WO2012034724A1 - Baustoff und bausystem-element sowie verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

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WO2012034724A1
WO2012034724A1 PCT/EP2011/060159 EP2011060159W WO2012034724A1 WO 2012034724 A1 WO2012034724 A1 WO 2012034724A1 EP 2011060159 W EP2011060159 W EP 2011060159W WO 2012034724 A1 WO2012034724 A1 WO 2012034724A1
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building material
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Beat Stähli
Gerhard Rytz
Beat Ruchti
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Creabeton Matériaux Sa
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    • Y10T428/249968—Of hydraulic-setting material

Definitions

  • the invention relates to a building material and this
  • Building material-containing building system element and on methods for producing this building material or building system element. Building materials and building system elements containing them are used in the construction of structures or structural parts, in particular of buildings, walls, facades, ceilings, floors, etc.
  • Numerous building materials are known, the basic material of which is an inorganic or cementitious binder into which air bubbles are incorporated during production prior to solidification of the still-soft cement compound in order to reduce the density of the building material thus produced and its heat, moisture and sound insulation to increase.
  • EP 0 647 603 describes a fine-pore building material whose pores have a diameter of less than 5 ⁇ m.
  • the preparation is based on a cement / water mixture with a water / cement ratio of about 0.24 to 0.40 and with the addition of a surfactant.
  • This mixture is mixed or "beaten" by means of a high turbulence mixer (wing mixer) at 1500 rpm, whereby air bubbles are introduced and smaller
  • Air bubbles are smashed.
  • the resulting fine-pored cement paste is poured into molds where it cures at ambient temperature.
  • US Pat. No. 5,110,084 describes a process for producing a fine-pored construction material based on a cement / water mixture having a water / cement ratio of about 0.5 at a temperature of about 60 ° C. into which a foam solution (stabilized foam ) is mixed in about the same temperature to produce the air bubbles in the cement paste.
  • a foam solution stabilized foam
  • the thus obtained porous cement paste is poured into thermally insulated molds in which the curing takes place at a slowly decreasing temperature.
  • the known methods are complex or energy-intensive and often do not achieve satisfactory insulation properties for heat, moisture and sound.
  • the invention has for its object to provide a cost-effective and energy-efficient method for producing a building material, which combines good insulation properties for heat, moisture and sound in itself.
  • the invention provides a method for producing a building material, which according to a first variant has the following steps:
  • the mixing can be done in a mixer, wherein the order of dosing of the components is arbitrary.
  • the components can also be metered in at the same time.
  • the method is as follows:
  • the invention provides a method for producing a building material, which according to a second variant comprises the following steps: combining from 10 to 80% by weight of a cement or hydraulic binder, from 10 to 80% by weight of pulverulent and / or granular
  • mineral filler 20 to 80% by weight of water and 0.05 to 15% by weight of porous and / or pore-forming material;
  • the method is as follows:
  • the inventive building material produced according to this method preferably has a pore volume fraction of from 20 to 70%, with more preferably a majority of from 70 to 95%, in particular more than 80%, of the total pore volume in the form of pores being present
  • Diameter is in the range of 0.1 to 5 mm and in particular in the range of 0.2 to 2 mm In these pore sizes, it is particularly advantageous if the grain size distribution of the mineral filler in the range of 0 to 200 ⁇ and preferably in Range from 0 to 100 ⁇ lies.
  • the building material so produced has a density which is in the range of 400 to 800 kg / m3 and preferably in the range of 500 to 600 kg / m3.
  • the building material produced according to the invention with these properties has a thermal conductivity which is in the range of 0.1 to 0.2 W / (mK) and in particular in the range of 0.12 to 0.16 W / (mK), while at the same time allowing excellent moisture and sound insulation easy to process (sawing, drilling) and is mechanically and chemically resistant.
  • Such a building system element is known, for example, from EP 1 988 228 or from EP 0 049 348.
  • the present invention also provides a building system element of the type described in which the second section is formed as a porous cement matrix by frothed and / or hollow solid particles mixed and subsequently solidified cement paste.
  • the invention provides a method of making such a building system element.
  • the first section is a composite of rock particles or aggregates and cement, in particular with gravel, gravel, sand or crushed sand (crushed sand) or mixtures thereof in a cement matrix.
  • This concrete-like first section preferably contains rock particles of different sizes, so that in the
  • Material of the first section the volume fraction of the rock particles relative to the total volume, i. the volume of the rock particles plus the volume of the cement matrix is between 70% and 99%, preferably between 80% and 95%.
  • This first section or "concrete section" is
  • rock particles may also be affected by fired clay particles, i. Brick particles, of steam-cured particles, such as e.g. Lime sandstone particles, or particles obtained by melting and solidifying rock material, e.g. Glass particles, to be replaced.
  • the first material of the first section in addition to the rock particles and metal particles or
  • Solid particles and the cement matrix are mainly connected to one another by means of material (crystallization bridges). Depending on the nature of the surface of these particles, for example, depending on the nature of their surface roughness, there are also form-fitting connections between the solid particles and the cement matrix.
  • the glass components and / or polymer components and / or metal components admixed in addition to the rock particles have the form of fibers, which are preferably roughened and thus form-fitting in addition to the rock particles in the Cement matrix are embedded.
  • Stone dust may be added to the material of the second section formed by the porous cement matrix.
  • rock powder is to be understood as meaning a rock powder having a particle size distribution of 0 to 500 ⁇ m, preferably having a particle size distribution of 0 to 300 ⁇ m.
  • a mass of cement and water which can be conveyed and shaped in particular by pressing, glazing or pumping and, if necessary, with said stone powder is produced for the production of the porous cement matrix.
  • This mass is preferably chemically (by reaction of mixed components resulting gas) and / or physically (by admixed gas and its heating and / or lowering the ambient pressure) acting blowing agent buried.
  • water-soluble or water-swelling polymers such as e.g. Starch to be mixed. It is particularly advantageous if the cement paste or the cement paste is additionally admixed with aluminum powder or an aluminum paste, the aluminum contained therein reacting with the water to form aluminum oxide and hydrogen.
