WO1997006120A1 - Verfahren zur schnellaushärtung von leichtbeton - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for the rapid hardening of lightweight concrete with additives, e.g. EPS, polystyrene, expanded clay, pumice or similar
  • additives e.g. EPS, polystyrene, expanded clay, pumice or similar
  • the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned at the outset with which an acceleration of the curing process is achieved, so that a substantial reduction in the waiting time required for the follow-up of the construction activity is achieved.
  • this is achieved in that a hardening liquid consisting of water glass or mixtures of water glass and water is applied to or in the light concrete layer to be hardened.
  • the curing time for the lightweight concrete can be significantly reduced without the need for chemicals or other mixing processes.
  • the lightweight concrete is applied as a leveling layer and / or as a heat or sound insulation layer on a substrate.
  • Grain size between 5 and 20mm, preferably between 5 and 10mm.
  • the level compensating lightweight concrete layer has a very open-pored structure, e.g. you choose Grain sizes of up to 5 or 10 mm or even larger, the bulk densities of EPS lightweight concrete being selectable between 150 to 400 kg / ⁇ rr according to a variant of the invention.
  • Aggregate grains is distributed, and that the tool factor is between 0.25 and 0.35.
  • Sodium water glass or potassium water glass can also be used as the water glass.
  • Curing liquid is sprayed onto the lightweight concrete surface.
  • the hardening liquid is distributed under pressure by means of spray lances which are pushed into the middle of the lightweight concrete layer.
  • Hose lines for air drainage are also laid.
  • Drainage lines are guided and then drained off.
  • the mixing ratio of water to water glass is chosen 2: 1, 1: 1 or 2: 1.
  • Light concrete leveling layer sprayed "quick hardening liquid” such as water glass or mixtures of water with water glass, e.g. 1 part water, 2 parts water glass, or
  • the lightweight concrete level compensation such as EPS concrete
  • EPS concrete first mixed with "lack of water”
  • the added cement content is evenly distributed around the aggregate grains (EPS particles, possibly also other materials such as sand, brick split, or the like).
  • This "installation” is almost as if it were “sand”, so dry can be mixed, e.g. with tool factor 0.25-0.35. This is particularly useful for thin installation layers.
  • the material is then sprayed on site (e.g. watering can) or better spraying device with air pressure sprayers similar to the "painting tool”. Due to the lack of water during the first mixing, this material, which is not even properly moist, absorbs the accelerating liquid "greedily”, and hardens even earlier than those mixtures which are mixed with "normal” Wz factor water.
  • the extreme porosity of the lightweight concrete then selected Larger particle sizes, for example 6-20 mm
  • successfully porous hose lines of approximately 15 to 25 mm in diameter or even smaller (or larger in the case of large bed thicknesses of the lightweight concrete) are inserted into the lightweight concrete mass at a lateral distance of approximately 1.5 meters .
  • the hose ends should be able to be connected to the outside air at suitable points. Due to the extremely loose structure of the lightweight concrete, residual moisture can be routed horizontally within the structure to the porous air drainage lines in a short time and then disappear.
  • the method according to the invention is also suitable for other purposes of rapid hardening of surfaces or through-and-through hardening of lightweight concrete. Because there was the unexpected fact that even with spray lances, which are pushed into the middle of the layer, for example with meter-thick lightweight concrete, and then "distribute" the hardener liquid under pressure (eg 2 bar or more) - also there the internal hardening in every position of the Structure is possible. For example, large-scale consolidation can be made possible as a safeguard against natural forces (dams, risk of falling rocks, tunnel protection ).
  • premixed lightweight concrete materials which are mixed with retarding liquids for the transport time expenditure (for example, for a delay effect of up to 24 hours), can be transported in sacks, big bags, or loosely on the truck over long distances, in order to then be transported Bring the place to solidification or hardening within a few minutes to the extent that the securing purpose is fulfilled.
