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Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen Es ist bekannt, poröse
Baumaterialien aus Zement oder Gips, mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten in Gegenwart
eines Schaummittels, mit Luft .oder durch Hinzufügung fertiger Schäume zur Mischung
porig zu machen. Des weiteren können Mörtelmischungen durch Zusatz gasentwickelnder
Stoffe porig gemacht werden. Die ersterwähnten Methoden haben den Nachteil, daß
die durch Emulgierung oder Schaumzusatz aufgelockerten Massen nur langsam abbinden,
feinporig sind und daher zumeist eine ungenügende Festigkeit besitzen. Dazu kommt,
daß die mit üblichen Schaummitteln hergestellten Schäume zu wenig beständig sind
und in der porigen Masse nicht bis zur Erhärtung bestehenbleiben, was stets Schwindverluste
in der Form oder Schalung zur Folge hat. Die mit gasbildenden Mitteln arbeitenden
Verfahren ergeben wohl grobporigere und demgemäß auch festere Produkte, haben aber
den Nachteil, daß die gasabgebenden Zusatzstoffe kostspielig sind und man es nicht
in der Hand hat, den Grad und die Geschwindigkeit der Gasabgebe reproduzierbar einzustellen,
so daß die Herstellung poröser Baustoffe nach diesen Verfahren recht unsicher ist.
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Leichtbaustoffen nach dem
Schaumverfahren, bei welchem die Mörtelmischungen durch Entwicklung eines Schaumes
oder durch Zugabe vorher hergestellter
Schäume porig gemacht werden.
Es wurde gefunden, daß man den Mörtelmischungen dadurch eine grobporige, im Sinne
einer Festigkeitserhöhung wirkende Struktur verleihen kann, wenn man Aluminat- und/oder
Zinkatlösungen den Mörtelmischungen, vor oder nach deren Porigmachung oder gleichzeitig
mit dem Schaum, oder gegebenenfalls direkt den vorher gebildeten fertigen Schäumen
zusetzt.
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Diese Zusätze bewirken ein Zusammentreten der kleineren Luftbläschen
zu größeren, in sich geschlossen.en Blasen, die derart stabil bleiben, daß die Luft
nicht entweichen kann und auf diese Weise eine Struktur entsteht, die durch Wasserverluste
nicht mehr verändert wird. Es scheint hierbei eine Koagulierung des Emulgators und
eine Separierung desselben von den Mineralstoffen einzutreten, so daß die Masse
dann einerseits aus dem Gelgerüst des Emulgators, andererseits aus zusammengeballten
Mineralstoffteilchen besteht, die dadurch beschleunigt abbinden.
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Das Verfahren ist mit älteren Vorschlägen nicht zu verwechseln, gemäß
welchen man Gasbeton dadurch herstellt, daß man einem Zementbrei Aluminium- oder
Zinkpulver beimengt, das in Gegenwart von Säuren oder Alkali unter Gasentwicklung
zersetzt wird. Soweit auch bei diesen Verfahren Aluminat oder Zinkat entsteht, handelt
es sich um ein Produkt der gasliefernden Reaktion, das aber mangels Vorhandenseins
eines Schaumbildners nicht jene Wirkungen entfalten kann, die für das vorliegende
Verfahren kennzeichnend sind.
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Das Verfahren nach der Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß
nur ein Teil der Mörtelmischung emulgiert oder mit Schaum versetzt wird, während
einem anderen Teil Aluminate und/oder Zinkate zugesetzt und die beiden Massen dann
vereinigt werden.
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Die Menge des Aluminat- und/oder Zinkatzusatzes wird zweckmäßig so
gewählt, daß die Strukturänderung der Mischung nicht zu rasch vor sich geht und
man genügend Zeit hat, die Masse, bevor sie zu erstarren beginnt, in die Formen
oder Schalungen einbringen. zu können.
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Die nach der Erfindung behandelten Massen behalten völlig ihr Volumen
bei, d. h. sie schwinden nicht mehr, und zwar auch dann nicht, wenn Wasser auslaufen
kann, was von ganz besonderem Vorteil ist.