  • the aluminum oxide formed acts as an additional binder, and the hydrogen formed acts as a gaseous blowing agent for pore formation in the
  • cement matrix One then obtains a foamed by physical and / or chemical blowing agent porous cement paste as a material of the second section.
  • a foamed by physical and / or chemical blowing agent porous cement paste as a material of the second section.
  • the addition of the aluminum powder or the aluminum paste takes place before the addition of the water.
  • the aluminum powder or paste is then mixed together with the other components in a dry mix.
  • the first section is in the form of a hollow block structure with one or more cavities, and the second section is formed by the one or more cavities, the one with the foamed and / or with hollow Solid particles mixed and solidified Cement glue is filled or are.
  • This first variant is thus a concrete hollow block with cement paste foaming.
  • the first section is in the form of a first plate structure
  • the second section is in the form of a second plate structure, these two plate structures each being fastened together with one of their large surfaces.
  • This second variant is thus a concrete slab with
  • This second variant is particularly preferably in the form of a multilayer structure (sandwich) with at least two layers of the first plate type (high compressive strength, concrete-like) with an intermediate layer of the second plate-type layer (cement paste-like) or vice versa with at least two layers
  • first type and second type plate formations may alternately be sequentially arranged, that is, alternately at least two of the first type and at least two of the second type, e.g. according to the scheme Type1-Type2-Type1-Type2-Type1.
  • This multi-layered construction or sandwich construction allows new degrees of freedom or design possibilities by the number of layers of the first type and second type and their respective thickness can be adapted to the respective requirements.
  • this special embodiment of the inventive building system element opens up new possibilities.
  • the cement paste foaming and the cement paste foaming in the first variant or in the second variant form a very effective barrier against heat conduction, against sound propagation and against moisture propagation in the construction system element according to the invention.
  • the material of the first portion and the material of the second portion abut each other flat.
  • the material of the first portion with the material of the second portion are positively connected and / or materially connected to each other.
  • the positive connection is formed by mutually complementary formations on the mutually facing and contacting surfaces of the first and the second portion.
  • the second portion facing surface of the first section is formed by mutually complementary formations on the mutually facing and contacting surfaces of the first and the second portion.
  • the material closure is mainly due to the formation of crystallization bridges between the cement matrix of the first section and the cement foam of the second section.
  • Foaming (first variant) or the foaming (second variant) of the second section takes place as long as the concrete-like material of the first
  • Section is not yet fully crystallized or cured.
  • the process according to the invention for the production of the building-system element described above contains the following process sections: a) distributing solid particles, in particular solid solid particles, in a first cement paste;
  • the sand Preferably used as solid solid particles in the first cement paste sand and / or gravel, the sand preferably
  • Grain sizes in the range of 0 to 4 mm has (fine aggregate) and the gravel preferably has grain sizes in the range of 4 to 32 mm (coarse aggregate).
  • the method section d) is carried out using the method described above for producing the inventive building material according to the first or the second variant.
  • step c) the surface facing the second section is only partially hardened, before this surface is contacted with the cement paste foam in step e) by foaming (first variant) or foaming (second variant).
  • An essential advantage of the method according to the invention is its low energy consumption, since e.g. neither burning nor steaming needed.
  • Fig. 1 shows a section through a building material according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of a first embodiment of a building system element according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of a second embodiment of a building system element according to the invention.
  • foamed second cement paste cement paste foam
  • the following non-limiting mixtures and procedures may be used.
  • the binder used is 56% by weight of a cement (Portland cement) of class CEM I 42.5 N (according to standard SN EN 197-1: 2000), as propellant 0.12% by weight of aluminum paste and 43% by weight of water.
  • a cement Portland cement of class CEM I 42.5 N (according to standard SN EN 197-1: 2000)
  • propellant 0.12% by weight of aluminum paste and 43% by weight of water.
  • second 0 the cement and aluminum paste or powder is dosed and dry blended, the dry blending time is about 120 seconds, then the previously weighed water is added for a further 60 seconds with constant mixing and then further wet mixed. The wet mixing time is about 120 seconds.
  • the foaming starts noticeably after about 0.5 to 3 hours. After about 4 to 12 hours, the foaming process is complete.
  • the cement paste foam thus produced as building material or the building system element consisting of it or containing it can now be further processed (for example cut into smaller blocks or plates). Although the foaming process can take up to about 12 hours, it is possible and convenient to do this
  • the cured cement paste foam has a pore volume fraction of 20 to 70%, i. 1000 liters cured
  • Foam material contains 200 to 700 liters of pores, with more than 80% of the total pore volume in the form of pores whose diameter ("size") is in the range of 0.1 to 3 mm (see Fig. 1).
  • the binder used is 25.5% by weight of a cement (Portland cement) of
  • second 0 the cement, aluminum paste and aggregate are metered into a mixing vessel.
  • the cement paste foam thus produced as building material or the building system element consisting of it or containing it can now be further processed (for example cut into smaller blocks or plates). Although the foaming process can take up to about 12 hours, it is possible and convenient to do this
  • the cured cement paste foam has a pore volume fraction of 20 to 70%, i. 1000 liters cured
  • Foam material contains 200 to 700 liters of pores, again having more than 80% of the total pore volume in the form of pores whose diameter ("size") is in the range of 0.1 to 3 mm (see FIG. 1).
  • Calzit MS 70 F is used as an additive Kalk shellstoff with a coarser particle size distribution as Calzit MS 70 F, namely calcite powder with a particle size distribution from 0 to 260 ⁇ or calcite powder with a particle size distribution from 0 to 150 ⁇ .
  • the cured cement paste foam has a pore volume fraction of 20 to 70%, i. 1000 liters of hardened foam material contains 200 to 700 liters of pores, whereby again more than 80% of the pore volume is in the form of pores whose diameter ("size") is in the range of 0.1 to 3 mm (see FIG. 1).
  • the cement paste foam produced according to one of Examples 1, 2 or 3 is shaped, for example, in a mold into a cuboid structure. After a curing time of 6 to 24 hours at room temperature or Ambient temperature (about 10 to 25 ° C), the manufacturing process is complete.
