FI116384B - Inorganic lightweight material and process for its preparation - Google Patents

Inorganic lightweight material and process for its preparation Download PDF

Info

Publication number
FI116384B
FI116384B FI970432A FI970432A FI116384B FI 116384 B FI116384 B FI 116384B FI 970432 A FI970432 A FI 970432A FI 970432 A FI970432 A FI 970432A FI 116384 B FI116384 B FI 116384B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
alkaline earth
silicate
light
earth metal
metal hydroxide
Prior art date
Application number
FI970432A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI970432A0 (en
FI970432A (en
Inventor
Volker Tank
Original Assignee
Koch Marmorit Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koch Marmorit Gmbh filed Critical Koch Marmorit Gmbh
Publication of FI970432A0 publication Critical patent/FI970432A0/en
Publication of FI970432A publication Critical patent/FI970432A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI116384B publication Critical patent/FI116384B/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1077—Cements, e.g. waterglass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

The inorganic lightweight material is composed of a mixture that is hydrothermally combined with water vapor at 120 DEG to 300 DEG C and set in molds and that consists of finely ground lightweight aggregate and approximately the same amount by weight of finely ground alkaline earth hydroxide or a dry pourable powder which has surface-adhesive alkaline earth silicate hydrates and/or gels that are produced by bringing silicate-containing lightweight aggregates into contact with aqueous alkaline earth hydroxide, removing the excess liquid phase and then drying the solid phase.

Description

116384116384

Epäorgaaninen kevytmateriaali ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee epäorgaanista kevytmateriaa-5 lia, joka on valmistettavissa kevyistä kiviaineksista ja epäorgaanisista sideaineista, samoin kuin menetelmää sen valmistamiseksi. Keksintö koskee lisäksi välituotetta, joka on muokattavissa yksinkertaisesti täksi epäorgaaniseksi kevytmateriaaliksi.This invention relates to an inorganic lightweight material which can be prepared from lightweight aggregates and inorganic binders, as well as a process for making it. The invention further relates to an intermediate which can be simply transformed into this inorganic lightweight material.

10 On tunnettua valmistaa kevytmateriaaleja epäorgaa nisista sideaineista, kuten sementeistä, ja veden läsnä ollessa sitoutuvista kalsiumsulfaateista. Näiden kevytmateriaalien yhtenä haittapuolena on, että ne täytyy kuivata sideaineen sitouduttua, koska niiden ominaisuudet eivät 15 muuten ole parhaimmillaan.It is known to make lightweight materials from inorganic binders such as cements and calcium sulphates that bind in the presence of water. One disadvantage of these lightweight materials is that they have to be dried after the binder has cured because otherwise their properties are not at their best.

Tämän keksinnön päämääränä on valmistaa kevyistä kiviaineksista ja epäorgaanisista sideaineista epäorgaanisia kevytmateriaaleja, joita voidaan käyttää heti valmistuksensa jälkeen ja joille ei tarvitse toteuttaa aikaavie-20 vää ja kallista kuivausprosessia. Tällöin on huomattava, että näiden kevytmateriaalien tulee olla ominaisuuksiltaan : vähintään tähänastisia kevytmateriaaleja vastaavaa laatua.The object of the present invention is to make lightweight aggregates and inorganic binders from inorganic lightweight materials which can be used immediately after their manufacture and which do not require a time-consuming and expensive drying process. In this case, it should be noted that these lightweight materials must have the following properties: at least equivalent to the lightweight materials used hitherto.

;··,* Nyt on havaittu, että on mahdollista valmistaa epä- ! orgaanisia kevytmateriaaleja silikaattipitoisista kevyistä 25 kiviaineksista, kun näiden silikaattipitoisten kevyiden kiviainesten pinnat saatetaan kosketukseen vesipitoisen • ^ '* maa-alkalimetallihydroksidin kanssa, jolloin muodostuu v * pintaan tarttuvia maa-alkalimetallisilikaattihydraatteja tai -geelejä. Kevyet kiviainekset voidaan ylimääräisen | 30 nestefaasin poistamisen jälkeen kuivata valumiskykyiseksi jauheeksi, joka on ongelmitta varastoitavissa, kuljetetta-vissa ja lopulta muokattavissa kevytmateriaaliksi. Sen; ··, * It has now been found that it is possible to prepare non-! organic lightweight materials from silicate-containing lightweight aggregates when the surfaces of these silicate-containing lightweight aggregates are contacted with aqueous alkaline earth metal hydroxide to form v * surface adhesive alkaline earth metal silicate hydrates or gels. Lightweight aggregates can be extra | After removal of the liquid phase, dry to a flowable powder that is easily stored, transportable, and ultimately transformed into a lightweight material. Its

* I* I

1, tekemiseksi tämä jauhe pakataan muotteihin ja käsitellään ;·’ lämpötilassa 120 - 300 °C, edullisesti 200 - 250 °C, vä- : : 35 hintään 30 minuuttia vesihöyryllä. Jauhe sitoutuu tällöin 116384 2 kevytmateriaaliksi, jossa kosketuspinnoille muodostuu va-nuttuneista neulamaisista kiteistä koostuva stabiili rakenne .1, this powder is packaged in molds and processed at a temperature of 120 ° C to 300 ° C, preferably 200 ° C to 250 ° C, for at least 30 minutes with steam. The powder then binds to 116384 2 as a lightweight material, whereby a stable structure of contacted needle-like crystals forms on the contact surfaces.

