Verfahren zur Herstellung von als Füllstoffe für Leichtbeton geeigneten
kugeligen Tonformlingen Im Beton- und Eisenbetonbau wird Leichtbeton im allgemeinen
nicht als tragendes Element, sondern als nicht tragendes oder wenig tragendes Isoliermaterial
herangezogen. Die Anwendung von Leichtbeton als Konstruktionsmaterial für weitgespannte
oder stärker beanspruchte Konstruktionen ist bisher auf Sonderfälle beschränkt geblieben.
Das liegt daran, daß ein Leichtbeton, der hohe Festigkeiten, die denen eines hochwertigen
Schwerbetons gleichkommen, geringes Gewicht und erträgliche Kosten in sich vereinigt,
bisher noch nicht gefunden war. Die vergleichsweise geringe Festigkeit des bisher
verwendeten Leichtbetons hängt mit der geringen Festigkeit der Zuschlagstoffe (Bims,
Schlacke u. dgl.) zusammen. Mit anderen Zuschlagstoffen, z. B. mit Schaumlava, kann
zwar eine höhere Festigkeit erzielt werden, die einzelnen Körner haben jedoch porige
Oberflächen, wobei die Poren nach außen offen sind und so eine beträchtliche Größe
aufweisen. Beim Betonieren füllen sich die Poren, wodurch sich das spezifische Gewicht
des Endproduktes sehr erhöht. Insbesondere tritt dies auf, wenn man versucht, mit
den an sich spezifisch leichten und sehr festen gebrochenen Klinkern einen Leichtbeton
hoher Festigkeit zu erzielen.Process for the production of suitable fillers for lightweight concrete
spherical clay moldings In concrete and reinforced concrete construction, lightweight concrete is generally used
not as a load-bearing element, but as a non-load-bearing or little load-bearing insulating material
used. The use of lightweight concrete as a construction material for long spans
or more heavily stressed constructions has so far been limited to special cases.
This is because a lightweight concrete, the high strength, that of a high quality
Equal to heavy concrete, low weight and bearable costs combined,
has not yet been found. The comparatively low strength of the previously
The lightweight concrete used depends on the low strength of the aggregates (pumice,
Slag and the like) together. With other additives, e.g. B. with foam lava, can
Although a higher strength can be achieved, the individual grains are porous
Surfaces where the pores are open to the outside and so a considerable size
exhibit. When concreting, the pores fill up, which increases the specific weight
of the end product is greatly increased. In particular, this occurs when trying to work with
the specifically light and very strong broken clinker bricks a lightweight concrete
to achieve high strength.
Die Festigkeit eines Betons hängt 'im wesentlichen von der Festigkeit
des Zementleims ab, und diese ist bei weitem geringer als die Festigkeit des üblichen
Zuschlagmaterials für den normalen Beton. Die Verwendung dieser schweren und dichten
Zuschlagmaterialien hat weiterhin eine mangelhafte Isolierfähigkeit des Betons zur
Folge, was sich im
Bauwesen häufig unangenehm auswirkt, z. B. durch
Schwitzen, Notwendigkeit der Anbringung besonderer Isolierungen usw.The strength of a concrete essentially depends on its strength
the cement paste, and this is far less than the strength of the usual
Aggregate for normal concrete. The use of this heavy and dense
Aggregate materials continue to have an inadequate insulating properties of the concrete
Follow what happened in the
Construction often has an unpleasant effect, e.g. B. by
Sweating, need to apply special insulation, etc.
Um einen Leichtbeton in maschineller Herstellung unter Verwendung
von gebranntem Ton mit den Vorteilen des leichten, wärme- und schallisolierenden
Ziegels von 'hoher Festigkeit zu schaffen, ist bereits die Einbettung von kugeligen,
mit einer dicht gebrannten Hülle umgebenden Tonformlingen in ein Bindemittel, wie
Zement, oder in Zementleim, Zementmörtel oder Beton vorgeschlagen worden. Die Tonformlinge
sollen dabei in der Weise hergestellt werden, daß zunächst in einem Vorbrennofen
poröser Ton erzeugt wird und die so gewonnenen Tonkörperchen sodann eine dünne Umhüllung
von etwa 0,3 mm durch eine Brühe von ungebranntem Ton erhalten. Die so erhaltenen
Formlinge werden sodann bei i ioo° C endgültig gebrannt, das heißt so, daß sie bei
der Herstellung des Leichtbetons einen etwa 2o%igen überschüssigen Teil des Anmachwassers
der Betonmischung aufnehmen, der nach und nach in den Bindemörtel zurücktreten und
den Erhärtungsprozeß des verbindenden Zementmörtels begünstigen soll. Das Festbrennen
der dichten, d. h. Zement und Sand nicht durchlassenden Umhüllung soll und darf
nicht bis zur Sinterung erfolgen. Die Folge davon ist, daß die Umhüllung weder sehr
hart noch dicht ist und daher auch bei Einlagerung der Körperchen in das Bindemittel
nur eine immerhin verhältnismäßig geringe, z. B. für den Hausbau hinreichende Druckfestigkeit