  • the foamed structure can be cut to size and inserted into a cavity of a concrete hollow block or glued (eg by means of cement glue). Alternatively, the foamed structure can be attached to a concrete slab or glued (eg by means of cement glue).
  • a prefabricated concrete plate is foamed (see Fig. 3). After a curing time of 6 to 24 hours at room temperature or ambient temperature (about 10 to 25 ° C) and any
  • Example 6 but by repeating the procedure of Example 6, a multilayered structure is prepared.
  • a first concrete slab is foamed with the cement paste building material prepared according to Example 1, 2 or 3.
  • a second concrete slab is pressed against this uncured foamed cement paste building material.
  • the applied contact force is chosen such that only a small compression of the layer of cement paste building material between the first and the second concrete slab takes place. This process can be repeated as often as desired until a sandwich panel of alternating successive concrete slabs and cement foam panels is made.
  • Example 6 but by repeating the procedure of Example 6, a multilayered structure is prepared.
  • the multiple concrete slabs are vertically fixed with horizontal spacing from each other in a box. Subsequently, the spaces between the concrete slabs are filled with the not yet cured foamed cement paste building material. After a curing time of 6 to 24 hours at room temperature or ambient temperature (about 10 to 25 ° C) and any
  • Fig. 1 is a section through an inventive building material (cement paste foam) in addition to a scale with millimeter graduation (ruler) shown enlarged, which according to the invention, for. was prepared according to Example 1, 2 or 3. It can be seen that the building material (cement paste foam) has a pore volume fraction of 20 to 70%, with a majority of more than 80% of the total pore volume in the form of pores whose diameter is in the range of 0.1 to 3 mm ,
  • a density of 564 kg / m 3 and a thermal conductivity of 0.146 W / (m.K) were determined for the building material thus produced and shown in section in FIG. 1.
  • FIG. 2 schematically shows a first embodiment (hollow block structure) of a building system element 1 according to the invention in a perspective view.
  • the building system element 1 has a first portion 1 1 in the form of a hollow block structure with a plurality of cavities and a second portion 12 in the region of the plurality of cavities of the first
  • Section 1 These cavities are filled with the foamed and / or mixed with hollow solid particles mixed and solidified cement paste M2.
  • This version is a concrete hollow block with cement paste foaming.
  • Fig. 3 is a second embodiment (plate structure) of a construction system element 2 according to the invention in a sectional view
  • the building system element 2 has a first section 21 in the form of a first plate structure and a second section 22 in the form of a second plate structure.
  • the first portion 21 and the second portion 22 are each secured to each other with a large area thereof.
  • the second portion 22 is formed by foaming to the first portion 21.
  • Formations F are formed on the large surface of the first section 21 to reinforce the connection between the two sections 21, 22. These formations F can be configured as nubs or as ribs. This configuration allows a positive and positive connection between the two sections 21, 22.
  • This design is a concrete slab with cement paste foaming.
  • the table shows mixture compositions as well as mixing processes for different formulations.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Baustoff (M2), der hergestellt werden kann durch Zusammenführen von 30 bis 70 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material; oder durch Zusammenführen von 10 bis 80 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 10 bis 80 Gew.% pulverförmigem und/oder körnigem mineralischem Füllstoff, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material; und jeweils durch anschliessendes Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min. Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Bausystem-Element (1; 2) mit einem ersten Abschnitt (11; 21), der in einer ausgehärteten Zementmatrix (M1) verteilte und durch diese fixierte, insbesondere massive Feststoffpartikel enthält, und mit einem zweiten Abschnitt (12; 22), der in einer ausgehärteten Zementmatrix (M2) verteilte Poren enthält. Dieser zweite Abschnitt (12; 22) kann durch den erfindungsgemässen Baustoff (M2) gebildet werden.

Description

Baustoff und Bausystem-Element sowie
Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung bezieht sich auf einen Baustoff und ein diesen
Baustoff enthaltendes Bausystem-Element sowie auf Verfahren zur Herstellung dieses Baustoffs bzw. Bausystem-Elements. Baustoffe und diese enthaltende Bausystem-Elemente finden Verwendung beim Erstellen von Bauwerken oder Bauwerkteilen, insbesondere von Gebäuden, Mauern, Fassaden, Decken, Böden, etc.
Es sind zahlreiche Baustoffe bekannt, deren Grundmaterial ein anorganisches bzw. zementartiges Bindemittel ist, in welches während der Herstellung vor dem Verfestigen der noch weichen Zementmasse Luftblasen eingearbeitet werden, um die Dichte des so hergestellten Baustoffs zu verringern sowie seine Wärme-, Feuchtigkeits- und Schallisolation zu erhöhen.
Die EP 0 647 603 beschreibt einen feinporigen Baustoff, dessen Poren einen Durchmesser unter 5 μιτι haben. Die Herstellung erfolgt auf Basis eines Zement/Wasser-Gemisches mit einem Wasser/Zement-Verhältnis von etwa 0,24 bis 0,40 und unter Zugabe eines Tensids. Dieses Gemisch wird mittels eines Hochturbulenzmischers (Flügelmischer) bei 1500 U/min gemischt bzw.„geschlagen", wodurch Luftblasen eingebracht und zu kleineren
Luftblasen zerschlagen werden. Die so gewonnene feinporige Zementmasse wird in Formen gegossen, wo sie bei Umgebungstemperatur aushärtet.
Die US 5 1 10 084 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines feinporigen Baustoffs auf Basis eines Zement/Wasser-Gemisches mit einem Wasser/Zement- Verhältnis von etwa 0,5 bei einer Temperatur von etwa 60 °C, in das eine Schaumlösung (stabilisierter Schaum) etwa gleicher Temperatur eingemischt wird, um die Luftblasen in der Zementmasse zu erzeugen. Die so gewonnene porige Zementmasse wird in wärmeisolierte Formen gegossen, in denen die Aushärtung bei langsam abfallender Temperatur erfolgt. Die bekannten Verfahren sind aufwändig oder energieintensiv und erreichen oftmals keine zufriedenstellenden Isolationseigenschaften für Wärme, Feuchtigkeit und Schall.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und energieeffizientes Verfahren zur Herstellung eines Baustoffes bereitzustellen, der gute Isolationseigenschaften für Wärme, Feuchtigkeit und Schall in sich vereint.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Baustoffs bereit, das gemäss einer ersten Variante die folgenden Schritte aufweist:
Zusammenführen von 30 bis 70 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material ; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
Das Mischen kann in einem Mischer erfolgen, wobei die Reihenfolge des Eindosierens der Bestandteile beliebig ist. Insbesondere können die Bestandteile auch gleichzeitig eindosiert werden.