Lisäksi on havaittu, että kevyiden kiviainesten ja 5 vesipitoisen maa-alkalimetallihydroksidin välinen kontak-tiaika voidaan lyhentää jopa nollaksi, kun kevyet kiviainekset sekoitetaan suunnilleen saman massamäärän kanssa hienoksi jauhettua kuivaa maa-alkalimetallihydroksidia. Myös nämä seokset reagoivat autoklaavissa mainituissa hyd-10 rotermisissä olosuhteissa samalla tavalla kuin vesipitoisella maa-alkalimetallihydroksidilla esikäsitelty jauhe halutuksi kevytmateriaaliksi.Further, it has been found that the contact time between the light aggregates and the aqueous alkaline earth metal hydroxide can be reduced to even zero when the light aggregates are mixed with approximately the same amount of pulverized dry alkaline earth metal hydroxide. Also, these mixtures react in the autoclave under the aforementioned hyd-10 rotermic conditions in the same manner as the powder pre-treated with aqueous alkaline earth metal hydroxide to the desired light material.

Keksinnön mukainen epäorgaaninen kevytmateriaali koostuu siten ennen kaikkea hydrotermisesti lämpötilassa 15 120 - 300 °C, edullisesti 200 - 250 °C, vesihöyryn avulla sidotusta, muotteihin pakatusta kuivasta seoksesta tai kuivasta valumiskykyisestä jauheesta, jossa on pintaan tarttuneita maa-alkalimetallisilikaattihydraatteja ja/tai -geelejä, jotka ovat valmistettavissa saattamalla sili-20 kaattipitoiset kevyet kiviainekset kosketukseen vesipitoisen maa-alkalimetallihydroksidin kanssa, erottamalla yli-.·, ; määräinen nestefaasi ja kuivaamalla sitten kiinteä faasi.The inorganic light material according to the invention thus consists primarily of a water-vapor-bonded, dry-molded mixture or a dry flowable powder having a surface-bonded alkaline earth metal silicate hydrate and / or at a temperature of from 15 to 120 ° C, preferably from 200 to 250 ° C. which may be prepared by contacting silicate-20 lightweight aggregates with aqueous alkaline earth metal hydroxide by separating the excess ·,; and then drying the solid phase.

• t ·• t ·

Keksinnön mukaisen epäorgaanisen kevytmateriaalin ! kiintotiheys on yleensä alueella 0,1 - 1,0 kg/dm .Inorganic light material according to the invention! the bulk density is generally in the range of 0.1 to 1.0 kg / dm.

; 25 Silikaattisena kevyenä kiviaineksena ovat käyttö- kelpoisia ennen kaikkea vermikuliitti, hohkakivi, perliit-• *' ti, vaahtolasi ja niiden seokset, jotka ovat hienontamat- V · tornia tai hienoksi jauhettuja. Soveltuvia ovat myös paisu tettujen perliittien ja vermikuliittien valmistuksessa ; : : 30 syntyvät hienojakoiset fraktiot, joka epätoivottu jäte voidaan nyt hyödyntää hyvin. Tämän tekemiseksi materiaali jauhetaan edullisesti sellaiseen hiukkaskokoon, että 80 % hiukkasista on kooltaan alle 5 μιη.; As silicate light aggregates, useful are, in particular, vermiculite, pumice stone, perlite, foam glass and alloys thereof, which have not been ground and / or ground. Also suitable for the production of expanded perlites and vermiculites; :: 30 fine fractions are generated which can now be well utilized. To do this, the material is preferably milled to a particle size such that 80% of the particles are less than 5 µιη.

Vesipitoisena maa-alkalimetallihydroksidina ovat j 35 käyttökelpoisia ennen kaikkea kalsiumhydroksidi, dolomiit- 116384 3 tihydraatti, magnesiumhydraatti, mutta myös sementit tai mainittujen ainesten seokset.As the aqueous alkaline earth metal hydroxide, particularly useful are calcium hydroxide, dolomite, magnesium hydrate, but also cements or mixtures thereof.

Sementteinä tulevat kyseeseen periaatteessa kaikki sementit, jotka kosketuksessa veden kanssa vapauttavat 5 maa-alkalimetallihydroksidia, nimittäin portlandsementti, alumiinisementti ja aluminaattisementti, mutta myös masuu-nikuona ja emäksiset lentotuhkat, joiden emäksisyys johtuu ennen kaikkea maa-alkalimetallihydroksideista.Cements are in principle all cements which, when in contact with water, liberate 5 alkaline earth metal hydroxides, namely Portland cement, aluminum cement and aluminous cement, but also blast furnace slag and alkaline fly ash, the alkalinity of which is primarily due to alkaline earth metal hydroxides.