  • the "high" concentration of retarder added to the lightweight concrete mix has no adverse effects on the accelerability with, for example, water glass or water glass-water emulsions.
  • the rapid hardening processes according to the invention can also be used successfully, for example, in prefabricated house construction, so that assembly line production can be carried out undisturbed.
  • the gaps in the interior of wooden bar constructions are filled with EPS lightweight concrete (which have lambda values of 0.05 W / mK to 0.08 W / mK and are fire-proof) and during the manufacture of the wall or ceiling elements
  • EPS lightweight concrete which have lambda values of 0.05 W / mK to 0.08 W / mK and are fire-proof

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Abstract

Verfahren zur Schnellaushärtung von Leichtbeton mit Zuschlagstoffen, z.B. EPS, Styropor, Blähton, Bims o.ä., wobei eine Aushärteflüssigkeit, bestehend aus Wasserglas oder Mischungen aus Wasserglas und Wasser, auf oder in die Leichtbetonschicht auf- bzw. eingebracht wird.

Description

Verfahren zur Schnellaushärtung von Leichtbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schnellaushärtung von Leichtbeton mit Zuschlagstoffen, z.B. EPS, Styropor, Blähton, Bims o.a..
Bekannt sind Verfahren zur raschen Estrichaufbringung, indem niveauausgleichende Platten, Sand, oder sonstige feste Stoffe auf die Fußbodenkonstruktion aufgelegt werden, wobei sofort der normgemäße Schwerbetonestrich aufgebracht werden kann. Allerdings müssen dabei die Platten (EPS-Schaumplatten etc.) sehr genau auf zumeist vorhandene Unebenheiten angepaßt werden.
Oder diese müssen bei am Fußboden verlegten Leitungen entsprechend ausgespart werden. Sand ist kein guter Dämmstoff für Wärmeübergänge. Auch weicht dieser beim Betreten während der Schwerbetonestrichverlegung "um die Schuhabdrücke" der Arbeitsmannschaft herum aus, sodaß unerwünschte Niveauunregelmäßigkeiten entstehen. Wenn jedoch Leichtbetone wie Blähtonbeton, EPS-Leichtbeton (Prottelith, oder Styroporbeton o.dgl., wie Bimsbeton) frisch abgemischt (mit Zementleim gebunden) als niveauausgleichende Wärmedämm-Trittschallschluckschicht zuerst aufgebracht werden, so muß einige Tage zugewartet werden, damit der Zementleim zumindest etwas erhärtet, und diese ansonsten sehr verletzliche Schicht soweit begehbar ist, daß der nachfolgend aufzubrin¬ gende Schwerbetonestrich z.B. in 5 cm Stärke (oder Heizestrich für Fußbodenheizungen mit vorheriger Heizleitungsverlegung) verlegbar wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine Beschleunigung des Aushärtevorganges erzielt wird, sodaß damit eine wesentliche Reduktion der erforderlichen Wartezeit für die Weiterverfolgung der Bautätigkeit erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Aushärteflüssigkeit, bestehend aus Wasserglas oder Mischungen aus Wasserglas und Wasser, auf oder in die auszuhärtende Leichtbetonschicht auf bzw. eingebracht wird.
Dadurch kann die Aushärtezeit für den Leichtbeton ohne großen Aufwand an Chemikalien oder sonstigen Mischvorgängen bedeutend reduziert werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Leichtbeton als Niveauausgleichsschicht und/oder als Wärme- bzw. Schalldämmschicht auf einen Untergrund aufgebracht wird.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, etwa an Deckenaufbauten den Schwerbetonestrich praktisch wenige Stunden oder Minuten nach Aufbringung der erwünschten Leichtbeton-, Wärmedämm-, Trittschalldämm- und Niveauausgleichsschicht (oft ist diese Schicht nur wenige cm, z.B. 3-10 cm, dick, oder sehr stark, z.B. 0,5 m und mehr) in einem Arbeitszyklus am gleichen Tag aufzubringen, wobei so vorgegangen wird, daß z.B. auf die Leichtbetonoberfläche Flüssigkeiten wie Wasserglas (Natronwasserglas oder Kaliwasserglas) oder Mischungen aus Wasser mit Wasserglas aufgesprüht werden. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Zuschlagstoffe eine
Korngröße zwischen 5 und 20mm, vorzugsweise zwischen 5 und 10mm, aufweisen.