Vorzugsweise sieht das Verfahren wie folgt aus:
Zusammenführen von 51 bis 71 Gew.% eines Zements der Klasse CEM I oder der Klasse CEM II, 28 bis 48 Gew.% Wasser und 0.05 bis 5 Gew.%
Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Baustoffs bereit, das gemäss einer zweiten Variante die folgenden Schritte aufweist: Zusammenführen von 10 bis 80 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 10 bis 80 Gew.% pulverförmigem und/oder körnigem
mineralischem Füllstoff, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material ; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min. Vorzugsweise sieht das Verfahren wie folgt aus:
Zusammenführen von 15 bis 35 Gew.% eines Zements der Klasse CEM I oder der Klasse CEM II, 10 bis 40 Gew.% pulverförmigem mineralischem Füllstoff, 38 bis 48 Gew.% Wasser und 0.05 bis 5 Gew.% Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
Der gemäss dieser Verfahren hergestellte erfindungsgemässe Baustoff hat vorzugsweise einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70%, wobei besonders bevorzugt ein Grossteil von 70 bis 95%, insbesondere von mehr als 80% des Gesamt-Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren
Durchmesser („Grösse") im Bereich von 0.1 bis 5 mm und insbesondere im Bereich von 0.2 bis 2 mm liegt. Bei diesen Porengrössen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Korngrössen-Verteilung des mineralischen Füllstoffs im Bereich von 0 bis 200 μιτι und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 100 μιτι liegt.
Vorzugsweise hat der so hergestellte Baustoff eine Dichte, die im Bereich von 400 bis 800 kg/m3 und vorzugsweise im Bereich von 500 bis 600 kg/m3 liegt.
Der erfindungsgemäss mit diesen Eigenschaften hergestellte Baustoff hat eine Wärmeleitfähigkeit, die im Bereich von 0.1 bis 0.2 W/(m.K) und insbesondere im Bereich von 0.12 bis 0.16 W/(m.K) liegt, und dabei gleichzeitig eine ausgezeichnete Feuchtigkeits- und Schallisolation ermöglicht, sich gut verarbeiten lässt (Sägen, Bohren) sowie mechanisch und chemisch beständig ist.
Es gibt bekannte Bausystem-Elemente mit einem ersten Abschnitt, der in einer ausgehärteten Zementmatrix verteilte und durch diese fixierte, insbesondere massive Feststoff partikel enthält, und einem zweiten Abschnitt, der in einer ausgehärteten Zementmatrix verteilte Poren enthält, wobei der erste Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist.
Ein derartiges Bausystem-Element ist z.B. aus der EP 1 988 228 oder aus der EP 0 049 348 bekannt. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Bausystem-Element der beschriebenen Bauart bereit, bei welchem der zweite Abschnitt als poröse Zementmatrix durch aufgeschäumten und/oder mit hohlen Feststoffpartikeln durchmischten und danach verfestigten Zementleim gebildet ist.
Die Erfindung stellt andererseits ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bausystem-Elements bereit.
Bei einer bevorzugten Ausführung ist bei dem erfindungsgemässen Bausystem-Element der erste Abschnitt ein Verbund aus Gesteinspartikeln bzw. Gesteinskörnungen und Zement, und zwar insbesondere mit Kies, Schotter, Rundsand oder Bruchsand (Brechsand) oder Mischungen davon in einer Zementmatrix verteilt. Dieser betonartige erste Abschnitt enthält vorzugsweise Gesteinspartikel verschiedener Grössen, so dass bei dem
Material des ersten Abschnitts der Volumenanteil der Gesteinspartikel bezogen auf das Gesamtvolumen, d.h. das Volumen der Gesteinspartikel plus das Volumen der Zementmatrix, zwischen 70% und 99%, vorzugsweise zwischen 80% und 95% liegt. Dieser erste Abschnitt bzw.„Beton-Abschnitt" ist
besonders druckfest und hart. Er sorgt damit für die Stabilität des Bausystem- Elements und somit des aus solchen Elementen errichteten Bauwerks oder Bauwerkteils. Ein Teil oder sämtliche dieser Gesteinspartikel können auch durch Partikel aus gebranntem Ton, d.h. Ziegelpartikel, aus dampfgehärteten Partikeln, wie z.B. Kalksandstein-Partikeln, oder durch Aufschmelzen und Erstarrenlassen von Gesteinsmaterial gewonnenen Partikeln, z.B. Glaspartikel, ersetzt sein. Alternativ oder zusätzlich können dem ersten Material des ersten Abschnitts neben den Gesteinspartikeln auch Metallpartikel oder
Polymerpartikel beigemischt sein. Die erwähnten anorganischen
Feststoff partikel und die Zementmatrix sind vorwiegend materialschlüssig (Kristallisationsbrücken) miteinander verbunden. Je nach der Beschaffenheit der Oberfläche dieser Partikel, z.B. je nach Art ihrer Oberflächenrauhigkeit, bestehen auch formschlüssige Verbindungen zwischen den Feststoff Partikeln und der Zementmatrix. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung haben die zusätzlich zu den Gesteinspartikeln beigemischten Glasanteile und/oder Polymeranteile und/oder Metallanteile die Form von Fasern, die vorzugsweise aufgerauht sind und somit formschlüssig neben den Gesteinspartikeln in die Zementmatrix eingebettet sind. Diese Zusatzanteile erhöhen die Festigkeit des Materials des ersten Abschnitts.
