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Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere von Bauelementen,
aus Ziegelsplitt und Bindemittel Der Mangel an Bindemitteln, wie Zement, Kalk, Gips,
Magnesia und anderen anorganischen Bindemitteln im Bauwesen sowie die vorhandene
Kohlennot"die Bauholzknappheit, die ungleichmäßige Verteilung der Roh- und Baustoffe
und die ällgemeinen Schwierigkeiten im Transportw-esen fordern dringend die örtlicheHerst-ellung
vonBauelementen mit für die Bauindustrie noch unbekannten bzw. bisher wenig verwendeten
Bindemitteln. Es müssen Rohstoffe verwendet werden, welche möglichst in den zerbombten
und wieder aufzuibauenden Großstädten selbst vorhanden sind, damit die Bauelemente
ohne Ziegeleien an Ort und Stelle hergestellt werden können.
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Es gibt z. B. ein' Verfahren, welch-es die Herstellung von in Formen
gegossenen Serienliäuser, z. B. Einfamilienhäuser (Montagebauweise), aus Schaumbeton
betrifft. Dieses Verfah,ren läßt sich nur dort durchführen, wo genügend Zement zur
Verfügung steht. Ein weiteres Verfahren betrifft die Herstellung von Hohlblocksteinen
aus Z,iegelsplitt und dem sog.M#agdeburgerBinder2:25. Dies-er wird hauptsächlich
aus Hochofenschlacke hergestellt.
Alle Binder aus Hochofenschlacke
aber haben den Nachteil, daß ihre Abbindung im wesentlichen eibenso lange -dauert
wie die von Beton oder von Bindern auf Zementgrundlage.
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Um diese Bauelemente ohne größere Verluste (Bruch) verarbeitenbzw.
transportieren zu können, ist also notwendig"die normale Abbindezeit dieser Binder
von 18 bis:28 Tagen abzuwarten.
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Es bestand nun -die Aufgabe, ein, Verfahren zu finden, welches mit
einem Binder arbeitet, der erstens in genügen-der Menge vorhanden ist, zweitens
möglichst schnell abbindet, und zwar möglichst so schnell, daß,die daraushergestellten
Formkörper, wie Dachsteine, Klinker, Ziegelsteine, Möbelteile, Straßendecken, Bauplatten,
Bauelemente, für in Montagebauweis-e zu errichtende Häuser innerhalb ganz kurzer
Zeit von etwa in 2 bis 6 Stunden ausgehärtet und in 24 Stunden verwendungsfähig
sind.
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Die Lösung -dies-er Aufgabe nach der vorliegenden Erfindung bezieht
sich nun nicht auf die Verwendung grundsätzlich neuer Rohstoffe und Bindemittel,
sondern auf die Verarbeitung von Baua:bfallstoffen in Behandlung mit bestimmten
Bindemitteln zu -einer geeigneten Preß- bzw. Formmasse.
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Es ergab sich, daß sich als Binder für Bauelemente alle harzartigen
und alle härtbaren Kond-ensationsprodukte, wie Kondensationsprodukte aus Phenol-Formald,-hyd,
Harnstoff-nioharnstoff-Formaldehyd, Glycerin-Phthalsäure-Hairz-Ester, Polyviny-lacetat
- Phenol - Formaldehyd -Kondensat, ,bewähren.
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Die Verwendung dieser synthetischen Harze als Binder für Bauelemente
ist nicht neu, (s. Handbuch von Dr. Th. Koller »Verwertung von AbfaJ1-stoffen«).
Dort wird z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Biauelementen beschrieben, welches
die Verwendung von Schiefermehl und als Binder synthetische Harze vorsieht, Dieses
Verfahren aber kann nur dort -angewendet werden, wo reines Schiefermehl oder entsprechende
Mineralstoffe in genügender Menge vorhanden sind.
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Bei allen b*ekannten Verfahren kann z. B. Trümmersplitt nicht verwendet
werden, weil bei seiner Benutzung mit Kondensationsprodukten. aus Phenol und Formaldehyd
unregelmäßige Treilyw-Irkungen der Forrnkörpe-r entstehen.
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Dieseer Trümmersplitt ist daher für die Herstellung von Bauelementen,
bei denen Kondensationsprodukte aus Phenol und Formaldehyd als Binder verwendet
werden sollen, ohne -vorherige Behandlung ungeeignet. Er enthält als störenden Bestandteil
in erster Linie Kalik,- und zwar in der Hauptsache als Cialciumcarbonat.
