WO2004007393A1 - Verfahren zur herstellung von porenbeton - Google Patents

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WO2004007393A1
WO2004007393A1 PCT/EP2003/006593 EP0306593W WO2004007393A1 WO 2004007393 A1 WO2004007393 A1 WO 2004007393A1 EP 0306593 W EP0306593 W EP 0306593W WO 2004007393 A1 WO2004007393 A1 WO 2004007393A1
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aerated concrete
water
burnt lime
temperature
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PCT/EP2003/006593
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Horst Dr. Lohrmann
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Lohrmann Horst Dr
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the invention relates to a method for producing aerated concrete and in particular to a method which allows better control of the porosity process and thus the production of aerated concrete of low bulk density with increased compressive strength.
  • the starting materials usually quicklime (fine lime), cement, ground quartz-containing sand, water and a pore former such as aluminum powder, optionally in the presence of other additives such as anhydride (calcium sulfate) - are short in a defined sequence placed successively in a mixer and mixed within a total mixing time of a few minutes.
  • quicklime fine lime
  • cement ground quartz-containing sand
  • water a pore former
  • a pore former such as aluminum powder
  • the mixture temperature rises steadily due to the strongly exothermic reaction of the quicklime with water and, depending on the recipe, reaches values of around 75 to 95 ° C.
  • the mixture increasingly stiffens, both through the binding of free water to the calcium oxide of quicklime and through the formation of highly dispersed hydrated lime. Cement in the mixture delays the lime and aluminum reaction.
  • the solidifying effect in the mixture only begins noticeably later, when the porosity has already taken place.
  • One of the goals here is to achieve a certain sawing maturity of the mixture at a desired point in time.
  • the formation of gas is particularly critical for the aerated concrete in the early phase of lime hydration, because no stable phase boundaries have yet been formed and therefore a diffuse gas distribution leads to the finest pores in the entire casting compound, which impairs the strength of the later solid framework.
  • the blowing height achieved is often not stable, especially with very light aerated concrete, for example the bulk density class 0.40 according to DIN 4165, with dry bulk densities between 0.35 and 0.40 kg dm 3 , because gas blows out and the mass up to several percent the total height coincides. This increases the bulk density again.
  • the fluctuations in the consistency of the casting compound during the porosity process are also problematic for the blowing process.
  • the change in consistency from the initially low consistency of the mixture to high consistency at the end of the blowing process like the constant rise in temperature, forces the aluminum powder to be overdosed in order to achieve the desired blowing height.
  • the consequence of overdosing is gas outbreaks, falling back of the mass, structural disorders and quality defects.
  • the water content is usually as high as possible selected for the mixture (with water solids values around 0.6) in order to be able to carry out the porosity with the lowest possible consistency values.
  • the result is an increase in the capillary pores in the solid framework and a decrease in the strength of the hardened aerated concrete.
  • the process according to the invention differs from the processes of the prior art in that the burnt lime is first of all completely extinguished with water before the pore former is added to the mixture for producing the aerated concrete.
  • the procedure according to the invention leads to the fact that the hydration of lime and the formation of the highly disperse hydrated lime have already been essentially completed before the pore former is added.
  • lime hydration takes place at the same time as the driving process.
  • the progressive crystallization of the successive lime hydrate leads to new tooth structures, especially in the later stage of lime hydration.
  • a so-called tempering value becomes effective rheologically; a certain additional force is therefore required for pore enlargement to take place.
  • the solid-liquid system therefore has a different constitution and thus a different internal structure of the system from solid particles and water than is the case in the mortar system of the method according to the invention.
  • the process according to the invention there are constant conditions for the formation of the phase boundaries between the solid-liquid system on the one hand and the gas phase on the other hand for pore formation over the entire porosity process.
  • the highly disperse lime hydrate which is essentially completely available from the start, in cooperation with the surface tension of the water.
  • the pores are formed with a constant consistency of the mixture. Every change in the raw materials and the recipe therefore has clear effects on the porosity, so that there are targeted control options via the composition of the mixture.
  • the porosity process can be carried out at a substantially constant temperature.
  • the method according to the invention can be carried out in such a way that the temperature fluctuation during pore formation is only a maximum of approximately ⁇ 2 ° C. .
  • the intensity of the gas formation depends solely on the pore former and its specific surface and can also be influenced in a targeted manner by setting the temperature of the mixture to a suitable temperature during the pore formation.
  • the desired increase in volume of the mixture is practically proportional to the dosage of the aluminum powder.
  • the porosity can be carried out with a high consistency of the mixture.
  • the water contents or the water-solids values can therefore be significantly lower than the previously practicable values.
