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Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen Es ist bekannt, Leichtbaustoffe
aus die Art herzustellen, d.aß Bindemittel (Zement, Kalk, Gips u. dgl.) mit Zuschlagstoffen
(Sand, Flugasche, granulierter Ton u. dgl.) vermengt und mit in Schaumform übergeführten
Lösungen von Schaum erzeugenden Stoffen vermischt und in dieser Form dem Abbindevorgang
überlassen werden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, diese schaumerzeugenden
Stoffe in noch nicht verschäumten Zustand in Form ihrer wäßri,gen Lösungen zum Einsatz
zubringen und erst nach ihrer Vermischung mit den hydraulischen Bindemitteln durch
energisches Einrühren, Einmischen od. dgl. von Luft in die Form eines voluminösen,
feinporigen Schaumes geringen Raumgewichts überzuführen.
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Als schaumerzeugende Mittel für diesen Zweck sind zahlreiche oberflächenwirksame
Stoffe vorgeschlagen worden, von denen beispielsweise die Eiweißabbauprodukte, die
Schleimstoffe, die verschiedenartigster aliphatischen, aromatischen oder aliphatisch-aromatischen
Suifonsäuren bzw. ihre Salze oder deren Gemische und namentlich die Seifen, vorzugsweise
die Harzseifen, erwähnt werden sollen. Da die- Ansprüche der Leichtbaustofferzeuger
durch das Schaumvermögen dieser Stoffe oft nicht ausreichend befriedigt werden,
hat man schon vorgeschlagen, dasselbe durch die Mitverwendung von, als Stabilisatoren
bezeichneten, an sich' nicht zur Schaumbildung befähigten Stoffen, die sich gewissermassen
wie ein festes Gerüst zwischen die Schaumbläschen einlagern können und dadurch die
Beständigkeit und Tragfähigkeit des Schaumes zu erhöhen vermögen, zu verbessern.
Als solche Stabilisatoren hat man
bisher beispielsweise Lösungen
oder Dispersionen von Kunstharzen oder deren Vorprodukten, namentlich von Aminoplasten,
wie z. B. Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, empfohlen. Auch die Verwendung
von Glycerin für diesen Zweck ist bereits versucht worden.
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Die bisher vorgeschlagenen Mittel erfüllen die Anforderungen, die
von der Leichtbaustoffe erzeugenden Industrie gestellt werden, jedoch noch nicht
restlos befriedigend. Diese Anforderungen bestehen darin, daß a) die für diesen
Zweck verwendeten Schaummittel restlos verschäumbar sind und dabei einen voluminösen,,
möglichst feinporigen Schaumbilden; b) einen Schaum liefern, der eine so hohe Tragfähigkeit
besitzt, daß die Zement-, Mörtel- oder Zuschlagstoffteilchen zumindest so - lange
in der Schwebe gehalten werden, bis die Leichtbaustoffmasse durch das Ingangkommen
des Abbindevorganges zu erstarren beginnt; c) der Schaum möglichst stabil ist, d.
h. während längerer Zeit unverändert bleibt, sein Volumen beibehält und kein oder
.doch zumindest möglichst wenig Wasser in Tropfenform absondert.
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Es wurde nun gefunden, daß ein aus Lösungen von Harzseifen und gegebenenfalls
Stabilisierungsmitteln der vorbekannten Art, namentlich löslichen Formaldehyd -'
Harnstoff - Kondensationsprodukten bereiteter Schaum in seiner Tragfähigkeit und
Stabilität- gegenüber den Leichtbaustoffteilchen wesentlich verbessert werden kann,
wenn diesen Harzseifenlösungen bzw. ihren Gemischen mit Aminoplasten Harzsäurepolyglykolester,
die in bekannter Weise durch Polymerisation von Harzsäure mit Äthylenoxyd _ im Molverhältnis
von mindestens i : 2 gewonnen werden können, zugesetzt sind. Versuche zeigten beispielsweise,
daß beim Verschäumen einer i%igen Harzseifenlösung ein Schaum entsteht, der höchstens
io Minuten unverändert bleibt, ohne sichtbare Spuren eines Zusammenfallens aufzuweisen.