von etwa ioo bis 25o kg erzielt werden kann.In order to create a lightweight concrete by machine production using fired clay with the advantages of the light, heat and sound insulating brick of 'high strength, the embedding of spherical clay moldings surrounded by a tightly fired shell in a binding agent such as cement, or in cement paste, cement mortar, or concrete. The clay moldings are to be produced in such a way that porous clay is first produced in a prebaking furnace and the clay bodies obtained in this way are then given a thin covering of about 0.3 mm by a broth of unfired clay. The briquettes obtained in this way are then finally fired at 100 ° C., i.e. in such a way that they absorb an approximately 20% excess of the mixing water of the concrete mixture during the production of the lightweight concrete, which gradually recedes into the binding mortar and the hardening process of the connecting cement mortar. The dense, ie cement and sand non-permeable covering should not and must not be burned until sintering. The consequence of this is that the envelope is neither very hard nor dense and therefore only a relatively small amount, e.g. B. for house building sufficient compressive strength of about 100 to 250 kg can be achieved.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung von kugeligen,
mit einer dicht gebrannten Hülle umgebenen, im Kern porösen Tonformlingen für die
Verwendung als Leichtbetonfüllstoffe zur Einbettung in ein Bindemittel, wie Zement,
oder in Zementleim, Zementmörtel oder Beton aus und sieht zur Erzielung eines Leichtbetons
mit besonders hoher Festigkeit vor, daß die Tonformlinge in einem geschlossenen
Arbeitsvorgang bis zur Sinterung gebrannt und mit einer harten, wasserdichten Schale
aus Schmelzfluß versehen werden.The invention relates to a method for the production of spherical,
with a tightly fired shell, porous clay moldings for the core
Use as lightweight concrete fillers for embedding in a binding agent such as cement,
or in cement paste, cement mortar or concrete and looks to achieve a lightweight concrete
with particularly high strength that the clay moldings in a closed
Process burned to sintering and with a hard, watertight shell
be provided from melt flow.
Das spezifische Gewicht der Kugeln hängt von ihrer Größe ab. Die großen
Kugeln sind dabei spezifisch leichter als die kleinen Kugeln. Es hängt dies damit
zusammen, daß die Schale spezifisch schwerer ist als der Kern und bei großen Kugeln,
auf den Rauminhalt bezogen, eine geringere Fläche der Schale vorhanden ist als bei
kleinen. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, zur Herstellung eines Leichtbetons
die sogenannte Ausfallkörnung mit einem möglichst hohen Anteil von großen Kugeln
zu verwenden. Eine zweckmäßige Mischung entsteht z. B. dadurch, daß man zur Hälfte
Kugeln von 15 mm Durchmesser und zur Hälfte solche von o bis 3 mm Durchmesser verwendet.
Da das spezifische Gewicht der großen Kugeln etwa i,o und das der kleinen Kugeln
2,o beträgt; entsteht ein Beton von einem Raumgewicht von 1,5 bis 1,6 bei Festigkeit
von 3oo bis 4oo kg/cm2. Diese Festigkeit ist kaum geringer, als wenn man schwere
Zuschlagstoffe verwendet hätte. Bei dem neuen Verfahren werden die Tonkörperchen
im Gegensatz zu dem erwähnten bekannten Vorschlag bewußt bis zur Sinterung gebrannt,
so daß sich um den porösen Kern eine sehr harte, geschmolzene Schäle aus Schmelzfluß
bildet. Dabei wird gleichzeitig erreicht, daß die Schale vollkommen wasserdicht
ist. Versuche haben ergeben, daß durch Verwendung von kugeligen Tonformlingen, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, die Erzeugung von Leichtbeton
mit einer Druckfestigkeit von weit über 40o kg/qcm erreicht werden kann bei einem
Raumgewicht von weniger als 1,5. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die
eingelagerten Tonkugeln durch das Brennen der Formlinge bis zur Sinterung eine praktisch
gleich große Druckfestigkeit aufweisen wie der erhärtete Zementleim.The specific weight of the balls depends on their size. The big ones
Balls are specifically lighter than the small balls. It has to do with it
together that the shell is specifically heavier than the core and, in the case of large spheres,
In relation to the volume, there is a smaller area of the shell than with
small ones. For this reason, it is useful to produce a lightweight concrete
the so-called failure grain with as high a proportion of large balls as possible
to use. A suitable mixture is created, for. B. by being halfway
Balls with a diameter of 15 mm and half with a diameter of 0 to 3 mm are used.
Since the specific gravity of the large balls is about i, o and that of the small balls
2, o; the result is a concrete with a density of 1.5 to 1.6 in terms of strength
from 3oo to 4oo kg / cm2. This strength is hardly less than when one is heavy
Would have used aggregates. In the new process, the clay bodies
in contrast to the known proposal mentioned, deliberately burned to sintering,
so that around the porous core there is a very hard, molten shell of melt flow
forms. At the same time it is achieved that the shell is completely watertight
is. Experiments have shown that by using spherical clay moldings, the
were produced by the method according to the invention, the production of lightweight concrete
with a compressive strength of well over 40o kg / qcm can be achieved with a
Volume weight less than 1.5. This is likely to be due to the fact that the
stored clay balls by the firing of the briquettes until sintering a practical
have the same compressive strength as the hardened cement paste.