Die Niveauausgleichs-Leichtbetonschicht besitzt eine sehr offenporige Struktur, man wählt z.B. Korngrößen von bis zu 5 oder 10 mm oder noch größer, wobei bei EPS-Leichtbetonen die Rohdichten gemäß einer Variante der Erfindung zwischen 150 bis 400 kg/ιrr wählbar sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Leichtbeton mit
Wassermangel gemischt wird, sodaß der Zementanteil ungefähr gleichmäßig um die
Zuschlagkörner verteilt ist, und daß der Wz-Faktor zwischen 0,25 und 0,35 beträgt.
Eine solche Vorgangsweise ist besonders bei dünnen Einbauschichtstärken einer
Aushärtezeitverringerung förderlich.
Weiters kann als Wasserglas Natronwasserglas oder Kaliwasserglas verwendet werden.
Bei diesen Arten von Wasserglas hat sich eine besonders vorteilhafte Wirkung der
Aushärtezeitverringerung ergeben.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die
Aushärteflüssigkeit auf die Leichtbetonoberfläche aufgesprüht wird.
Durch das Aufsprühen wird besonders an der Oberfläche der Leichtbetonschicht eine
Beschleunigung der Aushärtezeit erreicht.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Aushärteflüssigkeit mittels Sprühlanzen, die in die Leichtbetonschichtmitte geschoben werden, unter Druck verteilt wird.
Dadurch kann eine Aushärtung auch im Inneren der Leichtbetonschicht erreicht werden, wodurch eine sehr wirkungsvolle Verfestigung der Schicht möglich ist.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung können im Leichtbeton poröse
Schlauchleitungen zur Luftdrainage mitverlegt werden.
Dadurch können Restfeuchteanteile in kurzer Zeit innerhalb der Leichtbetonschicht zu den
Drainageleitungen geführt und danach abgeführt werden.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Wasserglas 2:1, 1 :1 oder 2:1 gewählt wird.
Für diese Mischungsverhältnisse ergibt sich eine besonders rasche und wirkungsvolle
Durchhärtung der Leichtbetonschicht.
Eine weitere Variante der Erfindung kann in der Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Füllung von Wandzwischenräumen bestehen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehend erläutert.
Bei durchgeführten Versuchen zeigte es sich, daß die nachträglich (nach Einbau der
Leichtbeton-Niveauausgleichsschicht) aufgesprühte "Schnellhärteflüssigkeit" wie Wasserglas oder Mischungen aus Wasser mit Wasserglas, z.B. 1 Teil Wasser, 2 Teile Wasserglas, oder
1 :1 Wasser/Wasserglas, oder umgekehrt 2 Teile Wasser, 1 Teil Wasserglas, überraschenderweise aufgrund der extremen Offenporigkeit der absichtlich so hergestellten leichten Niveauausgleichsleichtbetone außerordentlich tief (und rasch) in das Gefüge des Leichtbetones eindringt. Offensichtlich durch die besonders gute kapillare Leitfähigkeit der dünnen Zementsteinschichten, welche die Hauptzuschlagsstoffe, wie EPS-Stückchen (welche vorzugsweise aus zerkleinerten EPS-Verpackungen zu gewinnen sind) umhüllen, begünstigt dadurch, daß die Zwickelräume zwischen den einzelnen Zuschlagstoffteilchen praktisch nicht mit Zementstein (vorher Zementleim) verfüllt sind.