Dem durch die poröse Zementmatrix gebildeten Material des zweiten Abschnitts kann Steinmehl beigemischt sein. Unter Steinmehl soll in diesem Zusammenhang ein Gesteinspulver mit einer Korngrössen-Verteilung von 0 bis 500 μιτι, vorzugsweise mit einer Korngrössen-Verteilung von 0 bis 300 μιτι, verstanden werden. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführung werden zur Herstellung der porösen Zementmatrix eine insbesondere durch Pressen, Glessen oder Pumpen förderbare und umformbare Masse aus Zement und Wasser sowie ggfs. mit dem genannten Steinmehl hergestellt. Dieser Masse wird vorzugsweise chemisch (durch Reaktion von beigemischten Komponenten entstehendes Gas) und/oder physikalisch (durch beigemischtes Gas und dessen Erhitzen und/oder Absenken des Umgebungsdruckes) wirkendes Treibmittel beigesetzt. Zur Erhöhung der Viskosität des Zementleims können wasserlösliche oder in Wasser zumindest quellende Polymere wie z.B. Stärke beigemischt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zementmasse bzw. dem Zementleim zusätzlich Aluminiumpulver oder eine Aluminiumpaste beigemischt wird, wobei das darin enthaltene Aluminium zusammen mit dem Wasser zu Aluminiumoxid und Wasserstoff reagiert. Das dabei gebildete Aluminiumoxid wirkt als zusätzliches Bindemittel, und der dabei gebildete Wasserstoff wirkt als gasförmiges Treibmittel zur Porenbildung in der
Zementmatrix. Man erhält dann einen durch physikalische und/oder chemische Treibmittel aufgeschäumten porösen Zementleim als Material des zweiten Abschnitts. Vorzugsweise erfolgt die Zugabe des Aluminiumpulvers oder der Aluminiumpaste vor der Zugabe des Wassers. Das Aluminiumpulver bzw. die Aluminiumpaste werden dann zusammen mit den anderen Komponenten in einem Trockenmischgang vermischt.
Bei einer ersten Variante des erfindungsgemässen Bausystem- Elements liegt der erste Abschnitt in Form eines Hohlblockgebildes mit einem oder mehreren Hohlräumen vor, und der zweite Abschnitt ist durch den einen oder die mehreren Hohlräume gebildet, der bzw. die mit dem aufgeschäumten und/oder mit hohlen Feststoffpartikeln durchmischten und verfestigten Zementleim ausgefüllt ist bzw. sind. Diese erste Variante ist somit ein Beton- Hohlblockstein mit Zementleim-Ausschäumung.
Bei einer zweiten Variante des erfinundungsgemässen Bausystem- Elements liegt der erste Abschnitt in Form eines ersten Plattengebildes vor, und der zweite Abschnitt liegt in Form eines zweiten Plattengebildes vor, wobei diese beiden Plattengebilde jeweils mit einer ihrer Grossflächen aneinander befestigt sind. Diese zweite Variante ist somit eine Beton-Platte mit
Zementleim-Anschäumung. Besonders bevorzugt liegt diese zweite Variante als mehrschichtiges Gebilde vor (Sandwich), und zwar mit mindestens zwei Schichten vom Typ des ersten Plattengebildes (hohe Druckfestigkeit, betonartig) mit einer dazwischen angeordneten Schicht vom Typ des zweiten Plattengebildes (zementleimartig) oder umgekehrt mit mindestens zwei
Schichten vom Typ des zweiten Plattengebildes (zementleimartig) mit einer dazwischen angeordneten Schicht vom Typ des ersten Plattengebildes (hohe Druckfestigkeit, betonartig). Es können auch mehrere solcher Plattengebilde vom ersten Typ und zweiten Typ abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet werden, also abwechselnd miteinander mindestens zwei vom ersten Typ und mindestens zwei vom zweiten Typ, wie z.B. nach dem Schema Typ1 -Typ2- Typ1 -Typ2-Typ1 . Diese mehrschichtige Bauweise bzw. Sandwich-Bauweise ermöglicht neue Freiheitsgrade bzw. Gestaltungsmöglichkeiten, indem die Anzahl der Schichten vom ersten Typ und zweiten Typ sowie deren jeweilige Dicke an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Vor allem im Hinblick auf die Optimierung der Barriere-Eigenschaften für Wärme, Schall und Feuchtigkeit bei gleichzeitiger Optimierung seiner Masse, eröffnet diese spezielle Ausführung des erfindungsgemässen Bausystem-Elements neue Möglichkeiten.
Die Zementleim-Ausschäumung und die Zementleim-Anschäumung bei der ersten Variante bzw. bei der zweiten Variante bilden eine sehr wirksame Barriere gegen Wärmeleitung, gegen Schallausbreitung und gegen Feuchtigkeitsausbreitung in dem erfindungsgemässen Bausystem-Element.
Zur Erzielung einer guten mechanischen Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt (betonartig) und dem zweiten Abschnitt (zementschaumartig) ist es vorteilhaft, wenn das Material des ersten Abschnitts und das Material des zweiten Abschnitts aneinander flächig anliegen. Vorzugsweise sind das Material des ersten Abschnitts mit dem Material des zweiten Abschnitts formschlüssig und/oder materialschlüssig miteinander verbunden.
Der Formschluss entsteht durch zueinander komplementäre Formationen an den einander zugewandten und einander kontaktierenden Grenzflächen des ersten und des zweiten Abschnitts. Zweckmässigerweise hat die dem zweiten Abschnitt zugewandte Fläche des ersten Abschnitts
Erhöhungen, welche in das Material des zweiten Abschnitts ragen und von diesem umgeben sind, und/oder Vertiefungen, in welche das Material des zweiten Abschnitts ragt und diese ausfüllt.