Nach einem anderen Vorschlag ist es an sich bekannt, einem Brennprozeß
unterworfene Tonkugeln hernach mit einer Glasur zu versehen, die, bevor sie abkühlt
und fest wird, mit Sand in Berührung gebracht wird, um eine raube Oberfläche entstehen
zu lassen, die einen guten Verband zwischen dem Mörtel des Betons und den Tonkugeln
ergeben soll. Dem älteren Vorschlag ist die Erzielung einer besonders harten und
vor allem wasserdichten, die Tonformlinge allseitig umgebenden Hülle fremd. Es ist
auch bei der Art der Behandlung, der die Tonkugeln bei dem älteren Vorschlag unterworfen
werden, insbesondere wenn sie, bevor sich die äußere Hülle endgültig gebildet hat
bzw. fest geworden ist, mit Sand in Berührung gebracht werden, nicht zu erwarten,
daß ein Überzug entsteht, wie er bei der Erfindung angestrebt wird. Ganz abgesehen
davon ist für die vorliegende Erfindung wesentlich, daß die harte und wasserdichte
Schale in einem einzigen Arbeitsvorgang, nämlich durch einen bis zur Sinterung getriebenen
Brennvorgang, gewonnen wird, während bei dem älteren Vorschlag zunächst ein Brand
mit einer nicht näher angegebenen Temperatur vorgenommen und dann anschließend ein
weiterer, besonderer Glasiervorgang durchgeführt wird, über dessen Einzelheiten
nichts weiter gesagt ist.According to another proposal, it is known per se, a burning process
subjected clay balls to be provided with a glaze afterwards, which before it cools down
and becomes solid, brought into contact with sand to create a rough surface
to let the a good bandage between the mortar of the concrete and the clay balls
should result. The older suggestion is to achieve a particularly tough and
Above all, the watertight shell surrounding the clay moldings is alien. It is
also in the type of treatment to which the clay balls were subjected in the older proposal
especially if they are before the outer shell has finally formed
has become solid or has come into contact with sand, not to be expected,
that a coating is produced, as is sought in the invention. Not to mention
of which is essential for the present invention that the hard and waterproof
Shell in a single operation, namely through one driven to sintering
Burning process, is won, while in the older proposal initially a fire
made with an unspecified temperature and then a
further, special glazing process is carried out, about its details
nothing more is said.
Schließlich ist noch ein bekannter Vorschlag zur Herstellung eines
Zuschlagstoffes für Leichtbeton zu erwähnen, der von der Verwendung von Verbrennungsrückständen
von Kohle oder Koks in Korngrößen bis zu 70 mm ausgeht. Diese Körper sollen
in feuchtem Lehm gewälzt und nach Trocknung bis zur Sinterung der Lehmschicht bei
goo bis iioo° C geglüht werden.Finally, a known proposal for the production of an aggregate for lightweight concrete should be mentioned, which is based on the use of combustion residues of coal or coke in grain sizes of up to 70 mm. These bodies are to be rolled in damp clay and, after drying, annealed at goo to 100o ° C until the loam layer has sintered.
Es kann nicht erwartet werden, daß es gelingt, auf derartigen Schlackenstücken
eine Lehmschicht durch einfaches Wälzen aufzubringen, um damit etwa im Wege einer
Sinterung eine die gesamte Oberfläche dicht umhüllende, zusammenhängende harte Schale
zu erzeugen. Es muß sowieso schon als reichlich problematisch angesehen werden,
ob zwischen der durch den Sinterprozeß zu bildenden Hülle und der Oberfläche des
stark porösen Schlackenteiles überhaupt eine ausreichende Haftung eintritt. Offenbar
kam es seinerzeit nur
darauf an, den leicht zerdrückbaren Schlackenstücken
durch Verstopfung der großen Poren mit Lehm und nachfolgende Sinterung eine solche
Eigenfestigkeit zu verleihen, daß sie überhaupt als Zuschlagkörper für Leichtbeton
verwendbar wurden. An die Verwendung als Füllstoffe zur Herstellung von Leichtbeton
von besonders hoher Festigkeit wurde offenbar gar nicht gedacht. Es lä13t daher
dieser Vorschlag auch jegliche Angaben über erzielbare Festigkeit vermissen.It cannot be expected to succeed on such pieces of slag
to apply a layer of clay by simply rolling it, for example by way of a
Sintering a cohesive hard shell that tightly envelops the entire surface
to create. It must be seen as quite problematic anyway,
whether between the shell to be formed by the sintering process and the surface of the
strongly porous slag part, sufficient adhesion occurs at all. Apparently
it only came at the time
on the easily crushable pieces of cinder
by clogging the large pores with clay and subsequent sintering such a thing
To give inherent strength that they are used at all as aggregate for lightweight concrete
were usable. For use as fillers in the manufacture of lightweight concrete
Obviously, they did not even think of particularly high strength. It therefore works
this proposal also lack any information about achievable strength.