Wird jedoch diese Harzseifen1tisung mit einer Lösung von Harzsäurepolyglykolester
versetzt und dann ebenfalls in einer Konzentration von i % verschäumt, so entsteht
ein Schaum, der 30 Minuten oder länger haltbar bleibt, ohne Anzeichen einer
Volumenveränderung oder gar einer Wasserabsonderung aufzuweisen. Auch ist das aus
der zuletzt erwähnten Lösung erzeugbare Schaumvolumen um einen beträchtlichen Betrag
größer wie bei der Abwesenheit von Harzsäurepolyglykolester. Auch ist die Tragfähigkeit
des Schaumes für feinste Partikel. verschiedenster Art, wie sie etwa beim Zementmörtel
vorliegen, größer. Dieser Schaum eignet sich vorzüglich zur Herstellung von Porenbeton,
sei es, daß man den Schaum gesondert bereitet und einem Zement-Zuschlagstoff-Wasser-Mörtel
zusetzt, sei es, daß man eine übliche für die Erzeugung von Schaumbeton geeignete
Mischmaschine mit dem Mörtelgemisch und dem erfindungsgemäßen Schaummittel beschickt
und zur Herstellung von Schaumbetonm6rtel verwendet. Die Mitverwendung von an sich
bekannten Stoffen, die die Abbindegeschwindigkeit der hydraulischen Bindemittel
zu beschleunigen oder die Festigkeit der erhaltenen Leichtbaustoffe zu erhöhen vermögen,
wird durch das neue Verfahren ebensowenig ausgeschlossen wie Nachbehandlungsmethoden
zur Verbesserung des Schaumbetons, wie z. B. Nachbehandlungen bei erhöhten Temperaturen
gegebenenfalls bei Gegenwart von Wasserdampf und/oder bei Gegenwart von erhöhtem
Druck. Beispiele i. io kg Kolophonium werden mit 3 1 Natronlauge von 5o° B8 verseift.
Nach dem Erkalten fällt die Harzseife aus. Davon werden 8o Teile mit 2o Teilen eines
aus der gleichen Harzsäure im Molverhältnis i : 5 hergestellten Kondensationsproduktes
mit Äthylenoxyd, zweckmäßig in der Wärme, gut vermischt. Man setzt ioo Teile eines
Kunstharzes zu, das auf folgende Weise gewonnen wurde: 92o Teile Formaldehyd (30
0/ o) werden mit 24o Teilen Harnstoff kondensiert und im Vakuum auf 41o Teile eingedampft.
Schließlich werden noch 4 Teile Glycerin zugegeben. Es wird nun eine 1%ige Lösung
dieses Stoffes mittels einer geeigneten Vorrichtung verschäumt. Dabei erhält man
aus einem Voiumteil der wäßrigen Schaummittellösung etwa 2o Vorumteile Schaum. Dieser
Schaum zeigt innerhalb 30 Minuten noch keinerlei Anzeichen eines Zusammenfallens
der Schaumbläschen, während ein vergleichsweise bei Abwesenheit von Harzsäurepolyglykolester
hergestellter Schaum bereits io Minuten nach dessen Herstellung deutliche Anzeichen
des Verfallens der Schaumbläschen, die rasch zu einem fast völligen Zusammenfallen
des Schaumes führen, zeigen.
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7,5 kg Portlandzement und 16,25 kg Sandwerden sorgfältig miteinander
vermengt und mit 82,5 1 des erfindungsgemäß hergestellten Schaumes (entsprechend
4,13 1 Wasser) vermischt und dem Abbinden überlassen. Nach 4 Wochen Lagerung an
der Luft zeigen Probewürfel von io cm Kantenlänge ein Raumgewicht von i,o5o und
eine Druckfestigkeit von 35 kg (cm2).
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z. Beispiel für die Verwendung des neuen Schaumstoffes im Schaumbetonmischer.
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2,93 1 Wasser und 5 g rSchaummittel werden in der Schaumbetonmischmaschine
schaumig geschlagen, was etwa 2 Minuten dauert. Sodann werden 45 kg Portlandzement
(z 225) und 7,6 kg Sand langsam zugesetzt, während die Maschine weiterläuft. Sobald
die Naßwichte der Masse auf etwa 1075- gefallen ist, wird vergossen. Nach
4 Wochen langer Trocknung an der Luft ergeben Probewürfel von 7 cm Kantenlänge ein
Raumgewicht von rund iooo und eine Druckfestigkeit von 31 kg#/cm2.