Kulloistenkin reaktiokyvyn ja reaktio-olosuhteiden 10 mukaan kontaktin yhteydessä muodostuu näiden kevytmateriaalien pinnoille tarttuvia maa-alkalimetallisilikaatti-hydraatteja tai -geelejä. Siten esikäsitellyt maa-alkali-metallihydroksidin kanssa kosketuksessa olleet kevyet kiviainekset voidaan kuivata ylimääräisen nestefaasin pois-15 ton jälkeen valumiskykyisiksi jauheiksi. Kuivaus voi tällöin tapahtua kuivaustavan ja -nopeuden mukaan huoneenlämpötilasta lämpötilaan 1 000 °C ulottuvalla lämpötila-alueella, nimittäin lämpötiloissa, joissa maa-alkalimetal-lisilikaattihydraatit ja -geelit eivät vielä lopullisesti 20 muutu vedettömään muotoon.Depending on the respective reactivity and reaction conditions 10, the contact forms alkaline earth metal silicate hydrates or gels adhering to the surfaces of these lightweight materials. The lightweight aggregates thus contacted with the alkaline earth metal hydroxide may, after removal of the excess liquid phase, be dried to flowable powders. The drying can then take place at a temperature ranging from room temperature to 1000 ° C, depending on the method and rate of drying, namely temperatures where the alkaline earth metal silicate hydrates and gels have not yet finally converted to anhydrous form.

Kuivilla seoksilla tai ensin märkinä valmistetuilla : jauheilla on yllättävästi kyky muodostaa hydrotermisissä • * * / olosuhteissa (120 - 300 °C, edullisesti 200 - 250 °C, ve- ! sihöyryatmosfääri) kontaktipinnoilleen vanuttuneista neu- ’ > * ;;; 25 lamaisista kiteistä koostuva stabiili rakenne, joka sitoo *·’ jauhehiukkaset toisiinsa. Tämä hydrotermisissä olosuhteis- ' ” sa tapahtuva reaktio vaatii yleensä vähintään 30 minuuttia : aikaa, mutta voi kestää muutamia tuntejakin. Jäähdytyksen jälkeen saadaan joka tapauksessa jo kuiva kevyt kiviaines, ; 30 joka on siinä muodossa, johon jauhe on saatettu ennen hyd- rotermistä reaktiota. Siten on täysin mahdollista valmis-taa tämä kevyt kiviaines suurempina kappaleina, jotka sit-ten sahataan pienemmiksi yksiköiksi. Jäännösvesipitoisuus ' on kaikissa tapauksissa yleensä korkeintaan vain 5 %, mitä : 35 vettä ei enää tarvitse poistaa lisäkuivausvaiheella.Dry blends or first wet: powders surprisingly have the ability to form a water vapor atmosphere of hydrated needles under hydrothermal conditions (120-300 ° C, preferably 200-250 ° C); 25 Stable structure of crystalline crystals that bind * · 'powder particles to each other. This reaction under hydrothermal conditions generally requires at least 30 minutes: time, but may take several hours. In any case, after cooling, a dry light rock material is obtained; 30 which is in the form in which the powder is subjected to a hydrothermal reaction. Thus, it is quite possible to make this lightweight aggregate in larger pieces, which are then sawn into smaller pieces. In all cases, the residual water content is usually no more than 5%, which: 35 does not need to be removed by further drying.

4 11 e ?' r δ4 11 e? ' r δ

Keksinnön mukaisten kevytmateriaalien yhtenä edistyksellisenä puolena on, että ne ovat kutistumattomia, niin että niille voidaan antaa haluttu muoto tarkasti ennalta. Siten ei ole välttämätöntä, kuten tähän asti tun-5 nettujen kevytmateriaalien yhteydessä, ottaa huomioon, että sitoutumisen aikana tapahtuu kutistumista tai laajenemista .One of the advanced aspects of the lightweight materials according to the invention is that they are non-shrinkable so that they can be accurately predetermined in the desired shape. Thus, it is not necessary, as with hitherto known lightweight materials, to take into account that shrinkage or expansion occurs during binding.

Keksinnön mukaisen kevytmateriaalin kiintotiheys riippuu myös siitä, missä määrin kevyen kiviaineksen alku-10 peräinen rakenne on säilynyt. Lisäksi kiintotiheys riippuu seoksen tai kuivan valumiskykyisen jauheen irtotiheydestä muotissa. Materiaalittomat välitilat, joita on jo kaadetussa tai tiivistetyssä jauheessa, ovat nimittäin pitkälti jäljellä valmiissa kevytmateriaalissa.The solid density of the lightweight material according to the invention also depends on the degree to which the original structure of the lightweight aggregate is preserved. In addition, the solid density depends on the bulk density of the mixture or dry flowable powder in the mold. Namely, the non-material intermediate spaces already present in the poured or compacted powder are largely left in the finished lightweight material.

