NO822669L - Lett byggemateriale og fremstilling derav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et lett byggemateriale som oppviser opphlæret perlit som tilslag og et bindemiddelskjelett av et alkalisilikat, fortrinnsvis av vannglass, f.eks. natrium-, kalium-, litiumvannglass eller guanidinsilikat, et partisielt organisk vannglass. Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for fremstilling av dette lette byggemateriale.

Et lett byggemateriale som oppviser oppblæret perlit som tilslag og et bindemiddelskjelett av et alkalisilikat er kjent fra DE-AS 2 745 750. Por å forhindre oppblæring blir til mørtelblandingen for fremstillingen av byggmateriale tilsatt tilsetningsstoffer som borat av sink, kalsium eller magnesium eller en blanding derav samt kalsiumnitrat, kalsiumfosfat, kalsiumortofosfat eller en blanding derav.

Ved siden av perlit kan de kjente lette byggstoffer også inneholde bæreleire, skumglass, vermiculit eller kiselgurskum.

I tillegg er det fra DE-OS 28 13 473 kjent et

lett byggmateriale med jevn porøsitet som fremstilles av en blanding av en vandig alkalisilikatoppløsning og aluminium-

og eller siliciumpulver som poredannende middel samt aktive og eventuelt inaktive stoffer i nærvær av en ekspansjonsreg-ulator i form av en metylester og/eller propylenkarbonat.

Som aktive stoffer kommer i betraktning sement, anhydrit eller lesket kalk. Inaktive stoffer kan. være f.eks. kaoliner, leirer, bentonitt, kiselsyrer, silikater, gips, karbonater og flyve-asker.

Fra DE-AS 30 01 151 er det kjent en fremgangs-

måte for fremstilling av overveiende lette kjeramiske produkter ved forming, tørking og brenning av en kjeramisk råmasse av leire, leirmineraler som lette tilslag, kunststoffpartikler og/eller kunstoffhulelegemer, vannglass samt en vannglassherder, hvorved de lette tilslag, vannglass og vannglassherder samt kjeramisk råmasse adskilt bringes i en form hvoretter massen tørkes og brennes på vanlig måte. I dette tilfellet oppnås en ytterligere porøsitet ved utbrenning av kunststoffpartiklene. Ved brenning av den kjeramiske masse blir det satt

fri gass fra kunststoffpartiklene og dette representerer et problem.

Videre er det fra DE-OS 29 48 778 kjent et ter-misk isoleringsmateriale med et selvbærende uorganisk isoler-ingsskummateriale, spesielt i form av plater, tildannet av et under utvikling av varme oppskummet organisk grunnstoff, der skumskjelettet i det vesentlige består av under varme-påvirkning oppskummet vannglass. Et slikt isoleringsmateriale oppviser kun en meget lav fasthet. Av denne grunn er det forutsatt og skumme opp skumskjelettet på en metallfolie slik at det hefter ved denne.

Oppgave for foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe et lett byggmateriale som er ennå lettere enn de kjente produkter.

Denne oppgave løses ved et lett byggmateriale av den innledningsvis nevnte art som i sin struktur inneholder skum- og/eller blæreporer i bindemiddelskjelettet. Derved at man ved siden av det høye porøse tilslag bringer inn ytterligere et poreskjelett i strukturen oppstår det et lett byggmateriale som har en meget lav romvekt og.derved er lettere enn de kjente produkter. Av dette oppstår det spesielle for-deler slik. som lett behandling og høy varmeisolasjonsevne.

Fortrinnsvis har det nye lette byggemateriale

et poreinnhold som stammer fra porenettet i bindemiddelskjelettet samt det lette tilslag på 85 til 99 volum-% og romvekt på 40 til 200 kg/m<5>og fastheter på 0,01 til 0,5 N/mm<2.>

Et behov for fremstilling av de nye lette byggematerialer som kombinerer fordelene for oppblæret uorganisk tilslag med fordelene til skum- og/eller blærestrukturen i uorganiske eller partsielt organiske bindemiddelskjeletter har eksistert i lang tid. Alle forsøk har imidlertid strand-et på at skum- og/eller blærestrukturen ikke kunne utvikles på varig måte når det som bindemiddel ble anvendt vannglass eller det ble anvendt perlit som tilslag ved de kjente produkter .

På overraskende måte lykkes skumming og/eller oppblæring av en mørtelblanding bestående av et alkalisilikat, fortrinnsvis av vannglass, med fortrinnsvis 38° Be. som bindemiddel, og oppblæret perlit som tilslag, samt en i og for seg kjent herder for alkalisilikat, når blandingen tilsettes et handelsvanlig anionisk tensid med grensef -åa te aktive egenskaper, fortrinnsvis: en blanding av alkansulfonat og hydroksyalken-sulfonat ("Hostapur" OS) eller et a-olefinsulfonat i henhold til DE-PS 20 56 255- Denslags produkter anvendes vanligvis som skummingsmidler i oppvaskmi.dler, vaske- og rensemidler,

i sjampoer, skumbad, tekstilhjelpemidler, lærhjelpemidler og andre.