  • the strength of the finished, steam-hardened aerated concrete increases accordingly.
  • 0.30 to 0.40 water / solids values of 0.40 to 0.55 and in particular 0.45 to 0.55 can be achieved, while values in the known processes are in use by 0.6.
  • Significantly higher compressive strengths are achieved than was previously possible in the prior art.
  • aerated concretes can be produced by the process according to the invention, which have a compressive strength of at least 2.0 N / mm 2 with a dry bulk density according to DIN 4165 of 0.30 or 0.35 kg dm 3 . So far, about 1.6 N / mm 2 was possible here. While in the prior art for the bulk density class 0.40 DIN 4165 compressive strengths of approximately 2.0 N / mm 2 have been achieved to date, the method according to the invention achieves compressive strengths of at least 2.5 N / mm 2 here .
  • pore formers and blowing agents customary in the prior art can be used as pore formers in the process according to the invention.
  • Aluminum is particularly suitable, for example in the form of aluminum powder or aluminum paste. Passivated aluminum is particularly preferred, the reactivity of which is sufficiently slowed down in order to be able to carry out the driving process under particularly constant conditions. Because of the constant conditions in the course of the porosity, however, other pore formers such as foaming agents can also be used in the process according to the invention.
  • the same starting materials can be used in the process according to the invention that have been used up to now in the production of aerated concrete.
  • the mixture used in the process according to the invention can contain further additives customary in the production of aerated concrete, such as cement and / or anhydrite. Cement in the mixture serves to stiffen the mass until it is ready for sawing and is used in such a way that the strengthening effect only begins to be noticeable after the driving process has been completed.
  • Return material that is, uncured material recovered from the production of cellular concrete, can also be added to the mixture.
  • the advantage of this procedure is that the water contained in the return material can be taken into account in the amount of water required to extinguish the quicklime, and so the amount of water in the mortar is not greater than necessary.
  • the temperature of the premix produced increases due to the exothermic reaction of the components. If the quicklime has been extinguished with water either alone or only in the presence of the return material, the temperature in the suspension drops again by mixing in the other components such as cement or anhydrite.
  • the process according to the invention is preferably carried out in such a way that the porosity process can take place at a temperature between 60 and 90 ° C. and in particular between 70 and 85 ° C.
  • the temperature of the mixture In the finished mixture, which contains all components including the pore former, the temperature practically no longer changes during the porosity process.
  • the temperature of the mixture remains constant in a maximum of ⁇ 2 ° C until the end of the porosity.
  • the porosity can be carried out from the start in a mixture of flowable or plastic consistency.
  • the water content in the mixture is preferably 40 to 60% by mass, in particular 45 to 55% by mass, of the solid starting materials.
  • the porosity process itself takes place in a manner known per se in casting molds, into which the mixture to be porosified is expediently introduced as a flowable, self-mollifying suspension.
  • the further process steps, including the steam hardening of the aerated concrete, are also carried out in a manner known per se in the prior art.
  • the process according to the invention can readily be carried out using the devices and equipment which have hitherto been customary in the production of aerated concrete.
  • Existing devices for the production of aerated concrete can continue to be used.
  • they are preceded only by a pre-mixer in which the quicklime is extinguished in accordance with the method according to the invention.
  • the still hot premix is then transferred to a main mixer in order to be mixed there with the remaining constituents of the mixture and then to be processed further in a generally customary manner.
  • the ingredients are mixed in with the other commonly used ingredients Dosing. If only one pre-mixer is used to extinguish the quicklime, the method according to the invention is carried out intermittently. Further processing depends on the reaction time of the quicklime during the extinguishing process.
  • premixers for the upstream hydration of the quicklime, in which the quicklime is removed at different times.
  • the number of premixers required depends on the hydration time of the quicklime, which is usually about 12 to 20 minutes, and the pouring rhythm of the production can also be taken into account.
  • the process can be carried out particularly efficiently if the premix is passed into the main mixing cycle before the maximum quenching temperature is reached. However, care must be taken to avoid agglomeration of the lime hydrate formed and an excessive reduction in the dispersity of the mixture.
  • the temperature differences ⁇ T relate to the heating that the components of quicklime (Brk), water (W) and, if applicable, return material, which have been mixed together at ambient temperature, have experienced after the extinguishing process has been completed.
  • the temperature difference relates to the temperature increase of the other feed materials by adding the hot premix. After the mixing process has been completed, the temperature of the mixture remains constant during the porosity within an interval of ⁇ 2 ° C.
  • Concrete 0.30 denotes a cellular concrete with a dry bulk density according to DIN 4165 of 0.30 kg / dm 3 .