Der Materialschluss entsteht vorwiegend durch das Ausbilden von Kristallisationsbrücken zwischen der Zementmatrix des ersten Abschnitts und dem Zementschaum des zweiten Abschnitts. Einen besonders stabilen
Matarialschluss und somit eine insgesamt hohe Festigkeit des
erfindungsgemässen Bausystem-Elements erreicht man, wenn das
Ausschäumen (erste Variante) bzw. das Anschäumen (zweite Variante) des zweiten Abschnitts erfolgt, solange das betonartige Material des ersten
Abschnitts noch nicht vollständig kristallisiert bzw. ausgehärtet ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen des weiter oben beschriebenen Bausystem-Elements enthält folgende Verfahrensabschnitte: a) Verteilen von Feststoff Partikeln, insbesondere massiven Feststoff Partikeln, in einem ersten Zementleim;
b) Formen des Feststoffpartikel enthaltenden ersten Zementleims zu einem ersten Abschnitt;
c) zumindest teilweises Aushärtenlassen des geformten ersten Zementleims zu einer ausgehärteten ersten Zementmatrix mit den darin verteilten und dadurch fixierten Feststoffpartikeln;
d) Aufschäumen eines zweiten Zementleims und/oder Durchmischen eines zweiten Zementleims mit hohlen Feststoffpartikeln;
e) Kontaktieren des ersten Abschnitts mit dem zweiten Zementleim; und f) Aushärtenlassen des zweiten Zementleims zu einer aufgeschäumten und/oder mit den hohlen Feststoff Partikeln durchmischten porösen zweiten Zementmatrix.
Vorzugsweise verwendet man als massive Feststoff- Partikel in dem ersten Zementleim Sand und/oder Kies, wobei der Sand vorzugsweise
Korngrössen im Bereich von 0 bis 4 mm hat (feine Gesteinskörnung) und der Kies vorzugsweise Korngrössen im Bereich von 4 bis 32 mm hat (grobe Gesteinskörnung).
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt der Verfahrensabschnitt d) unter Verwendung des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemässen Baustoffs gemäss der ersten oder der zweiten Variante.
Vorzugsweise lässt man in Schritt c) die dem zweiten Abschnitt zugewandte Oberfläche nur teilweise aushärten, bevor diese Oberfläche in Schritt e) durch Ausschäumen (erste Variante) bzw. Anschäumen (zweite Variante) mit dem Zementleim-Schaum kontaktiert wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht in seinem niedrigen Energieverbrauch, da man z.B. weder ein Brennen noch Dampfhärten benötigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung, wobei
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Baustoff zeigt;
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführung eines erfindungsgemässen Bausystem-Elements ist; und
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführung eines erfindungsgemässen Bausystem-Elements ist. Zur Herstellung des weiter oben erwähnten aufgeschäumten zweiten Zementleims (Zementleim-Schaum) können die folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Mischungen und Vorgehensweisen verwendet werden.
Beispiel 1 :
Es werden als Bindemittel 56 Gew.% eines Zements (Portlandzement) der Klasse CEM I 42,5 N (gemäss Norm SN EN 197-1 : 2000), als Treibmittel 0.12 Gew.% Aluminiumpaste sowie 43 Gew.% Wasser verwendet.
Zum Zeitpunkt 0 („Sekunde 0") werden der Zement und die Aluminiumpaste oder das Aluminiumpulver dosiert und trocken gemischt. Die Trockenmischzeit beträgt etwa 120 Sekunden. Nun wird das zuvor abgewogene Wasser während weiteren 60 Sekunden unter ständigem Mischen beigegeben und danach weiter nass gemischt. Die Nassmischzeit beträgt etwa 120 Sekunden.
Das Schäumen beginnt merklich nach etwa 0.5 bis 3 Stunden. Nach etwa 4 bis 12 Stunden ist der Schäumungsprozess abgeschlossen. Der so hergestellte Zementleim-Schaum als Baustoff bzw. das aus ihm bestehende oder das ihn enthaltende Bausystem-Element kann nun weiterverarbeitet (z.B. in kleinere Blöcke oder Platten gesägt) werden. Obwohl der Schäumungsprozess bis zu etwa 12 Stunden dauern kann, ist es möglich und zweckmässig, diese
Weiterverarbeitung schon nach 6 Stunden zu beginnen. Vorzugsweise erfolgt die Weiterverarbeitung während eines Zeitfensters von 6 bis 24 Stunden nach Beginn des Schäumens. Der ausgehärtete Zementleim-Schaum hat einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70%, d.h. 1000 Liter ausgehärtetes
Schaummaterial enthält 200 bis 700 Liter Poren, wobei mehr als 80% des Gesamt-Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren Durchmesser („Grösse") im Bereich von 0.1 bis 3 mm liegt (siehe Fig. 1 ).
Beispiel 2:
Es werden als Bindemittel 25.5 Gew.% eines Zements (Portlandzement) der
Klasse CEM I 42,5 N, 34.4 Gew.% Calzit MS 70 F als Zuschlagstoff (Calcit-
Pulver mit einer Korngrössen-Verteilung von 0 bis 60 μιη), 40 Gew.% Wasser sowie als Treibmittel 0.12 Gew.% Aluminiumpaste verwendet.
Zum Zeitpunkt 0 („Sekunde 0") beginnt man, den Zement, die Aluminiumpaste und den Zuschlagstoff in einen Mischbehälter einzudosieren.
Zum Zeitpunkt 120 Sekunden (Trockenmischzeit) beginnt man, das Wasser während 60 Sekunden unter weiterem Mischen beizugeben, woraufhin weitere 120 Sekunden nass gemischt wird (Nassmischzeit).
Das Schäumen beginnt wieder nach etwa 0.5 bis 3 Stunden, und nach etwa 4 bis 12 Stunden ist der Schäumungsprozess abgeschlossen. Der so hergestellte Zementleim-Schaum als Baustoff bzw. das aus ihm bestehende oder das ihn enthaltende Bausystem-Element kann nun weiterverarbeitet (z.B. in kleinere Blöcke oder Platten gesägt) werden. Obwohl der Schäumungsprozess bis zu etwa 12 Stunden dauern kann, ist es möglich und zweckmässig, diese
Weiterverarbeitung schon nach 6 Stunden zu beginnen. Vorzugsweise erfolgt die Weiterverarbeitung während eines Zeitfensters von 6 bis 24 Stunden nach Beginn des Schäumens. Der ausgehärtete Zementleim-Schaum hat einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70%, d.h. 1000 Liter ausgehärtetes
Schaummaterial enthält 200 bis 700 Liter Poren, wobei wieder mehr als 80% des Gesamt-Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren Durchmesser („Grösse") im Bereich von 0,1 bis 3 mm liegt (siehe Fig. 1 ).