Dabei ist nun die Möglichkeit einer extrem raschen Rücktrockenzeit hergestellt, weil praktisch eine direkte Belüftung des Innengefüges der Leichtbetonmasse gegeben ist. Erfahrungsgemäß genügen oft nur 0,5 bis 1 Liter Beschleunigungsflüssigkeit je m Leichtbetonoberfläche, je nach Anteil der Wasserglasbestandteile ist die Erhärtung so rasch erfolgt, daß schon nach wenigen Minuten oder Stunden, z.B. 2 Stunden, ohne weiteres die Oberfläche des Leichtbetones so verfestigt ist, daß der Schwerbetonestrich normal - ohne besondere Vorkehrungen treffen zu müssen - aufbringbar (einbaubar) ist. Damit haben nun die Estrichleger die Möglichkeit erhalten, daß an einem Tage mit demselben Maschinenpark, z.B. Estrichfördergerät für den Leichtbetonausgleich, ebenfalls der Schwerbetonestrich aufgebracht werden kann. Die Arbeitspartie braucht nun nicht mehrmals die Baustelle zu besuchen, - das spart erheblich an Zeit und Kosten. Eine weitere Ausführungsmethode (Verfahren) darf noch erwähnt werden: Erfindungsgemäß kann der Leichtbeton-Niveauausgleich, wie z.B. EPS-Beton, zunächst mit "Wassermangel" abgemischt gefördert und eingebaut werden - Hauptsache, der beigegebene Zementanteil ist gleichmäßig um die Zuschlagstoffkörner (EPS-Teilchen, ggfs. auch zusätzliche andere Stoffe, wie Sand, Ziegelsplit, o.dgl.) verteilt. Dieser "Einbau" erfolgt fast so, als ob es sich um "Sand" handeln würde, so trocken kann gemischt werden, z.B. mit Wz Faktor 0,25-0,35. Dies bewährt sich besonders bei dünnen Einbau-Schichtstärken. Nach Einbau erfolgt dann erst die Besprühung deses Materials vor Ort (z.B. Gießkanne) oder besser Sprüheinrichtung mit Luftdrucksprühern ähnlich dem "Malerwerkzeug". Zufolge des Wassermangels bei der Erstabmischung nimmt dieses nicht einmal richtig erdfeuchte Material die Beschleunigungsflüssigkeit "gierig" auf, und erhärtet noch früher als jene Mischungen, welche mit "normalen " Wz Faktor- Wasseranteilen abgemischt sind.
Dort wo die Austrocknung der Restfeuchte des Leichtbeton-Niveauausgleiches nicht durch den Unterbau erfolgen kann, wie dies bei Holzdecken-Konstruktionen völlig ausreichend möglich ist (weil ja obenauf der Schwerbetonestrich nur sehr langsame Trocknungen zuläßt) können nun aufgrund der dann gewählten extremen Porigkeit des Leichtbetones (größere Korngrößen, z.B. 6-20 mm) erfolgreich poröse Schlauchleitungen ca. 15 bis 25 mm Durchmesser oder noch kleiner (oder größer bei großen Schüttschichtstärken des Leichtbeto¬ nes) im seitlichen Abstand von etwa 1,5 Metern in die Leichtbetonmasse mit eingelegt wer¬ den. Dabei sollen die Schlauchenden an geeigneten Stellen mit der Außenraumluft in Verbin¬ dung stehen können. Durch die extrem lockere Gefügeanordnung des Leichtbetones können solcherart Restfeuchten in kurzer Zeit innerhalb des Gefüges horizontal zu den porösen Luftdrainageleitungen geführt werden, und verschwinden. Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere Zwecke der Schnellhärtung von Oberflächen oder durch-und-durch-Härtungen von Leichtbetonen geeignet. Denn es zeigte sich die unerwartete Tatsache, daß sogar mit Sprühlanzen, welche z.B. bei meterdicken Leichtbetonen in die Schichtmitte geschoben werden, und dann unter Druck (z.B. 2 bar oder mehr) die Härterflüssigkeit "verteilen" - auch dort die innere Erhärtung in jeder Position des Gefüges möglich ist. So können z.B. auf schnellste Art großflächige Verfestigungen als Sicherung gegen Naturgewalten (Dämme, Steinschlaggefahr, Tunnelabsicherungen ..) möglich gemacht werden. Es können dabei größte Mengen an vor¬ gemischten Leichtbetonmaterialien, welche für den Transportzeitaufwand mit Verzögerer¬ flüssigkeiten versetzt sind (z.B. für bis zu 24 Stunden Verzögerungswirkung) in Säcken, Big Bags, oder lose auf dem Lkw über weiteste Strecken transportiert werden, um sodann vor Ort innerhalb weniger Minuten zur Erstarrung oder Erhärtung soweit zu bringen, daß der Siche¬ rungszweck erfüllt wird. Es zeigte sich nämlich erstaunlicherweise, daß die "hohe" Konzen¬ tration an Verzögererzusatz zur Leichtbetonmischung keinerlei nachteilige Wirkungen auf die Beschleunigbarkeit mit z.B. Wasserglas oder Wasserglas- Wasser- Emulsionen hat. Auch können z.B. im Fertighausbau die erfindungsgemäßen Schnellhärteverfahren erfolgreich angewendet werden, damit die Fließbandfertigung ungestört erfolgen kann. Dabei werden die Zwischenräume im Wandinneren von Holzriegelbauten mit EPS- Leichtbetonmasse (welche Lambda- Werte von 0,05 W/mK bis 0,08 W/mK aufweisen und dabei feuersicher sind) gefüllt, und im Zuge der Herstellung der Wand- oder Deckenele¬ mente wird der frisch gefüllte - sich in alle Winkel pressende Leichtbeton mittels des erfin¬ dungsgemäßen Schnellhärteverfahrens verfestigt, sodaß der Produktionsablauf ungehindert (ohne Wartezeiten auf Leichtbetonerhärtung) vor sich gehen kann.
Eine Vielzahl von Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, auch im Wege- und Straßenbau, ist zwar nicht genannt worden, jedoch möglich.
Nachforschungen ergaben, daß durch die Anwendung des Natronsilikats oder Kalisilikats keine nachteiligen Wirkungen auf das Zementsteingefüge erwachsen. Im Laufe der Jahre erfolgt lediglich eine Verkieselung, welche zu höheren Gefügefestigkeiten führen kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Schnellaushärtung von Leichtbeton mit Zuschlagstoffen, z.B. EPS, Styropor, Blähton, Bims o.a. dadurch gekennzeichnet, daß eine Aushärteflüssigkeit, i bestehend aus Wasserglas oder Mischungen aus Wasserglas und Wasser, auf oder in die auszuhärtende Leichtbetonschicht auf bzw. eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtbeton als Niveauausgleichsschicht und/oder als Wärme- bzw. Schalldämmschicht auf einen Untergrund aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtbeton eine Rohdichte zwischen 150 und 400 kg/nr aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe eine Korngröße zwischen 5 und 20mm, vorzugsweise zwischen 5 und 10mm, aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtbeton mit Wassermangel gemischt wird, sodaß der Zementanteil ungefähr gleichmäßig um die Zuschlagkörner verteilt ist, und daß der Wz-Faktor zwischen 0,25 und 0,35 beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserglas Natronwasserglas oder Kaliwasserglas verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärteflüssigkeit auf die Leichtbetonoberfläche aufgesprüht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aushärteflüssigkeit mittels Sprühlanzen, die in die Leichtbetonschichtmitte geschoben werden, unter Druck verteilt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Leichtbeton poröse Schlauchleitungen zur Luftdrainage mitverlegt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Wasser zu Wasserglas 2:1, 1 :1 oder 2:1 gewählt wird.
11. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10 zur Füllung von Wandzwischenräumen.
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