  • the degree of purity of the aluminum powder used must also be taken into account
  • the demand is given in the form of a basic value and a factor.
  • the basic value gives the gas volume at reaction temperature and atmospheric pressure, corresponding to the required volume increase of the mixture.
  • the factor takes into account the consistency of the mixture, its average load on the pore and the enlargement of the pores against atmospheric pressure. The factor can only be estimated and is to be determined empirically.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton aus einer Mischung, die quarzhaltigen Sand und/oder quarzhaltiges Gesteinsmehl, gebrannten Kalk enthaltendes Bindemittel, Wasser und einen Porenbildner sowie gegebenenfalls Zement und/oder Anhydrit umfasst. Erfindungsgemäss wird der gebrannte Kalk mit Wasser im Wesentlichen vollständig gelöscht, bevor der Porenbildner der Mischung zugesetzt wird. Durch diese Vorgehensweise wird erreicht, dass die Porosierung in einer Mischung konstanter Temperatur und gleichbleibend hoher Konsistenz durchgeführt werden kann. Das erfindungsgemässe Verfahren liefert gut reproduzierbare Porosierungsergebnisse und einen Porenbeton sehr niedriger Trockenrohdichte bei gleichzeitig hoher Druckfestigkeit.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON PORENBETON
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton und insbesondere ein Verfahren, welches eine bessere Kontrolle des Porosierungsvorgangs erlaubt und damit die Herstellung von Porenbeton niedriger Rohdichte bei erhöhter Druckfestigkeit.
In jüngster Zeit ist zunehmend Porenbeton gefragt, der eine noch höhere Porosität, das heißt eine niedrigere Rohdichte, und eine hohe Wärmedämmung aufweist (vergleiche zum Beispiel DIN 4165 E vom März 2001). Die Herstellung von Porenbeton niedriger Rohdichten von gleichbleibender Qualität ist in der Praxis jedoch schwierig, einerseits wegen der Schwankungen in den Ausgangsstoffen, andererseits und hauptsächlich jedoch wegen der Schwierigkeiten bei einer reproduzierbaren Durchführung des Treibprozesses.
In den bekannten Verfahren zur Herstellung von Porenbeton werden die Ausgangsstoffe - üblicherweise Branntkalk (Feinkalk), Zement, gemahlener, quarzhaltiger Sand, Wasser und ein Porenbildner wie Aluminiumpulver, gegebenenfalls in Anwesenheit weiterer Zusatzstoffe wie An- hydrit (Calciumsulfat) - in einer festgelegten Reihenfolge kurz nacheinander in einen Mischer gegeben und innerhalb einer Gesamtmischzeit von wenigen Minuten gemischt. Beim Ablassen der Mischung besitzt diese eine Temperatur von etwa 35 bis 40 °C, unter anderem deshalb, weil eine Anfangsreaktion des Branntkalks unter Bildung von Kalkhydrat nicht zu vermeiden ist.
Nach dem Einfüllen der fließfähigen Mischung in eine Gießform (Volumen zum Beispiel etwa 4 m3) steigt die Mischungstemperatur infolge der stark exothermen Reaktion des Branntkalks mit Wasser stetig an und erreicht je nach Rezeptur Werte von etwa 75 bis 95 °C. Gleichzeitig steift die Mischung zunehmend an, und zwar sowohl durch die Bindung von freiem Wasser an das Calciumoxid des Branntkalks als auch durch Bildung von hochdispersem Kalkhydrat. Zement in der Mischung verzögert die Kalk- und Aluminiumreaktion. Die verfestigende Wirkung in der Mischung setzt jedoch erst merklich später ein, wenn die Porosierung bereits erfolgt ist. Ziel ist hier unter anderem, eine bestimmte Sägereife der Mischung zu einem gewünschten Zeitpunkt zu erreichen.
Kennzeichnend für die Herstellung von Porenbeton nach den bekannten Verfahren ist, dass die Reaktion des Porenbildners (des Aluminiumpulvers) mit dem Calciumhydroxid im Verlauf zunehmender Mischungstemperatur und steigender Konsistenz der Gießmasse erfolgt. Die Porosierung findet daher unter sich ständig ändernden physikalischen, chemischen und rheologi- sehen Bedingungen statt. Dies bedeutet, dass im Gesamtsystem Fest-Flüssig-Gasförmig sowohl bezüglich der Ausbildung der Phasengrenzen Fest-Flüssig-Gasförmig als auch bezüglich der Gasphase selbst, deren Temperatur und Druck und folglich auch Volumen von der ständig zunehmenden Temperatur der Gießmasse beeinflusst wird, höchst komplexe Zwischenstadien zu durchlaufen sind, bis das Treibmaximum erreicht ist. Hinzu kommt noch ein ständig steigender, weil ebenfalls temperaturabhängiger Wasserdampf-Partialdruck, der gemeinsam mit dem aus der Aluminiumreaktion gebildeten Wasserstoff den Gesamtdruck in der Pore bildet.