Beispiel 3:
Wie Beispiel 2, jedoch wird anstelle von Calzit MS 70 F als Zuschlagstoff Kalkfüllstoff mit einer gröberen Korngrössenverteilung als Calzit MS 70 F verwendet, und zwar Calcit-Pulver mit einer Korngrössen-Verteilung von 0 bis 260 μιτι oder Calcit-Pulver mit einer Korngrössen-Verteilung von 0 bis 150 μιτι. Der ausgehärtete Zementleim-Schaum hat einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70%, d.h. 1000 Liter ausgehärtetes Schaummaterial enthält 200 bis 700 Liter Poren, wobei wieder mehr als 80% des Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren Durchmesser („Grösse") im Bereich von 0,1 bis 3 mm liegt (siehe Fig. 1 ).
Zur Herstellung eines Bausystem-Elements können die folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Mischungen und Vorgehensweisen verwendet werden.
Beispiel 4:
Der gemäss einem der Beispiele 1 , 2 oder 3 hergestellte Zementleim-Schaum wird z.B. in einer Hohlform zu einem quaderförmigen Gebilde geformt. Nach einer Aushärtungszeit von 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 25 °C) ist das Herstellungsverfahren abgeschlossen. Das geschäumte Gebilde kann zugeschnitten werden und in einen Hohlraum eines Beton-Hohlblocksteins eingesetzt oder (z.B. mittels Zementkleber) eingeklebt werden. Alternativ kann das geschäumte Gebilde an eine Beton-Platte angesetz oder (z.B. mittels Zementkleber) angeklebt werden.
Beispiel 5:
Mit dem gemäss einem der Beispiele 1 , 2 oder 3 hergestellten Zementleim- Schaum wird ein zuvor gefertigter Beton-Hohlblockstein ausgeschäumt (siehe Fig. 2). Nach einer Aushärtungszeit von 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 25 °C) und einer allfälligen
Nachbearbeitung ist das Herstellungsverfahren abgeschlossen.
Beispiel 6:
Mit dem gemäss einem der Beispiele 1 , 2 oder 3 hergestellten Zementleim- Schaum wird eine zuvor gefertigte Beton-Platte angeschäumt (siehe Fig. 3). Nach einer Aushärtungszeit von 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 25 °C) und einer allfälligen
Nachbearbeitung ist das Herstellungsverfahren abgeschlossen.
Beispiel 7:
Wie Beispiel 6, jedoch wird durch Wiederholung der Vorgehensweise von Beispiel 6 ein mehrschichtiges Gebilde hergestellt. Eine erste Beton-Platte wird mit dem gemäss Beispiel 1 , 2 oder 3 hergestellten Zementleim-Baustoff angeschäumt. Eine zweite Beton-Platte wird gegen diesen noch nicht ausgehärteten geschäumten Zementleim-Baustoff gedrückt. Die hierbei aufgebrachte Anpresskraft wird derart gewählt, dass lediglich eine geringe Kompression der Schicht aus Zementleim-Baustoff zwischen der ersten und der zweiten Beton-Platte erfolgt. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden, bis eine Sandwich-Platte aus abwechselnd aufeinanderfolgenden Betonplatten und Zementschaumplatten hergestellt ist. Nach einer
Aushärtungszeit von 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder
Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 25 °C) und einer allfälligen
Nachbearbeitung ist das Herstellungsverfahren abgeschlossen. Beispiel 8:
Wie Beispiel 6, jedoch wird durch Wiederholung der Vorgehensweise von Beispiel 6 ein mehrschichtiges Gebilde hergestellt. Die mehreren Betonplatten werden vertikal mit horizontalem Abstand voneinander in einem Kasten fixiert. Anschliessend werden die Zwischenräume zwischen den Betonplatten mit dem noch nicht ausgehärteten geschäumten Zementleim-Baustoff ausgeschäumt. Nach einer Aushärtungszeit von 6 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder Umgebungstemperatur (etwa 10 bis 25 °C) und einer allfälligen
Nachbearbeitung ist das Herstellungsverfahren abgeschlossen.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemässen Baustoff (Zementleim-Schaum) neben einer Skala mit Millimeter-Graduierung (Lineal) vergrössert dargestellt, welcher erfindungsgemäss z.B. gemäss Beispiel 1 , 2 oder 3 hergestellt wurde. Man erkennt, dass der Baustoff (Zementleim- Schaum) einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70% aufweist, wobei ein Grossteil von mehr als 80% des Gesamt-Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren Durchmesser im Bereich von 0.1 bis 3 mm liegt.
Für den so hergestellten und in Fig. 1 im Schnitt abgebildeten Baustoff wurden eine Dichte von 564 kg/m3 und eine Wärmeleitfähigkeit von 0.146 W/(m.K) ermittelt.
In Fig. 2 ist eine erste Ausführung (Hohlblockgebilde) eines erfindungsgemässen Bausystem-Elements 1 in einer Perspektivansicht schematisch dargestellt. Das Bausystem-Element 1 hat einen ersten Abschnitt 1 1 in Form eines Hohlblockgebildes mit mehreren Hohlräumen sowie einen zweiten Abschnitt 12 im Bereich der mehreren Hohlräume des ersten
Abschnitts 1 1 . Diese Hohlräume sind mit dem aufgeschäumten und/oder mit hohlen Feststoff Partikeln durchmischten und verfestigten Zementleim M2 ausgefüllt. Diese Ausführung ist ein Beton-Hohlblockstein mit Zementleim- Ausschäumung.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführung (Plattengebilde) eines erfindungsgemässen Bausystem-Elements 2 in einer Schnittansicht
schematisch dargestellt. Das Bausystem-Element 2 hat einen ersten Abschnitt 21 in Form eines ersten Plattengebildes und einen zweiten Abschnitt 22 in Form eines zweiten Plattengebildes. Der erste Abschnitt 21 und der zweite Abschnitt 22 sind jeweils mit einer Grossfläche desselben aneinander befestigt. Der zweite Abschnitt 22 wird durch Anschäumen an den ersten Abschnitt 21 gebildet. An der Grossfläche des ersten Abschnitts 21 sind Formationen F ausgebildet, um die Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 21 , 22 zu verstärken. Diese Formationen F können in als Noppen oder als Rippen ausgebildet sein. Diese Konfiguration ermöglicht eine materialschlüssige und formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 21 , 22. Diese Ausführung ist eine Beton-Platte mit Zementleim-Anschäumung.