15 On luonnollisesti mahdollista lisätä keksinnön mu kaiseen kevytmateriaaliin orgaanisia tai epäorgaanisia kuitumaisia aineksia, jotka parantavat valmiin kevytmateriaalin fysikaalisia ominaisuuksia. On kuitenkin ratkaisevaa, että hydrotermisen prosessin aikana muodostuu riittä-20 viä kontaktipintoja jauhehiukkasten välille, niin että nämä tulevat sidotuiksi toisiinsa vanuttuneiden neulamais- .·, : ten kiteiden muodostamalla rakenteella. On kuitenkin täy- • · · sin mahdollista sekoittaa jauheeseen nämä olosuhteen huomioon ottaen myös muita orgaanisia tai epäorgaanisia lisä-*;;; 25 aineita, jotka muuttavat kevytmateriaalin lopullisia omi- naisuuksia.It is, of course, possible to add organic or inorganic fibrous materials to the lightweight material of the invention, which improve the physical properties of the finished lightweight material. However, it is crucial that during the hydrothermal process sufficient contact surfaces are formed between the powder particles so that they become bonded to each other by the structure formed by the swollen needle-like crystals. However, it is perfectly possible to mix other organic or inorganic additives with the powder, depending on the circumstance - * ;;; 25 substances which alter the final properties of the lightweight material.

" Menetelmä kevytmateriaalien valmistamiseksi koostuu ·.' * siitä, että joko hienoksi jauhetut silikaattiset kevyet kiviainekset sekoitetaan suunnilleen saman massamäärän : : ; 30 kanssa hienoksi jauhettua maa-alkalimetallihydroksidia tai saatetaan silikaattisten kevyiden kiviainesten pinnat en-sin kosketukseen vesipitoisen maa-alkalimetallihydroksidin kanssa siten, että muodostuu pintaan tarttuvia maa-alkali-;·’ metallisilikaattihydraatteja tai -geelejä, erotetaan sit- : 35 ten ylimääräinen nestefaasi, kuivataan kiinteänä faasina 116384 5 olevat kevyet kiviainekset valumiskykyiseksi jauheeksi ja pakataan sitten joko kuiva seos tai kuivattu jauhe muotteihin ja käsitellään lämpötilassa 120 - 300 °C vähintään 30 minuuttia vesihöyryllä, jolloin seos tai jauhe sitoutuu 5 kevytmateriaaliksi."The method for producing lightweight materials consists of:. ' * either mixing the finely ground silicate light aggregates with approximately the same amount of::; or contacting the surfaces of the silicate light aggregates with aqueous alkaline earth hydroxide to form an alkaline-earth adhesive; · Metal silicate hydrates or gels, then separating the excess liquid phase, drying the light aggregates of solid phase 116384 5 as a flowable powder and then packing either the dry mixture or the dried powder in molds and treating with water vapor for at least 30 minutes, the mixture or powder binds to 5 lightweight materials.

Tämän menettelyn välituotteena on siten käyttökelpoinen hydrotermisesti sidottavissa oleva, kuiva, valumis-kykyinen jauhe, jossa on pintaan tarttuneita maa-aikaiime-tallisilikaattihydraatteja ja/tai -geelejä, jotka ovat 10 valmistettavissa saattamalla silikaattipitoiset kevyet kiviainekset kosketukseen vesipitoisen maa-alkalimetalli-hydroksidin kanssa ja kuivaamalla sen jälkeen.An intermediate of this process is thus a useful hydrothermally bindable, dry, flowable powder having surface-bonded alkaline earth metal silicate hydrates and / or gels which can be prepared by contacting silicate-containing light aggregates with an aqueous hydro after that.

Keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäinen vaihe, nimittäin silikaattipitoisten kevyiden kiviainesten pin-15 tojen reaktio vesipitoisen maa-alkalimetallihydroksidin kanssa, kestää erityisen edullisissa tapauksissa vain muutamia minuutteja. Hydrotermisen käsittelyn kuumennusvai-heeseen voidaan jopa syöttää hienoksi jauhetun kevyen kiviaineksen ja hienoksi jauhetun maa-alkalimetallihydroksi-20 din kuiva seos. Tämä vaihe voi kuitenkin joissakin tapauksissa kestää useita kuukausiakin, nimittäin jos käytetty : karkearakeinen silikaatti reagoi käytetyn vesipitoisen ;· ·’ maa-alkalimetallihydroksidin kanssa vain hyvin hitaasti ! maa-alkalimetallisilikaattihydraateiksi tai -geeleiksi.The first step of the process of the invention, namely the reaction of the silicate-containing lightweight aggregate surfaces with aqueous alkaline earth metal hydroxide, takes only a few minutes. The heating step of the hydrothermal treatment can even be fed with a dry mixture of finely ground light rock and finely divided alkaline earth metal hydroxide. However, in some cases, this step may take several months, namely if used: the coarse-grained silicate reacts only very slowly with the aqueous; · · 'alkaline earth metal hydroxide used! alkaline earth metal silicate hydrates or gels.