Meget godt egnet er også "arkopon", et natrium-oleyltaurid. Disse produkter anvendes i lang tid som luft--" poredannere for hydraulisk bundet mørtel.

Fremstilling av det lette byggmaterialet ifølge' oppfinnelsen skjer fortrinnsvis fra følgende mørtelblandinger: 70 til 85 vol.-58 perlit (massev.ekt 20 til 150 g/l, korning 0

til 6 mm)

23,0 til 2,5 vol.-% vannglass (38° Be)

25,0 til 5,0 vol.-% vann

1,0 til 0,10 vol.-? herder

2,0.til 0,05 vol.-% luftporedanner.

Det har på overraskende måte vist seg at den ytterligere vannmengde påvirker skummingen gunstig.

For herding av vannglass kan også K^SIFg anvendes men også andre i og for seg kjente uorganiske, partsielt organiske og organiske herdere kan.anvendes. Anvendes kan også C02-gass eller et C^-avspaltende materiale eventuelt fortrinnsvis også påvirkning av varme.:, som eventuelt fremmer skummingsprosessen.

I' de angitte mørtelblandinger danner luftporedanneren i bindemidlet uten videre et stabilt porenett som også er tilstede. etter uth.erding av bygningsmaterialet. Virkningen av luftporedanneren kan forhøyes ved forsiktig om-røring, hvorved det kan oppnås et ennå høyere utbytte- av luft-porer. I tillegg kan det blåses inn luft eller annen gass.

Reaksjonen til luftporedanneren var ikke å for-vente fordi alkalisilikatene vanligvis motvirker skumdannelsen til disse produkter. For å fremstille skummede, lette byggematerialer som inneholder vannglass, men ingen oppblærede tilslag er det derfor foreslått å anvende aluminium- og/eller siliciumpulver. Således gis det en annen og helt motsatt rettet lære, nemlig å anvende gassutviklende stoffer. I mot-setning til dette var det overraskende at kombinasjonen perlit/ anioniske tensid praktisk talt opphever den skumdempende virk-ning til alkalisilikatet. Grunnen til denne uvanlige oppførsel er ikke kjent.

De følgende eksempler tydliggjør fremstillingen av det lette byggematerialet ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt en blanding av følgende produkter:

Blandingen ble omrørt forsiktig i ca. 2-3 min. hvorved skummet oppsto. Til slutt ble massen satt nenn, slik at den i løpet av 20 min. var fast. Utbyttet utgjorde 1,7 1 og romvekten 70 kg/m .. Faststoffet kan knuses og anvendes i granulatform som fyllmateriale.

Eksempel 2.

Det ble fremstilt følgende blanding som ble for-arbeidet som i eks. 1, hvorved dog mørtelmassen før størkning ble gitt en regulær form.

Utbyttet utgjorde 1,1 1, romvekten 152 kg/m og fastheten var 0,22 N/mm<2>.

Eksempel 3•

Por å forhøye utbyttet ble det fremstilt følgende blanding som ble bearbeidet som i eks. 2:

Utbyttet utgjorde 1,3^ 1, romvekten 120 kg/m ■5 og fastheten

2

var 0,15 N/mm .

Eksempel 4.

Til sammenligning ble det fremstilt en blanding uten tensid, av følgende stoffer:

og fastheten 0,25 N/mm .

Eksemplene 1-3 viser tydelig at det f.eks. kan fremstilles formlegemer med god fasthet. Massene kan imidlertid også etter blanding fylles i hulrom og der størkne in situ og således danne en utmerket varmeisolasjon. I tillegg kan det også i henhold til eksempel 1 utfra den størknede masse fremstilles et granulat som kan anvendes som varmeiso-lerende fyllmateriale.

Tilslaget kan i henhold til oppfinnelsen partsielt erstattes av andre høyporøse tilslag slik som f.eks. vermiculit, hlæreleire, skumglass, lett pimpstein og pumicit e . 1.

Mengden retter seg derved etter virksomheten for den gjenværende restandel av perlit.som jo er ansvarlig for opps:k.umming og/eller blæring.

Andre i og for seg kjente tilslag slik som bentonit,'kailin, skiferaske, schamotte, wollastonit og andre kalsiumsilikater, kyanit o.l. ildfaste leirer, leirehydrater, leirer, feltspat, feltspatlignende stoffer, sten og stenmel

(basalte, pegmatite o.l.), quartskorn og -mel og andre kisel-syreprodukter med h.øy- ape a:': Tikk overflate kan også anvendes. Likeledes, kan det tilsettes hydrauliske eller latent hydrauliske naturlige eller syntetiske stoffer slik som sementer, hydraulisk kalk, gruvesand, tras, puzzolane o.l. samt gips og kalkstenmel. Man må imidlertid passe på at det er tilstede tilstrekkelig perlit for å initiere oppskumming og/eller oppblæring.

Ved fremstilling av blandingene kan tidspunktet

for skumming og/eller blæring bestemmes på forhånd ved at komponentene vannglass og tensid adskilt settes til blandingen. Man kan derfor fremstille forblandinger med en reaksjonspartner og tilsette den andre når skummingen og/eller blæringen skal begynne. Man kan imidlertid også fremstille to eller flere forblandinger hvorved den ene forblanding inneholder den ene og den andre inneholder den andre reaksjonspartner.