Die Gasbildung ist besonders in der Frühphase der Kalkhydratation kritisch für den Porenbeton, weil noch keine stabilen Phasengrenzen ausgebildet sind und daher eine diffuse Gasverteilung zu feinsten Poren in der gesamten Gießmasse führt, wodurch die Festigkeit des späteren Fest- stoffgerüsts beeinträchtigt wird. Auch ist die erreichte Treibhöhe besonders bei sehr leichtem Porenbeton, zum Beispiel der Rohdichteklasse 0,40 nach DIN 4165, mit Trockenrohdichten zwischen 0,35 und 0,40 kg dm3, vielfach nicht beständig, weil Gas ausbläst und die Masse bis zu mehreren Prozent der Gesamthöhe zusammenfällt. Dadurch steigt die Rohdichte wieder an.
Problematisch für den Treibprozess sind neben den Temperaturschwankungen auch die Schwankungen in der Konsistenz der Gießmasse während des Porosierungsvorgangs. Die Konsistenzänderung von anfangs niedriger Konsistenz der Mischung zu hoher Konsistenz am Ende des Treibprozesses zwingt, ebenso wie der ständige Temperaturanstieg, zur Überdosierung des Aluminiumpulvers, um die gewünschte Treibhöhe zu erreichen. Die Überdosierung ist dabei um so größer, je höher die Anfangskonsistenz, das heißt je niedriger der Wassergehalt der Mischung ist. Folge der Überdosierung sind Gasausbrüche, Zurückfallen der Masse, Gefügestörungen und Qualitätsmängel. Als Folge davon wird üblicherweise ein möglichst hoher Wassergehalt der Mischung gewählt (mit Wasser-Feststoffwerten um 0,6), um die Porosierung bei möglichst niedrigen Konsistenzwerten vornehmen zu können. Das Resultat ist jedoch ein Anstieg der Kapillarporen im Feststoffgerüst und ein Absinken der Festigkeit des gehärteten Porenbetons.
Es bestand daher ein Bedarf an einem Verfahren, welches zu Porenbeton, besonders Porenbeton mit niedriger Trockenrohdichte, von gleichbleibend hoher Qualität führt. Insbesondere bestand ein Bedarf an einem derartigen Verfahren, welches die Durchführung der Porosie- rungsprozesses unter kontrollierbaren Bedingungen erlaubt.
Au fga b e der Erfindung ist es entsprechend, ein solches Verfahren anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1. Weitere Verfahrensvarianten sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von den Verfahren des Standes der Technik darin, dass zunächst der gebrannte Kalk mit Wasser im Wesentlichen vollständig gelöscht wird, bevor der Porenbildner der Mischung für die Herstellung des Porenbetons zugesetzt wird. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise führt dazu, dass die Kalkhydratation und die Bildung des hochdispersen Kalkhydrats bereits im Wesentlichen vollständig abgeschlossen ist, bevor der Porenbildner zugefügt wird. In den herkömmlichen Verfahren dagegen findet die Kalkhydratation gleichzeitig mit dem Treibvorgang statt. Die fortschreitende Kristallisation des sukzessiv entstehenden Kalkhydrats führt dabei zu immer neuen Gefügeverzahnungen, vor allem im späteren Stadium der Kalkhydratation. Rheologisch wird dabei ein so genannter Anlasswert wirksam; es ist also eine bestimmte zusätzliche Kraft erforderlich, damit eine Porenvergrößerung stattfinden kann. In den herkömmlichen Mörtelsystemen bei der Herstellung des Porenbetons besitzt das System Fest-Flüssig daher eine andere Konstitution und damit einen anderen inneren Aufbau des Systems aus Feststoffteilchen und Wasser, als dies im Mörtelsystem des erfindungsgemäßen Verfahrens der Fall ist.