In der Tabelle sind beispielhaft Mischungszusammensetzungen sowie Mischvorgänge für verschiedene Rezepturen aufgeführt.
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Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Baustoffs, welches die folgenden Schritte aufweist:
Zusammenführen von 30 bis 70 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
2. Verfahren zum Herstellen eines Baustoffs, welches die folgenden Schritte aufweist:
Zusammenführen von 10 bis 80 Gew.% eines Zements bzw. hydraulischen Bindemittels, 10 bis 80 Gew.% pulverförmigem und/oder körnigem
mineralischem Füllstoff, 20 bis 80 Gew.% Wasser und 0.05 bis 15 Gew.% porösem und/oder porenbildendem Material; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
3. Verfahren nach Anspruch 1, welches die folgenden Schritte aufweist:
Zusammenführen von 51 bis 71 Gew.% eines Zements der Klasse CEM I oder der Klasse CEM II, 28 bis 48 Gew.% Wasser und 0.05 bis 5 Gew.%
Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
4. Verfahren nach Anspruch 2, welches die folgenden Schritte aufweist:
Zusammenführen von 15 bis 35 Gew.% eines Zements der Klasse CEM I oder der Klasse CEM II, 10 bis 40 Gew.% pulverförmigem mineralischem Füllstoff, 38 bis 48 Gew.% Wasser und 0.05 bis 5 Gew.% Aluminiumpaste und/oder Aluminiumpulver; und
Mischen der zusammengeführten Bestandteile während 1 bis 15 min.
5. Baustoff (M2), welcher mittels eines Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wurde.
6. Baustoff (M2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Porenvolumen-Anteil von 20 bis 70% aufweist.
7. Baustoff (M2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grossteil von 70 bis 95%, insbesondere von mehr als 80% des Gesamt- Porenvolumens in Form von Poren vorliegt, deren Durchmesser im Bereich von 0.1 bis 5 mm und vorzugsweise im Bereich von 0.2 bis 2 mm liegt.
8. Baustoff nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Baustoff eine Dichte hat, die im Bereich von 400 bis 800 kg/m3 und vorzugsweise im Bereich von 500 bis 600 kg/m3 liegt.
9. Baustoff nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass der Baustoff eine Wärmeleitfähigkeit hat, die im Bereich von 0.1 bis 0.2 W/(m.K) und vorzugsweise im Bereich von 0.12 bis 0.16
W/(m.K) liegt.
10. Bausystem-Element (1 ; 2) mit einem ersten Abschnitt (11 ; 21), der in einer ausgehärteten Zementmatrix (M1) verteilte und durch diese fixierte, insbesondere massive Feststoffpartikel enthält, und mit einem zweiten
Abschnitt (12; 22), der in einer ausgehärteten Zementmatrix (M2) verteilte Poren enthält, wobei der erste Abschnitt (11; 21) mit dem zweiten Abschnitt (12; 22) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (12; 22) als poröse Zementmatrix (M2) durch aufgeschäumten und/oder mit hohlen Feststoffpartikeln durchmischten und danach verfestigten Zementleim gebildet ist.
11. Bausystem-Element (1; 2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (11 ; 21) ein Verbund aus
Gesteinspartikeln bzw. Gesteinskörnungen und Zement ist, der insbesondere Kies, Schotter, Rundsand oder Bruchsand oder Mischungen davon aufweist.
12. Bausystem-Element (1; 2) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass dem verfestigten Zementleim Steinmehl, insbesondere Calciumcarbonat, beigemischt ist.
13. Bausystem-Element (1 ; 2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der verfestigte Zementleim durch physikalische und/oder chemische Treibmittel aufgeschäumt ist.
14. Bausystem-Element (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (11) in Form eines
Hohlblockgebildes mit einem oder mehreren Hohlräumen vorliegt, und der zweite Abschnitt (12) durch den einen oder die mehreren Hohlräume gebildet ist, der bzw. die mit dem aufgeschäumten und/oder mit hohlen
Feststoffpartikeln durchmischten und verfestigten Zementleim (M2) ausgefüllt ist bzw. sind.
15. Bausystem-Element (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (21) in Form eines ersten Plattengebildes vorliegt und der zweite Abschnitt (22) in Form eines zweiten Plattengebildes vorliegt, die jeweils mit einer ihrer Grossflächen aneinander befestigt sind.
16. Verfahren zum Herstellen eines Bausystem-Elements nach einem der Ansprüche 10 bis 15, welches die folgenden Verfahrensabschnitte aufweist:
a) Verteilen von Feststoff Partikeln, insbesondere massiven Feststoffpartikeln, in einem ersten Zementleim;
b) Formen des Feststoffpartikel enthaltenden ersten Zementleims zu einem ersten Abschnitt;
c) zumindest teilweises Aushärtenlassen des geformten ersten Zementleims zu einer ausgehärteten ersten Zementmatrix mit den darin verteilten und dadurch fixierten Feststoffpartikeln;
d) Aufschäumen eines zweiten Zementleims und/oder Durchmischen eines zweiten Zementleims mit hohlen oder porösen Feststoffpartikeln;
e) Kontaktieren des ersten Abschnitts mit dem zweiten Zementleim; und Aushärtenlassen des zweiten Zementleims zu einer aufgeschäumten und/oder mit den hohlen Feststoffpartikeln durchmischten porösen zweiten
Zementmatrix.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensabschnitt d) unter Verwendung eines Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4 erfolgt.
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