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Als Schaumbildner verwendet man vorzugsweise beka..d e@ Mittel, wie
Seife, Harzseifen und/oder Eiweiliabbauprodukte, die zweckmäßig mit einem geeigneten
Kunstharz stabilisiert sind.
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Außer den Mitteln zur Stabilisierung des Schaumes nach der Erfindung
können beim Anrühren der Mörtelmassen an sich bekannte Mittel zur Beschleunigung
der Abbindung, zur Verkleinerung des Wasser-Zement-Faktors und Stoffe zugesetzt
werden; welche die Vergröberung der Struktur fördern, wie Alkaliensalze, Silikate,
Ammoniumsalze, Alkohole, Glycerin und Aceton.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich sowohl Zement-Sand-Gemische
als auch ganz leichte Produkte aus Zement allein verarbeiten, doch können auch Zusätze
von Trass und Kalk verwendet werden. Ebenso kann Gips als Mineralstoff benutzt werden.
Das Verfahren erlaubt auf billige, sichere und rasche Weise, Leichtbaustoffe jedes
gewünschten spezifischen Gewichtes mit guter Festigkeit zu erzeugen. Ein besonderer
Vorteil ist darin gelegen, daß die porigen und nachträglich desemulgierten Massen
ihr Volumen völlig beibehalten, so daß die bei den bisherigen Verfahren auftretenden
Verluste durch Schwinden des Materials in der Form oder Schalung ausgeschaltet sind.
Beispiele i. 2o kg Zement werden mit etwa 7 1 Wasser angerührt, worauf 8o 1 eines
Schaumes, der aus einer io/oigen, mit Kunstharz stabilisierten Natriumharzseife
hergestellt wurde, eingemischt werden, so daß etwa ioo 1 Emulsion entstehen. Man
setzt nun i 1 einer 3oo/oigen Natrium-Aluminat-Lösung zu, mischt gut durch und füllt
die Masse in Formen ab. Man beobachtet nach Zugabe der Aluminatlösung bald die Ausbildung
größerer Blasen. Nach 5 bis io Minuten beginnt die Masse zu erstarren, ohne daß
ein Schwinden zu beobachten ist. Nach 5 bis 6 Stunden kann bereits ausgeschalt werden.
Es resultiert ein Leichtbeton vom spez. Gewicht 0,3,
der nach 4 Wochen eine
Festigkeit von 2 kg/cm2 besitzt und nach weiterer Lagerung noch fester wird. Das
Material ist für Isolierungen bestens geeignet.
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2. 2o kg Zement und 4o kg Sand werden mit 15 1 Wasser angemacht und
unter Zugabe von 5o g eines Emulgators aus abgebautem Eiweiß und Harzseife durch
Rühren auf eine Naßwichte von 700 emulgiert, wobei noch 5 bis 8 1 Wasser
zugegeben werden. In die emulgierte Mörtelmasse wird i 1 einer 3o0/eigen Kalium-Natrium-Aluminat-Lösung
eingemischt, worauf in Formen abgefüllt wird. Man bemerkt.sehr bald das Entstehen
größerer Poren und eine Zusammenballung der Mörtelteilchen. Die Masse zieht rasch
an und behält ihr Volumen. Nach dem Abbinden ergibt sich ein Leichtbeton vom spez.
Gewicht o,6 mit-einer Festigkeit von 18 kg/cm2, der für Bodenisolierungen bestens
geeignet ist.
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3. 27 kg Gips werden mit 15 1 Wasser angerührt und mit einem stabilen,
aus io/oiger Harzseife hergestellten Schaum auf das 4fache Volumen gebracht. Man
setzt 0,5 1 einer 3oo/oigen Natrium-Aluminat-Lösung zu und füllt in Formen.
Es resultiert ein Porengips vom spez. Gewicht 0,3 und mit einer Festigkeit
von i kg/cm2.