Im erfindungsgemäßen Verfahren bestehen für die Porenbildung über den gesamten Porosie- rungsprozess hinweg gleichbleibende Voraussetzungen für den Aufbau der Phasengrenzen zwischen dem System Fest-Flüssig einerseits und der Gasphase andererseits. Dabei kommt dem hochdispersen Kalkhydrat, das von Anfang an im Wesentlichen vollständig zur Verfügung steht, im Zusammenwirken mit der Oberflächenspannung des Wassers besondere Bedeutung zu. Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Porenbildung bei konstanter Konsistenz der Mischung. Jede Veränderung in den Ausgangsstoffen und der Rezeptur hat daher eindeutige Auswirkungen auf die Porosierung, so dass sich gezielte Steuerungsmöglichkeiten über die Zusammensetzung der Mischung ergeben.
Zudem kann der Porosierungsvorgang bei im Wesentlichen konstanter Temperatur durchgeführt werden. Im Unterschied zu den Verfahren des Standes der Technik, bei denen Temperaturanstiege um 40 bis 50 °C während des Porosierungsvorgangs die Regel sind, kann das erfindungs- gemäße Verfahren so durchgeführt werden, dass die Temperaturschwankung während der Porenbildung nur maximal etwa ± 2 °C beträgt. Grund hierfür ist, dass die exotherme Kalkhydratation im erfindungsgemäßen Verfahren im Wesentlichen abgeschlossen ist, bevor der Porosierungsvorgang ausgelöst wird. In Folge der Durchführung der Porenbildung bei konstanter Temperatur ist die Intensität der Gasbildung allein vom Porenbildner und dessen spezifischer Ober- fläche abhängig und kann zudem gezielt dadurch beeinflusst werden, dass die Temperatur der Mischung während der Porenbildung auf eine geeignete Temperatur eingestellt wird. Gegenüber den herkömmlichen Verfahren ergibt sich damit der deutliche Vorteil, dass die angestrebte Volumenzunahme der Mischung praktisch proportional zur Dosierung des Aluminiumpulvers erfolgt.
Ein weiterer entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren besteht darin, dass die Porosierung bei hoher Konsistenz der Mischung durchgeführt werden kann. Die Wassergehalte beziehungsweise die Wasser-Feststoff-Werte können also deutlich unter den bisher praktikablen Werten liegen. Entsprechend steigt die Festigkeit des fertigen, dampfgehärteten Poren- betons. Konkret können beispielsweise im erfindungsgemäßen Verfahren für die niedrigen Porenbeton-Rohdichteklassen 0,30 bis 0,40 Wasser-Feststoff-Werte von 0,40 bis 0,55 und insbesondere 0,45 bis 0,55 verwirklicht werden, während in den bekannten Verfahren Werte um 0,6 in Anwendung sind. Dabei werden deutlich höhere Druckfestigkeiten erreicht, als dies bisher im Stand der Technik möglich war. Beispielsweise lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Ver- fahren Porenbetone herstellen, welche bei einer Trockenrohdichte nach DIN 4165 von 0,30 oder 0,35 kg dm3 eine Druckfestigkeit von mindestens 2,0 N/mm2 besitzen. Bisher waren hier etwa 1,6 N/mm2 möglich. Während im Stand der Technik für die Rohdichteklasse 0,40 nach DIN 4165 bislang Druckfestigkeiten von etwa 2,0 N/mm2 erreicht wurden, erzielt das erfindungsgemäße Verfahren hier Druckfestigkeiten von mindestens 2,5 N/mm2.
Als Porenbildner im erfindungsgemäßen Verfahren können grundsätzlich alle im Stand der Technik üblichen Porenbildner und Treibmittel verwendet werden. Besonders geeignet ist Aluminium, beispielsweise in Form von Aluminiumpulver oder Aluminiumpaste. Besonders bevorzugt ist passiviertes Aluminium, dessen Reaktionsfähigkeit ausreichend gebremst ist, um den Treibprozess unter besonders konstanten Bedingungen durchführen zu können. Wegen der gleichbleibenden Bedingungen im Verlauf der Porosierung können im erfindungsgemäßen Ver- fahren jedoch auch andere Porenbildner wie beispielsweise Schaummittel eingesetzt werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können grundsätzlich die gleichen Ausgangsstoffe verwendet werden, die auch bisher bei der Herstellung von Porenbeton eingesetzt wurden. Neben quarz- haltigem Sand und/oder quarzhaltigem Gesteinsmehl, gebrannten Kalk enthaltendem Binde- mittel, Wasser und einem Porenbildner kann die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Mischung weitere bei der Porenbetonherstellung übliche Zusätze enthalten wie Zement und/oder Anhydrit. Zement in der Mischung dient der Aussteifung der Masse bis zur Sägereife und wird zweckmäßig so verwendet, dass die verfestigende Wirkung erst nach dem Abschluss des Treibprozesses merklich einsetzt. Auch Rückgut, also aus der Porenbetonherstellung zurück- gewonnenes, nicht gehärtetes Material, kann der Mischung zugefügt werden.
