zunächst wurden die Trockenanteile sorgfältig gemischt und innig
mit dem ersten Bindemittel vermengt. Danach wurde die Masse
wiederum gründlich mit dem zweiten Bindemittel verrührt und dann
die Preßmasse - zur Vermeidung einer vorzeitigen Aushärtung -
sofort zu Ziegeln verpreßt. Die Preßform wurde dabei auf einer
Temperatur zwischen 60°C und 70°C gehalten. Das fertige
Bauelement ist wie Holz bearbeitbar und wie Holz schneidbar.
Fünf Gewichtsanteile an bei der Papierherstellung abfallendem
Papiersediment, vermischt mit Methylzellulose (trockener
Kleister 1 Teil, angemischt mit 50 Teilen Wasser), werden mit
einer Trockenmasse aus zwei Gewichtsanteilen pulverförmiger
Verbrennungsasche, 5 Gewichtsanteilen vom ersten Bindemittel und
3 Gewichtsanteilen Vermiculitgranulaten innig vermischt. In
diesem Fall konnte - wegen des Tapetenkleisters - auf das zweite
Bindemittel gegebenenfalls auch verzichtet werden.
Es werden bei der Papierherstellung abfallende Reststoffe,
insbesondere Papiersedimente oder Papierschlamm im unverbrannten
Zustand und im verbrannten Zustand (Asche) im Verhältnis 2 : 3 bis
1 : 1 vermischt. Diese Mischung wird ähnlich wie Beispiel 3
weiterverarbeitet, wobei der Mischung Textilglasfaserschnitzel,
oder unverbrannte Holzspäne oder Basaltsteinwolle zur Erhöhung
der Stabilität beigefügt sind.
100 Gew.-% einer Trockenmischung, die zu 60 Gew.-% aus
pulverförmiger Asche, zu 35 Gew.-% aus Holzrückständen oder
Vermiculit und zu etwa 5 Gew. -% aus Textilglasfaserschnitzeln
besteht, wird nacheinander mit Silikatbindemittel und PVAC mit
Härter vermischt, wobei das erste Bindemittel zum zweiten
Bindemittel im Verhältnis 2 : 1 verwendet wird.
Die Bausteine können zweckmäßigerweise im Strangpreßverfahren
mit in Preßrichtung verlaufenden, etwa halbkreisförmigen
Längsnuten in allen freiliegenden Flächen und gegebenenfalls mit
einer oder mehreren, die Trocknung erleichternden Hohlkanälen
hergestellt werden. Bei der Verlegung gelangen die Halbnuten der
übereinanderliegenden Steine in Fluchtung und nehmen
Glasfaserbündel oder dergleichen auf. Die Steine können
miteinander verdübelt oder verklebt werden. Auf der
freiliegenden Fläche der mit den Bausteinen hergestellten Wand
können andere Deckmaterialien mit Hilfe der Halbnuten sicher
verankert werden. Die Steine können miteinander mit Hilfe eines
feuerfesten Zementes oder der noch feuchten Preßmasse selber
miteinander "verklebt" werden.
Claims (17)
1. Stein- oder plattenförmiges Bauelement, welches als
Trockenmischung die pulverförmige Asche von der Verbrennung
der bei der Papierherstellung abfallenden Holzrückstände und
Papiersedimente und als Bindemittel sowohl Wasserglas als
auch einen PVAC-Leim enthält.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trockenmischung zusätzlich Vermiculitgranulate
und/oder Textilglasfaserschnitzel enthält.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen Anteil an einer Mischung aus nichtverbrannten,
bei der Papierherstellung abfallenden Papiersedimenten und
Methylzellulose enthält.
4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es in der Trockenmasse etwa 50 Gew. -% unverbranntes
Papiersediment und etwa 20 Gew. -% Asche von bei der
Papierherstellung abfallenden Holzrückständen und
Papiersedimenten enthält.
5. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es pulverförmige Asche und Vermiculitgranulat etwa im
Verhältnis von 2 : 1 enthält.
6. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Textilglasfaserschnitzel in einem Anteil von 1/20
bis 1/30 der pulverförmigen Asche enthalten sind.
7. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Bindemittel im Verhältnis von etwa 2 : 1 zu der
pulverförmigen Asche enthalten ist.
8. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Bindemittel etwa im Verhältnis von 1 : 3 bis
1 : 4 zu dem ersten Bindemittel enthalten ist.
9. Verfahren zum Herstellen des Bauelementes nach Anspruch 2,
bei dem zunächst eine trockene Mischung aus der
pulverförmigen Verbrennungsasche, Vermiculitgranulaten
und/oder Textilglasfaserschnitzel hergestellt wird, daß die
Mischung dann mit dem ersten Bindemittel vermengt und dann
mit dem zweiten Bindemittel verrührt wird, worauf das
Gemenge in eine Einzelform gepreßt oder einer Strangpresse
zugeführt und getrocknet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Preßmasse bei einer Formtemperatur von ca. 60°C bis 80°C
verarbeitet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als erstes Bindemittel eine Mischung aus etwa 10 Teilen
Natronwasserglas und etwa 0,5 bis 0,7 Teilen Wasser
verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß als zweites Bindemittel eine Mischung aus etwa 10 Teilen
PVAC-Leim und etwa 1,5 bis 2,5 Teilen Wasser eingesetzt
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wasserglas des ersten Bindemittels und der PVAC-Leim
des zweiten Bindemittels im Verhältnis zwischen 3 : 1 und
4,5 : 1 eingesetzt werden, wobei pulverförmige Asche und
Wasserglas im Verhältnis von etwa 1 : 1,6 bis 1 : 2 verwendet
werden.
14. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß pulverförmige Asche und Vermiculitgranulat im Verhältnis
von etwa 2 : 1 eingesetzt werden, während beim Einsatz von
Textilglasfaserschnitzeln diese etwa 1/10 bis ein 1/15 des
Vermiculitanteils ausmachen.
15. Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes gemäß
Anspruch 3, nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet,
daß fünf Gewichtsanteile von der Papierherstellung
abfallenden Papiersediment mit einem Gehalt an
Methylzellulosekleister einer Mischung aus zwei
Gewichtsanteilen pulverförmiger Asche und fünf
Gewichtsteilen des ersten Bindemittels, und gegebenenfalls
drei Gewichtsanteilen Vermiculitgranulaten zugemischt
werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das nichtverbrannte Papiersediment wenigstens bezüglich
eines Mengenanteils durch nicht verbrannte Holzrückstände
ersetzt wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes gemäß
Anspruch 3, nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß unverbrannte und verbrannte Reststoffe, die bei der
Papierherstellung abfallen, im Verhältnis von 2 : 3 bis 1 : 1
verwendet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944432019 DE4432019A1 (de) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | Stein- oder plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19944432019 DE4432019A1 (de) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | Stein- oder plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4432019A1 true DE4432019A1 (de) | 1996-03-14 |
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DE19944432019 Withdrawn DE4432019A1 (de) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | Stein- oder plattenförmiges Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (1)
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