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Die Erfindung -beruht auf der Erkenntnis, daß der stören-de Einfluß
der Carbonate im Trümmersplitt beseitigt werden muß, wenn Trümmersplitt als Rohstoff
für die Herstellung von Formkörpern ausgenutzt werden soll, und daß die Mittel zu
dieser Beseitigung den. Splitt für -die Kunstharzb;indung vorbereiten.
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Durch die Erfindung wird' diese Erkenntnis dadurch verwirklicht, daß
-die-im Trümmersplitt vorhandenen Garbonate zunächst durch eine Säurebehandlung
und/oder durch Zusatz saurer Salze umgesetzt werden und das so erhaltene Erzeugnis
mit einem Bindemittel aus harzartigen und härtbaren Kondensationsprodukten (Kunstharz)
wie Phenol-Formaldehyd-Kondensiat versetzt und zu Bauelementen geformt oder gepreßt
wird. Zweckmäßig dient zum Aufschluß der Carbonate eine Behandlung mit -verdünnter
Schwefelsäure, durch die die Carbenate in unlösliche, witterungsfeste Sulfate übergeführt
werden. Diese Umwandlung des Ausgangsmaterials durch die Säurebehandlung hat gleichzeitig
den Vorteil, daß die verbleibenden Säurereste bei der Vorbehandlung des Trümmersplittes
auf den nachträglich eingebrachten Binder bei Phenal-Formald.#hyd-Bas-is härtend
wirken.
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Diese Härtewirkung verbessert besonders die Einbindung des Ziegelanteils
des Splittes, indem es ihn -aktiviert. Daher läßt sich das neue Verfahren gleich
gut_ für ziegelarrne wie für ziegelreiche Splitte verwenden.
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Bei -der Aushärtung der Fornikörper durch Zus,atz von Härtungsmitteln
spaltet sich der Arbeitsgang in zwei Wege: i. in gewollt unporöses Material, z.
B. Dachziegel, Klinker, Ziegelsteine, Möbelteile, Straßendecken, Fußbodenbelag,
2. in gewollt poröses Material, z. B. Zwischenwände, Bauplatten.
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je nachdem der Kunstharzhinder bald nach der Einmischung der Säure
zugesetzt wird und unter Einfluß des Gases schäumt oder nach Abschluß der Entgasung
zugesetzt wird, entstehen stärker porige bis porenfreie Massen bzw. Körper.
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Durch seine Porosität ist dieses Material für Innenausstattung besonders
geeignet, da es sich durch hervorragende Eigenschaften hinsichtlich der Isolationsfähigkeit
gegen Wärme und Schall auszeichn et.
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Der durch diese Erfindung gewonnene Stoff bewährt sich gleichermaßen
auch als Dichtungsmittel für poröse Rohrleitungen und kohrmuffen, wenner vor seiner
Erhärtung auf die a,1:>zucdichtende Stelle aufgebracht wird.
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Die erhaltenen Formkörper lassen sich ferner je
-nach#ihrem
Verwendungszweck verschieden abwairdeln. Es ist %. B. möglich, durch Zusatz geeigneter
Weichmacher zur Kunstharzbindung einen Form-körper %zu schaffen, der eine gewisse
Elastizität besitzt und sich #dann gls Fußbodenbelag besonders eignet. Als Weichmacher
kommen z. B. Polyatkry.1-säureester und Akrylderivate in Frage. Durch Beimischen
von Farbstoffen bei der Herstellung der Formkörper oder -durch einen nachträglichen
Farbüberzug, vorzugsweise durch einen Einbrennlacküberzu#g, Iassen sich beliebige
Farbwirkungen erzielen.
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Für die einzelnen Arbeitsgänge werden folgende praktische AusfÜhrungsbeispiele
angeführt: Ausführungsbeispiel zu i.
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Für die Herstellung von Dachsteinen, Klinkern und Ziegelsteinen hat
sich folgendes am besten bewährt: 550 bis Po Gewichtsteile mit Säure vorbehandelt
-er
Trümmersplitt, iio bis 28o Gewichtsteile Phenol-Formaldehyd-Kondensat,
5 bis 15 Giewichtsteile Eisenoxyd, 8 bis 28 Gewichtsteile Härter.