25 Tämän reagointiaj an aikana voidaan mahdollisesti tehdä homogenointi varovasti sekoittamalla. Erityisesti pyrit-• ” täessä sangen pieniin kiintotiheyksiin tulisi huolehtia V : siitä, että käytetyn karkearakeisen kevyen kiviaineksen rakenne rikkoutuu tällöin mahdollisimman vähän. Joissakin : : : 30 tapauksissa voi olla edullista lisätä vesipitoiseen maa- alkalimetallihydroksidiin veteen sekoittuvia orgaanisia liuotteita. Soveltuvia ovat alemmat alkoholit, kuten meta- < I « noli, etanoli, propanolit ja asetoni.During this reaction time, homogenisation may be possible by gentle mixing. Particular care should be taken to ensure • that very low solid densities V: that the structure of the coarse-grained lightweight aggregate used is minimized. In some cases, it may be advantageous to add water-miscible organic solvents to the aqueous alkaline earth metal hydroxide. Lower alcohols such as methanol, ethanol, propanols and acetone are suitable.

Keksinnön mukaisen menetelmän toinen vaihe on yli- : 35 määräisen nestefaasin erottaminen ja kuivaus. Ylimääräisen 6 1 1 6384 nestefaasin erottaminen voi tapahtua siivilöimällä, sent-rifugoimalla ja yksinkertaisesti dekantoimalla. Se, että tuotteeseen jää tiettyjä määriä nestefaasia, ei häiritse myöhempää kuivausta eikä lopputuotteen ominaisuuksia. Kui-5 vaus voi tapahtua tavanomaisesti kuivauskaapeissa, uuneissa tai muissa kuivauslaitteissa, kuten mikroaaltolaitteissa, joilla saadaan aikaan mekaanisesti säästävä kuivaus. Terminen säästävyys ei ole kuivauksen yhteydessä tarpeen, kunhan huolehditaan siitä, etteivät hiukkaset kuumene siilo nä määrin, että aluksi muodostetut maa-alkalimetallisili-kaattihydraatit tai -geelit hajoavat termisesti. Tämä taataan yleensä välttämällä hiukkasten kuumentamista lämpötilan 1 000 °C yläpuolelle. Kuivausprosessi voi siten yllättävästi tapahtua lämpötiloissa, jotka ovat selvästi kor-15 keampia kuin edellisessä vaiheessa, hydrotermisessä käsittelyssä, käytetyt lämpötilat. Hiukkasten hydroterminen sitominen tapahtuu edullisesti reaktiolämpötilassa 200 -250 °C. Lämpötilan 120 °C alapuolella kiteiden kasvu on liian hidasta. Lämpötilan 300 °C yläpuolella tapahtuu hyd-20 rotermisissä olosuhteissa maa-alkalimetallisilikaattihyd-raattien tai -geelien nopea muuttuminen rakenteiksi, joil-.·. : la ei enää ole kykyä muodostaa kosketuskohtiin stabiilia vanuttuneista neulasmaisista kiteistä koostuvaa rakennetta.The second step of the process of the invention is the separation and drying of the excess liquid phase. Separation of the additional 6 1 1 6384 liquid phase can be accomplished by sieving, centrifugation and simple decantation. The presence of a certain amount of liquid phase in the product does not interfere with subsequent drying or the properties of the final product. Drying can occur conventionally in drying cabinets, ovens or other drying devices, such as microwave devices, which provide mechanically economical drying. There is no need for thermal economy during drying as long as the particles are not heated to such an extent that the initially formed alkaline earth metal silicate hydrates or gels are thermally degraded. This is generally guaranteed by avoiding heating the particles above 1000 ° C. Thus, the drying process can, surprisingly, take place at temperatures well above those used in the previous step, hydrothermal treatment. Preferably, the hydrothermal bonding of the particles occurs at a reaction temperature of 200-250 ° C. Below 120 ° C, crystal growth is too slow. Above 300 ° C, under hyd-20 rotary conditions, alkaline earth metal silicate hydrates or gels undergo rapid conversion to structures, which ·. no longer has the ability to form a stable structure of swollen needle-like crystals at the contact points.

25 Keksinnön mukaisilla kevytmateriaaleilla on kiin- *;··* totiheydestä riippuva lämmönj ohtavuus. Alue 0,03 - 0,1 1 “ W/(m*K) on ilman muuta saavutettavissa. Kevytmateriaalin V * muotoina tulevat kyseeseen erityisesti levyt tai tiilet.The lightweight materials according to the invention have a heat density dependent on the solid density; The range 0.03 - 0.1 1 “W / (m * K) is obviously within reach. Particularly V * forms of lightweight material are sheets or bricks.