Es ist grundsätzlich möglich, den gebrannten Kalk in Anwesenheit aller weiteren Bestandteile der Mischung mit Ausnahme des Porenbildners zu löschen. Bevorzugt ist es jedoch, den gebrannten Kalk zunächst allein, ohne weitere Zusätze, mit Wasser zu löschen und erst anschlie- ßend die weiteren Komponenten der Mischung zuzufügen. Auf diese Weise kann eine Agglomerierung im entstehenden Kalkhydrat besonders vorteilhaft vermieden werden, und die anschließende Calciumsilicathydrat-Bildung verläuft besonders gleichmäßig. Im Falle der Verwendung von Rückgut in der Mischung kann es jedoch auch von Vorteil sein, das Rückgut bereits zu Beginn mit dem gebrannten Kalk zu vermischen und den gebrannten Kalk in Anwesenheit des Rückguts zu löschen. Der Vorteil dieses Vorgehens besteht darin, dass das im Rückgut enthaltene Wasser bei der zum Löschen des Branntkalks benötigten Wassermenge mit berücksichtigt werden kann und so die Wassermenge im Mörtel nicht größer als nötig ist. Beim Löschen des Branntkalks mit Wasser erhöht sich durch die exotherme Reaktion der Komponenten die Temperatur der hergestellten Vormischung. Ist der Branntkalk entweder allein oder nur in Anwesenheit des Rückguts mit Wasser gelöscht worden, sinkt die Temperatur in der Suspension durch Einmischen der weiteren Komponenten wie Zement oder Anhydrit wieder ab. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, dass der Porosierungsvorgang bei einer Temperatur zwischen 60 und 90 °C und insbesondere zwischen 70 und 85 °C stattfinden kann. In der fertigen Mischung, die alle Komponenten einschließlich des Porenbildners enthält, ändert sich die Temperatur während des Porosierungsverfahrens dann praktisch nicht mehr. Bis zum Abschluss der Porosierung bleibt die Temperatur der Mi- sc ung in einem Bereich von maximal ± 2 °C konstant. Diese konstanten Bedingungen gewährleisten eine steuerbare, gleichmäßige und gut reproduzierbare Porenbildung.
Wie bereits erwähnt, ist nicht nur die Temperatur während des erfindungsgemäßen Porosierungsverfahrens konstant, sondern auch die einmal eingestellte Konsistenz der Mischung än- dert sich im Verlauf der Porosierung praktisch nicht. Die Porosierung kann von Anfang an in einer Mischung von fließfähiger bzw. plastischer Konsistenz durchgeführt werden. Bevorzugt beträgt der Wassergehalt in der Mischung entsprechend 40 bis 60 Masse-%, insbesondere 45 bis 55 Masse-%, der festen Einsatzstoffe. Um insbesondere bei plastischer Konsistenz der Mischung eine gleichmäßige Porosierung zu gewährleisten, kann es dabei vorteilhaft sein, den Treibvorgang unter Einsatz eines Rüttlers durchzuführen. Der Porosierungsvorgang selbst findet dabei auf an sich bekannte Weise in Gießformen statt, in welche die zu porosierende Mischung zweckmäßig als fließfähige, sich selbst mollierende Suspension eingefüllt wird. Auch die weiteren Verfahrenschritte, einschließlich der Dampfhärtung des Porenbetons, erfolgen auf an sich im Stand der Technik bekannte Weise.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ohne weiteres mit den auch bisher bei der Herstellung von Porenbeton üblichen Vorrichtungen und Gerätschaften erfolgen. Bereits vorhandene Vorrichtungen zur Porenbetonherstellung können weiter verwendet werden. Zweckmäßig wird ihnen lediglich ein Vormischer vorangestellt, in welchem die Löschung des gebrannten Kalks gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorab erfolgt. Anschließend wird die noch heiße Vormischung in einen Hauptmischer überführt, um dort mit den restlichen Bestandteilen der Mischung vermischt und anschließend auf grundsätzlich übliche Weise weiterverarbeitet zu werden. Die Zumischung der Bestandteile erfolgt mit den auch sonst gebräuchlichen Dosiereinrichtungen. Bei Verwendung lediglich eines Vormischers zur Löschung des Branntkalks wird das erfindungsgemäße Verfahren intermittierend durchgeführt. Die Weiterverarbeitung richtet sich entsprechend nach der Reaktionszeit des Branntkalks während des Löschvorgangs.