Under henvisning til tegningen skal strukturen

for det lette byggemateriale ifølge oppfinnelsen forklares nærmere.

Det som.lettbyggplate 1 antydede lette byggematerialer ifølge oppfinnelsen oppviser.i sin struktur perlit-korn 2 i tett pakning hvorved perlitkornene er forbundet med hverandre ved .hjelp av bindemiddelskjelettet 3. Derved oppstår i det vesentlige det lette byggematerialets fasthet. I strukturen er det videre tilstede porer 4 som resulterer fra blæreprosessen og hvis porevegger dannes av bindemiddelskjel-ettmateriale. Denne tildanning av strukturen tydeliggjøres i tegningen ved det skjematiske bildet fra lupen 5.

Det lette byggematerialet ifølge oppfinnelsen

kan ved hjelp av i og for seg kjente reaktive og ikke-reaktive hydrofoberingsmidler (f.eks. metylpolysiloksaner o.1., silikon-oljer og si.lik.onharpiksemulsjoner, fettaminer, fettsyrer, fett-alkoh.oler samt stearater) gjøres vannavstøtende.

Med disse kjente midler muliggjøres uten videre

en hydrfobering av overflaten. Anvendelsen av midler for gjennomgående hydrofobering av hele massen i det lette byggematerialet, dvs. også i kjernen, var ikke umiddelbart nærliggende

fordi hydrof oberings.midlet aom kjent kan forstyrre og sågar forhindre den på grunn av.tensidene oppnådde oppbygning av skumstrukturen. Ifølge oppfinnelsen lykkes imidlertid kjernehydrofobering ved at hydrofoberingsmidlet iblandes adskilt og til et tidspunkt når skumstrukturen allerede er fullt utviklet og en utherding. av det lette byggemateriale nettopp skal begynne eller nettopp har begynt., Kjernehydrofoberingen bringer den overraskende fordel at den i og for seg kjente "oppbloms-tring" av bygningsmateriale (saltkrystallisering på overflaten) helt og holdent forhindres.

Claims (15)

1. Lett byggemateriale som oppviser oppblæret perlit som tilslag og et bindemiddelskjelett av e.t alkalisilikat eller et guanidinsilikat, karakterisert ved at det i strukturen inneholdes skum- og/eller blæreporer i bindemiddelskjelettet.

2. Lett byggemateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at poreinnholdet som stammer fra porenettet i bindemiddelskjelettet utgjør 85 - 99 vol.-?.

3- Byggmaterialer ifølge krav 1 eller-.' 2, karakterisert ved en romvekt på 40 - 200 kg/m <5> .

4. Byggematerialer ifølge krav 3, karakterisert ved fastheter på 0,01 - 0,5 N/mm p.

5. Byggematerialer ifølge ett eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at det oppviser en hydrofobering.

6. Byggematerialer ifølge krav 5, karakterisert ved at det oppviser en kjernehydrofobering.

7- Fremgangsmåte for fremstilling fortrinnsvis av et lett byggemateriale ifølge kravene 1-6, karakterisert ved . at det anvendes mørtelblandinger med følgende sammensetning: 70 til 85 vol.-? perlit (massevekt 20 til 150 g/l, korning 0 6 mm) . 23,0 til 2,5 vol.-? vannglass (38 <0> Be) 25,0 til 5,0 vol.-? vann 1,0 til 0,10 vol.-? herder 2,0 til 0,05 vol.-? luftporedanner.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at perlit i mørtelblandingene partsielt erstattes med vermiculit og/eller blæreleire og/eller skumglass o.l.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 og/eller 8, karakterisert ved at mørtelblandingen tilsettes bentonit og/eller gips og/eller kalksten og/eller hydraulisk avbindende produkter og/eller schamotte og/eller sterkt leire-holdige stoffer og/eller leire og/eller kiselsyrer med høy spesifikk overflate.

10. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene l-95karakterisert v eod at det for aktivering av poredanneren omrører lett i mørtelblandingen.

11. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 7 - 10, karakteris: ert ved at komponentene vannglass og tensid tilsettes adskilt til blandingen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at det fremstilles forblandinger med en reaksjonspartner og at den andre reaksjonspartner tilsettes når skummmingen og/eller blæringen skal begynne.

13- Fremgangsmåte ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at det fremstilles to eller flere forblandinger hvorved reaksjonspartnerene inneholdes i forskjellige forblandinger.

14. Fremgangsmåte ifølge .ett eller flere av kravene 7-133karakterisert ved at det utherdede lette byggemateriale på i og for seg kjent måte hydrofoberes på overflaten.

15. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 7 - 13, karakterisert ved at étt i og for seg kjent hydrofoberingsmiddel tilsettes som separat tilslag til den oppskummede masse som allerede oppviser en ferdig utviklet sk.umstruktur og deretter fordeles i massen hvoretter det umiddelbart skjer en utherding.