Keksinnön mukaisesti on kuitenkin ilman muuta mahdollista III 30 valmistaa myös pyöreitä tai kulmikkaita muotoja, jotka pystyvät sitten työstön yhteydessä yksinkertaisesti täyt-tamään erityisvaatimuksia.However, according to the invention, it is of course also possible to produce round or angular shapes which can then simply meet special requirements during machining.

I,, Yhden erityisen yksinkertaisen, mutta keksinnön *;·’ mukaisesti sangen tyypillisen suoritusmuodon yhteydessä : : 35 pidetään jauhettua tai jauhamatonta paisutettua perliittiä 7 1 1 6384 vesipitoisessa kalsiumhydroksidissa muutamia päiviä. Ylimääräisen nestefaasin varovaisen mekaanisen poistamisen jälkeen perliitti, jonka pintaan on tarttunut maa-alkali-metallisilikaattihydraatista ja/tai -geelistä koostuva 5 kerros, kuivataan käyttämällä mekaanisesti säästäviä olosuhteita. Siten saatu valumiskykyinen jauhe pakataan muotteihin ja käsitellään lämpötilassa 120 - 300 °C vähintään 30 minuuttia vesihöyryllä. Tällöin hiukkaset sitoutuvat kevytmateriaaliksi. Tämän uuden kevytmateriaalin tutkimi-10 nen osoitti, että kosketuspinnoille on muodostunut vanut-tuneista neulasmaisista kiteistä koostuva stabiili rakenne, joka sitoo hiukkaset yhteen riittävän lujasti. Siten saatuja kevytmateriaalikappaleita voidaan sahata. Niiden tiheys on selvästi alle 1,0 kg/dm3. Muodostettaessa karkea-15 rakeinen perliittirakenne on kiintotiheys 0,15 kg/dm3. Yhdessä lisäsuoritusmuodossa sekoitetaan hyvin hienoksi jauhettua perliittitomua suunnilleen saman massamäärän kanssa hienoksi jauhettua, kuivaa kalsiumhydroksidia. Myös tämä kuiva seos antaa hydrotermisessä käsittelyssä tulokseksi 20 hyvän kevytmateriaalin, jonka tiheys on kuitenkin suurempi, alueella 0,25 - 0,35 kg/dm3. Kevyen kiviaineksen ja .·. : kalsiumhydroksidin hiukkaskoko on tällöin 80-prosenttises- ti alle 5 μπι.In one particularly simple embodiment, but according to the invention *; · ', in a very typical embodiment:: 35 perlite expanded or unmilled expanded perlite is kept in 7 1 6384 aqueous calcium hydroxide for several days. After careful mechanical removal of the excess liquid phase, the perlite having a 5 layer of alkaline earth metal silicate hydrate and / or gel adhered to the surface is dried using mechanically sparing conditions. The flowable powder thus obtained is packaged in molds and treated with steam at 120 to 300 ° C for at least 30 minutes. The particles then bind to a lightweight material. Examination of this new lightweight material showed that the contact surfaces have formed a stable structure of swollen needle-like crystals that bind the particles together with sufficient strength. The lightweight material thus obtained can be sawn. Their density is well below 1.0 kg / dm3. In forming the coarse-15 granular perlite structure, the solid density is 0.15 kg / dm3. In a further embodiment, the finely ground perlite powder is mixed with approximately the same amount of pulverized dry calcium hydroxide. This dry blend also results in 20 good lightweight materials with a higher density in the hydrothermal treatment range of 0.25 to 0.35 kg / dm 3. Lightweight aggregate and. : the particle size of the calcium hydroxide is then 80% less than 5 μπι.

• · • * r * · * • I I • · • » · • * » a » * * * i l |• • • * r * · * • I I • • • »· • *» a »* * * i l |

’ I'I

Claims (8)