Als Härter haben sich ab-er auch feste organische und anorganische Säuren, wie Borsäure,
Weinsäure oder Adipinsäure, und auch saure Sii z. B. Natriumbisulfat, saures-weinsaures
Kalium sowie Borax bewährt.
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Für Straßendecken und Häuser gilt dasselbe Beispiel. je nach der verlangten
Festigkeit kann der Kondensat- oder Härteranteil nach oben oder unten verändert
werden. Zum Beispiel hab-en weitere Versuche ergeben, daß Ph#enol-Formaldehyd-Kondensat
mit Sulfitablauge in Emulsion ganz beträchtlich Binder einzusparen vermag.
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Zweckmäßigist es aber bei der Herstellung z. B. von Möbelteilen usw.,
bei denen eine größere Leichtigkeit verlangt wird, Trümmersplitt mit beispielsweise
Torf, Stroh, Papier, Holz oder sonstigen organischen Füllstoffen zu vermischen und
zu verarbeiten. Um Zwischenwände und Bauplatten, wo Porosität und Isolationsfähigkeit
erforderlich ist, herzustellen, wurden folgende Erfahrungen gemacht: Ausführungsbeispiel
zu 2 5oo bis goo Gewichtsteile nicht vorbehandielter Trümmersplitt, 8o bis :250
Gewichtsteile Phenol-Formaldehyd-Kondensat, 5 bis 3o Gewichtsteile Härter.
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Zur Herstellung von Zwischenwänden oder Bauplatten für Schalldämpfung
bzw. Isolationskörper, bei denen eine besondere große Porosität gewünscht wird,
empfiehlt es sich, keine Vorbehandlung mit Säure vorzunehmen, da die im Splitt vorhandenen
Carbonate gemäß der vorliegenden Erfindulig ausgenutzt werden sollen und bei Behandlung
mit sauren Härtern oder sauren Salzen durch die Entwicklung von Kohlensäuredie gewünschte
Porosität erzielt wird'. Es können aber, wenn notwendig, Erdalkali oder Alkalicarbonate
zur Verstärkung zugesetzt werden, was natürlich auch die Erhöhung des Härtemittels
verlangt.
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Bei Behandlung von Splitt mit konzentrierter Schwefelsäure kann die
dadurch entstehende Wärme noch zur schnelleren Härtung des Binders ausgenutzt werden.
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Das Tempo des Abbindens der fertigen Formkörper kann durch zusätzliche
Wärmebehandlung bei 45 bis 95' C weiter verstärkt werden. Will man aus irgendeinem
Grunde das natürliche Härtungstempo verzögern, genügt ein geringer Zusatz von Flugasche
oder Bauxitrückständen.
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Zusammenfassend kann gesagt werden, die vorliegende Erfindung bringt
folgende Neuerungen und Vorteile gegenüber den bisher bekannten Verfahren: I. Als
Baumaterial kann wahllos jeder Splitt, wie und In welcher Form und Zusammensetzung
er sich gerade vorfindet, benutzt werden. II. Dias gewonnene Baumaterial hat gegenüber
dem bis jetzt bekannten Materfal folg-ende Vorteile: i. leichteres Gewicht; 2. eine
viel höhere Bruchsicherheit; 3. eine bessere Feuchtigkeitsabweisung und dabei
äußerst witterungsbeständig; 4. es ist säure- und laugenfest; 5. es wird
durch Benzin, Benzol und überhaupt von Kohlenwasserstoffen und. Alkoholen nicht
aii,-e-"riffen; 01 6. es kann gebohrt und gesägt werden; 7. -durch die, wenn
gewünscht, im Prozeß leicht anzubringende Glasur mit Einbrennlacken in jeder Farbe
von den leichtesten Pastelltönen bis zu den sattesten Farben oder durch Beimischen
von Farbstoffen kann der Verputz erspart werden; 8. es ist wärmeisolierend
und schalldämmend; g. es ist beständig-er gegen Einwirkung durch Hitze als Baumaterial
mit Binder auf Zement- und Kalkbasis; io. bei Verwendung des Materials zur Innenarchitektur
kann auch der im Verfahren genannte Binder zum Vereinigen der einzelnen 71eile verwendet
werden. Seine Haft- und Haltbarkeit ist sehr groß.
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Die,se Eigenschaften verbunden mit dem verbreiteten Vorkommen des
Rohmaterials Ziegelsplitt ermöglichen eine verzweigte Bautätigkeit.