Besonders zweckmäßig ist es, für die vorgeschaltete Hydratation des Branntkalks mehrere Vormischer zu verwenden, in denen das Löschen des gebrannten Kalks zeitlich versetzt durchgeführt wird. Die Anzahl der erforderlichen Vormischer richtet sich dabei nach der Hydratationsdauer des Branntkalks, die üblicherweise etwa 12 bis 20 Minuten beträgt, und auch der Gießrhythmus der Produktion kann berücksichtigt werden. Besonders rationell lässt sich das Verfahren durchführen, wenn die Vormischung vor Erreichen der maximalen Löschtemperatur in den Hauptmischgang überfühlt wird. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass eine Agglomerierung des entstehenden Kalkhydrats und eine zu starke Erniedrigung der Dispersität der Mischung vermieden werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Ausführungsbeispiele
Sämtliche Beispiele sind auf 100 kg Gesamtfeststoff (ohne Aluminiumpulver) bezogen.
Zur Stabilisierung des Porosierungsprozesses und zur Erhöhung der Festigkeit des dampfgehärteten Porenbetons ist in allen Beispielen eine Erhöhung des Branntkalkgehalts beziehungsweise, nach Ausschöpfung des möglichen Temperaturanstiegs, die Erhöhung des Kalkhydratzu- satzes, jeweils im Austausch gegen Sand, vorgesehen.
Die Temperaturdifferenzen ΔT beziehen sich im Falle der Vormischung auf die Erwärmung, die die bei Umgebungstemperatur zusammengemischten Komponenten Branntkalk (Brk), Wasser (W) und gegebenenfalls Rückgut nach Abschluss des Löschvorgangs erfahren haben. Im Falle der Hauptmischung bezieht sich die Temperaturdifferenz auf die Temperaturerhöhung der übrigen Einsatzstoffe durch Zugabe der heißen Vormischung. Nach Abschluss des Mischvorgangs bleibt die Temperatur der Mischung während der Porosierung innerhalb eines Intervalls von ± 2 °C konstant. "Beton 0,30" bezeichnet einen Porenbeton mit einer Trocken rohdichte nach DIN 4165 von 0,30 kg/dm3.
1. VORMISCHUNG (ohne Wärmeverluste)
Figure imgf000009_0001
2. HAUPTMISCHUNG (ohne Wärmeverluste)
Figure imgf000010_0001
Der Reinheitsgrad des verwendeten Aluminiumpulvers ist noch zu berücksichtigen
Der Bedarf ist in Form eines Grundwerts und eines Faktors angegeben. Der Grundwert ergibt das Gasvolumen bei Reaktionstemperatur und Atmosphärendruck, entsprechend der erforderlichen Volumenvergrößerung der Mischung. Der Faktor berücksichtigt die Konsistenz der Mischung, deren mittlere Auflast auf der Pore und die Porenvergrößerung gegen den Atmosphärendruck. Der Faktor kann nur geschätzt werden und ist empirisch zu ermitteln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von Porenbeton aus einer Mischung, die quarzhaltigen Sand und oder quarzhaltiges Gesteinsmehl, gebrannten Kalk enthaltendes Bindemittel, Wasser und einen Porenbildner umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der gebrannte Kalk mit Wasser im Wesentlichen vollständig gelöscht wird, bevor der
Porenbildner der Mischung zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung zusätzlich Zement und/oder Anhydrit umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung weiterhin Rückgut enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gebrannte Kalk allein oder in Anwesenheit des Rückguts mit Wasser gelöscht wird, bevor die weiteren Bestandteile der Mischung zugesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einmischen des Porenbildners bei einer Temperatur zwischen 60 und 90 °C und insbesondere zwischen 70 und 85 °C erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Porosierung bei im Wesentlichen konstanter Temperatur erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt der Mischung 40 bis 60 Masse-%, insbesondere 45 bis 55 Masse- %, bezogen auf die Masse der festen Bestandteile der Mischung, beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosierung bei einer plastischen Konsistenz der Mischung insbesondere unter Einsatz eines Rüttlers erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zu porosierende Mischung als fließfähige, sich selbst mollierende Suspension in eine Gießform gefüllt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Porenbildner ein Schaummittel oder Aluminiumpulver, insbesondere ein passi- viertes Aluminiumpulver, eingesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Herstellung von Porenbeton einer Trockenrohdichte nach DIN 4165 von 0,30 bis 0,35 kg/dm3 mit einer Druckfestigkeit von mindestens 2,0 N/mm2 oder einer Trocken rohdichte von 0,40 kg/dm3 mit einer Druckfestigkeit von mindestens 2,5 N/mm2.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gebrannte Kalk in einem Vormischer gelöscht und anschließend in einen Haupt- mischer überführt wird, um dort mit den restlichen Bestandteilen der Mischung gemischt zu werden.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschen des gebrannten Kalks in mehreren Vormischem zeitlich versetzt durchgeführt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102910889A (zh) * 2012-11-06 2013-02-06 华虹集团宜兴市华虹新型墙体建筑材料有限公司 一种含有江河淤泥沙的加气混凝土墙材及其制备方法