1. Oorganiskt lättmaterial, känneteck-n a t av, att det bestär av en hydrotermiskt vid en tem- 5 peratur av 120 - 300 °C med hjälp av vattenänga bunden, i former packad blandning, som bestär av finmalet, lätt stenmaterial och av ungefär samma massamängd finmalen jordalkalimetallhydroxid, eller torkat, hällbart pulver, pä vars yta vidhäftats jordalkalimetallsilikathydrater 10 och/ eller -geler, som kan framställas genom att bringa silikathaltiga, lätta stenmaterial i kontakt med vatten-haltig jordalkalimetallhydroxid, avlägsna överskott väts-kefas och därefter torka den fasta fasen.1. Inorganic light material, characterized in that it consists of a hydrothermal at a temperature of 120 - 300 ° C by means of water vapor bonded, in forms packed in mixture consisting of finely ground, light stone material and of approx. the same mass amount of finely ground alkaline earth metal hydroxide, or dried, pourable powder, to the surface of which adhered earth alkaline metal silicate hydrates and / or gels, which can be prepared by contacting silicate, light stone material with aqueous alkaline earth hydroxide metal hydroxide metal hydroxide, the solid phase. 2. Oorganiskt lättmaterial enligt patentkrav 1, 15kännetecknat av, att den fasta densiteten är inom omrädet 0,1 - 1,0 kg/dm3.2. Inorganic lightweight material according to claim 1, characterized in that the solid density is in the range 0.1 - 1.0 kg / dm3. 3. Oorganiskt lättmaterial enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av, att som silikathal-tigt lätt stenmaterial har använts vermikulit, pimpsten, 20 perlit, skumglas eller blandningar av dessa.3. Inorganic light material according to claim 1 or 2, characterized in that vermiculite, pumice, pearlite, foam glass or mixtures thereof have been used as silicate-containing light stone material. 4. Oorganiskt lättmaterial enligt nägot av patent- : kraven 1-3, kännetecknat av, att som vat- • «t • · tenhaltig j ordalkalimetallhydroxid har använts kalsiumhyd- • · roxid, dolomithydrat, magnesiumhydrat, cementer eller 25 blandningar av dessa. • · • ·4. Inorganic light material according to any one of claims 1-3, characterized in that calcium hydroxide, dolomite hydrate, magnesium hydrate, cements or mixtures thereof have been used as an aqueous alkaline metal hydroxide. • · • · 5. Förfarande för f ramställning av oorganiskt • < ’ " lättmaterial ur silikathaltiga, lätta stenmaterial och V * oorganiska bindemedel, kännetecknat av, att de finmalda silikathaltiga, lätta stenmaterialen antingen • j j 30 blandas med ungefär lika massamängd finmald jordalkalime- ; tallhydroxid eller de silikathaltiga lätta stenmaterialens ytor bringas först i kontakt med vattenhaltig jordalkali- ,, metallhydroxid pä sädant sätt, att det pä ytan bildas vid- » ;·* häftade jordalkalimetallsilikathydrater eller -geler, ; 35 varefter överskott vätskefas avlägsnas, de lätta stenmate- rialen i den fasta fasen torkas tili ett hällbart pulver 116384 varefter antingen den torra blandningen eller det torkade pulvret packas i former och behandlas vid en temperatur av 120 - 300 °C med vattenänga i atminstone 30 minuter, var-vid blandningen eller pulvret binds under bildande av 5 lättmaterial.Process for the preparation of inorganic light materials from silicate, light stone materials and V * inorganic binders, characterized in that the finely ground silicate light stone materials are either mixed with approximately the same mass amount of finely ground alkaline earth metal or tall hydroxide. The surfaces of silicate light rock materials are first contacted with aqueous alkaline earth metal hydroxide in such a way that the surface is formed on the surface by adhered alkaline earth metal silicate hydrates or gels, after which excess liquid phase is removed, the light stone is removed. the solid phase is dried into a pourable powder, after which either the dry mixture or the dried powder is packed in molds and treated at a temperature of 120-300 ° C with water vapor for at least 30 minutes, whereupon the mixture or powder is bonded to form light material. . 6. Förfarande enligt patentkrav 5, kanne-t e c k n a t av, att till den vattenhaltiga jordalkali-metallhydroxiden blandas med i vatten blandbara organiska lösningsmedel. 10A process according to claim 5, characterized in that the aqueous alkaline earth metal hydroxide is admixed with water-miscible organic solvents. 10 7. Förfarande enligt patentkrav 6, kanne- t e c k n a t av, att lösningsmedlet är en lägre alkohol eller aceton.7. A process according to claim 6, characterized in that the solvent is a lower alcohol or acetone. 8. Hydrotermiskt bindbart torrt, hällbart pulver, kännetecknat av, att pä dess yta finns vidhäf-15 tade jordalkalimetallsilikathydrater eller -geler, som kan framställas genom att bringa silikathaltiga lätta stenma-terial i kontakt med vattenhaltig jordalkalimetallhyd-roxid, och därefter torkas.8. Hydrothermally bondable dry, pourable powder, characterized in that adhering to its surface are alkaline earth metal silicate hydrates or gels, which can be produced by contacting silicate light rock material with aqueous alkaline earth metal hydroxide, and then
FI970432A 1994-08-03 1997-01-31 Inorganic lightweight material and process for its preparation FI116384B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4427481 1994-08-03
DE4427481 1994-08-03
PCT/EP1995/003053 WO1996004217A1 (en) 1994-08-03 1995-08-01 Inorganic lightweight material and process for producing it
EP9503053 1995-08-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI970432A0 FI970432A0 (en) 1997-01-31
FI970432A FI970432A (en) 1997-01-31
FI116384B true FI116384B (en) 2005-11-15

Family

ID=6524842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI970432A FI116384B (en) 1994-08-03 1997-01-31 Inorganic lightweight material and process for its preparation

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0773912B1 (en)
AT (1) ATE163633T1 (en)
AU (1) AU3254895A (en)
DE (1) DE59501573D1 (en)
DK (1) DK0773912T3 (en)
FI (1) FI116384B (en)
WO (1) WO1996004217A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603606C1 (en) * 1996-02-01 1997-09-11 Koch Marmorit Gmbh Hydrothermally bonded light inorganic material
AU732186B2 (en) * 1997-09-15 2001-04-12 Paul Donahue Lightweight settable compositions
DE19923493C2 (en) * 1998-06-15 2003-02-27 Stefan Wisser Process for the production of a light material and its use
WO2003010091A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-06 Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd. Alkaline earth metal-basic silicate particle
BE1015841A3 (en) 2003-12-24 2005-10-04 Lhoist Rech & Dev Sa POWDER COMPOSITION BASED COMPOUND CALCO-magnesium.

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2547042A (en) * 1947-12-26 1951-04-03 Minnesota Mining & Mfg Coated mineral granule, method of making same, and roofing material surfaced therewith
US2698251A (en) * 1950-01-12 1954-12-28 Great Lakes Carbon Corp Method of manufacturing siliceous insulating material
FR1533660A (en) * 1966-08-05 1968-07-19 Utolit Ag Pellet, its manufacturing process and light construction material made with this pellet
US3597249A (en) * 1968-08-21 1971-08-03 Owens Corning Fiberglass Corp Method of producing composites of inorganic binders and fibers from aqueous slurries
BE785857A (en) * 1971-07-05 1973-01-05 Stamicarbon PROCESS FOR MANUFACTURING LIGHT AND INSULATED MOLDED OBJECTS FROM SILICATES AND LIME
US4033783A (en) * 1975-06-23 1977-07-05 General Refractories Company Method for making lime-silica insulation from perlite

Also Published As

Publication number Publication date
ATE163633T1 (en) 1998-03-15
AU3254895A (en) 1996-03-04
EP0773912B1 (en) 1998-03-04
EP0773912A1 (en) 1997-05-21
WO1996004217A1 (en) 1996-02-15
FI970432A0 (en) 1997-01-31
FI970432A (en) 1997-01-31
DE59501573D1 (en) 1998-04-09
DK0773912T3 (en) 1998-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Effect of elevated temperature on the properties of geopolymer synthesized from calcined ore-dressing tailing of bauxite and ground-granulated blast furnace slag
Hemra et al. Effect of cordierite addition on compressive strength and thermal stability of metakaolin based geopolymer
EP2389345B1 (en) Tailored geopolymer composite binders for cement and concrete applications
Van Jaarsveld et al. The effect of composition and temperature on the properties of fly ash-and kaolinite-based geopolymers
Chindaprasirt et al. Controlling ettringite formation in FBC fly ash geopolymer concrete
Singh et al. Influence of processing temperature on the reaction product and strength gain in alkali-activated fly ash
Villaquirán-Caicedo Studying different silica sources for preparation of alternative waterglass used in preparation of binary geopolymer binders from metakaolin/boiler slag
Oderji et al. Effects of relative humidity on the properties of fly ash-based geopolymers
Dueramae et al. Investigation of compressive strength and microstructures of activated cement free binder from fly ash-calcium carbide residue mixture
HUE030608T2 (en) Single-phase hydraulic binder, methods for the production thereof and structural material produced therewith
Timakul et al. Effect of silica to alumina ratio on the compressive strength of class C fly ash-based geopolymers
Sitarz et al. Effect of High temperature on mechanical properties of geopolymer mortar
CN111511699A (en) Control of setting time of geopolymer compositions containing high calcium reactive aluminosilicate materials
ES2635167T3 (en) Method for manufacturing cementitious C-S-H seeds
DK3018109T3 (en) HYDRAULIC MIXING COMPREHENSIVE GRANULATES OF VEGETABLE ORIGIN AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CONCRETE OR MORTAL FROM THIS MIXTURE
FI116384B (en) Inorganic lightweight material and process for its preparation
ES2468223T3 (en) High performance concrete with rapid resistance development that lacks added materials with latent hydraulic activity
Mostefa et al. Elaboration of geopolymer cement based on dredged sediment
Pangdaeng et al. Effect of sodium hydroxide concentration and sodium silicate to sodium hydroxide ratio on properties of calcined kaolin-white portland cement geopolymer
CN104556767B (en) One wraps aglite and its preparation method and application
US20080093774A1 (en) Method for Producing Components
Türkmen et al. Fire resistance of geopolymer concrete produced from Ferrochrome slag by alkali activation method
AU2006322373A1 (en) Method for stabilising metastable soluble anhydrite III, method for producing a hydraulic binder based thereon, the obtained hydraulic binder, the uses thereof and an industrial plant for carrying out said method
US3794504A (en) Fast setting,crack resistant cementitious composition having inhibited shrinkage
Irfanita et al. The use of fermipan in the production of lightweight geopolymer as an environmentally friendly and fire-resistant concrete

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116384

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: KNAUF MARMORIT GMBH

Free format text: KNAUF MARMORIT GMBH