US20140238265A1 (en) * 2011-09-30 2014-08-28 Hyssil Pty Ltd. Product
CN109455997A (zh) * 2018-11-20 2019-03-12 许昌学院 一种水泥基泡沫砌块及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008017251B9 (de) † 2008-04-04 2009-11-26 Xella Technologie- Und Forschungsgesellschaft Mbh Verfahren zur Herstellung von Porenbeton und Schaumbeton sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE447194C (de) * 1924-03-17 1927-07-19 Johan Axel Eriksson Verfahren zur Herstellung von poroesen Baustuecken aus Beton
GB593870A (en) * 1945-06-18 1947-10-28 Norman Victor Sydney Knibbs Improvements in or relating to the production of cellular artificial stone
GB751868A (en) * 1953-04-13 1956-07-04 Skoevde Gasbetong Aktiebolag Improvements relating to the manufacture of building materials of the concrete type
JPS62246884A (ja) * 1986-04-18 1987-10-28 住友金属鉱山株式会社 水蒸気養生軽量気泡コンクリ−トの製造方法
SU1539190A1 (ru) * 1986-10-22 1990-01-30 Проектный и научно-исследовательский институт "Уральский промстройниипроект" Способ подготовки быстрогас щейс извести дл приготовлени газобетонной смеси
EP0428756A1 (de) * 1989-06-06 1991-05-29 Asahi Glass Company Ltd. Verfahren zur herstellung von leichtem schaumbeton
JPH03228881A (ja) * 1990-01-31 1991-10-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法
WO1992011217A1 (en) * 1990-12-20 1992-07-09 Marley Building Materials Limited Fibre-reinforced materials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4339137A1 (de) * 1993-06-08 1994-12-15 Sicowa Verfahrenstech Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmaterial
DE4327074A1 (de) * 1993-08-12 1995-02-16 Dennert Kg Veit Verfahren zur Herstellung einer mineralischen Leicht-Dämmplatte
DE19619263C2 (de) * 1996-05-13 2001-04-19 Ytong Ag Verfahren zur Herstellung von Leichtbaustoffen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE447194C (de) * 1924-03-17 1927-07-19 Johan Axel Eriksson Verfahren zur Herstellung von poroesen Baustuecken aus Beton
GB593870A (en) * 1945-06-18 1947-10-28 Norman Victor Sydney Knibbs Improvements in or relating to the production of cellular artificial stone
GB751868A (en) * 1953-04-13 1956-07-04 Skoevde Gasbetong Aktiebolag Improvements relating to the manufacture of building materials of the concrete type
JPS62246884A (ja) * 1986-04-18 1987-10-28 住友金属鉱山株式会社 水蒸気養生軽量気泡コンクリ−トの製造方法
SU1539190A1 (ru) * 1986-10-22 1990-01-30 Проектный и научно-исследовательский институт "Уральский промстройниипроект" Способ подготовки быстрогас щейс извести дл приготовлени газобетонной смеси
EP0428756A1 (de) * 1989-06-06 1991-05-29 Asahi Glass Company Ltd. Verfahren zur herstellung von leichtem schaumbeton
JPH03228881A (ja) * 1990-01-31 1991-10-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ゾノトライト系軽量珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法
WO1992011217A1 (en) * 1990-12-20 1992-07-09 Marley Building Materials Limited Fibre-reinforced materials

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 198749, Derwent World Patents Index; Class L02, AN 1987-344198, XP002252743 *
DATABASE WPI Section Ch Week 199032, Derwent World Patents Index; Class L02, AN 1990-245177, XP002252744 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 001 (C - 0899) 7 January 1992 (1992-01-07) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140238265A1 (en) * 2011-09-30 2014-08-28 Hyssil Pty Ltd. Product
US10669214B2 (en) * 2011-09-30 2020-06-02 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Cellular geopolymer product
CN102910889A (zh) * 2012-11-06 2013-02-06 华虹集团宜兴市华虹新型墙体建筑材料有限公司 一种含有江河淤泥沙的加气混凝土墙材及其制备方法
CN109455997A (zh) * 2018-11-20 2019-03-12 许昌学院 一种水泥基泡沫砌块及其制备方法

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Publication number Publication date
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