WO2015136012A1 - Feuerwiderstandskörper und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

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WO2015136012A1
WO2015136012A1 PCT/EP2015/055110 EP2015055110W WO2015136012A1 WO 2015136012 A1 WO2015136012 A1 WO 2015136012A1 EP 2015055110 W EP2015055110 W EP 2015055110W WO 2015136012 A1 WO2015136012 A1 WO 2015136012A1
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resistance body
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fire
gypsum
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Philip STURZENEGGER
Urs T. GONZENBACH
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Pta Solutions Gmbh
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    • E04B1/942—Building elements specially adapted therefor slab-shaped
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    • E06B3/70—Door leaves
    • E06B2003/7046—Door leaves with provisions for locks, hinges or other fittings

Definitions

  • the invention relates to a fire resistance body, a h manufacture for learn
  • Fire resistance body and a component with such a fire resistance body Fire resistance body and a component with such a fire resistance body.
  • gypsum boards are heated in case of fire, the crystal bound in the gypsum splits off water and evaporates. This cools the gypsum boards: The heat generated by a fire must first reverse the hydration reaction and release the water. The work done requires energy. The liberated water then absorbs energy again by evaporation. By absorbing this energy, heat is removed and the system is cooled. Even a dehydrated gypsum body is then resistant to fire to a certain extent. Therefore, gypsum is very suitable for structural fire protection.
  • a fire resistance body and a method for producing the same are proposed, which reduce at least some of the disadvantages described.
  • aspects of the invention have the advantage To provide fire resistance body and fire protection components made therefrom, which have a low density and meet the relevant standards for fire protection components.
  • Another advantage is that the won
  • Fire resistance body can be used flexibly, and relatively easy to work with.
  • a component according to claim 1 and a method according to claim 1 5 are provided. These aspects may be combined with the other aspects mentioned herein.
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a method for producing a
  • Figure 2 schematically illustrates a partially hydrophobized particle
  • FIG. 3 schematically illustrates the principle of the S c ii m u m st ab i 1 i s i r u n g by means of partial
  • Figures 4 and 5 are views of fire resistance bodies according to respective iger
  • FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of a fire resistance body according to an embodiment of the invention
  • Figure 7 shows further views of fire resistance bodies according to respective iger
  • FIG. 8 shows diagrams of the fire resistance bodies of FIG.
  • FIGS. 9a, 9b, 10a, 10b show zoned inserts for door leaves of a fire resistance door according to the invention in accordance with the invention
  • Figure 1 1 - 14 show inventive fire resistance body with two zones
  • Figures 1 5a, 1 5b show views of a fire resistance body, one edge of which has a groove and its edge lying opposite a spring;
  • Figures 1 6a, 1 6b show views of a fire resistance body analogous to Figure 1 5a, 1 5b, which additionally has zones of different density;
  • Figure 1 7a, 1 7b show views of two composable by tongue and groove Fire resistance body
  • Figures 18-20 show views of further composable by tongue and groove
  • Fig. 21 is a side view of a door panel insert for a fire resistance door according to an embodiment of the invention.
  • FIG 22 is a frontal view of a possible variant of the door panel insert of Figure 2 1;
  • FIGS. 23a-c show further views of a door panel insert for a door panel in accordance with an embodiment of the invention;
  • Figures 24a, 24b show views of a plate-like fire protection body with integrated functional elements according to an embodiment of the invention
  • Figures 25a, 25b show views of a molded fire resistance body in the form of a lock case according to an embodiment of the invention
  • FIGS. 26a-26c are views of another molded firebox in the form of a lock case according to one embodiment of the invention.
  • Figures 27 and 28 show door leaf inserts with jew eils inserted therein lock boxes according to respective embodiments of the invention
  • Figures 29a, 29b are views of a door panel liner with an integrated therein
  • Figures 30a, 30b show views of a fire damper according to an embodiment of the invention
  • Figure 1 a, 1 b show views of a molded fire protection body pronounced as
  • Figures 32a, 32b show views of a molded fire protection body pronounced as
  • Obtained macropores of defined shape and size In particular, a particularly homogeneous distribution of the macropores is obtained.
  • the method described here thus makes it possible to form a stable foam, by means of which reproducibly uniform, closed macropores are obtained in the refractory body.
  • the gypsum powder is provided and dispersed in water.
  • the water may in this case already contain further additives (for example any additives described herein) and / or be mixed with other liquids.
  • the gypsum powder may be provided from a plurality of containers and / or in several steps, and may comprise several different gypsum powder locations.
  • the gypsum powder need not be a pure gypsum powder, but it may already be mixed with other additives, e.g. with any additives described herein. Details of the gypsum powder are described in Section IV.a below, and possible further additives are described in Sections IV.b-e below.
  • the dispersion of the gypsum powder in water can be carried out by any desired means, for example by supplying a continuous flow of gypsum powder into the flowing water, or by mixing the gypsum powder into a container filled with stagnant water.
  • the viscosity of gypsum to water or to liquid is varied for different plasters and is adjusted so that a concentrated dispersion is formed, which is still pourable.
  • step S3 partially hydrophobized particles are provided in the water-gypsum dispersion.
  • the provision of the partially hydrophobized particles can take place in various ways, some of which are exemplified by ways (i) - (iii) below:
  • an amphiphilic hydrophobization additive is added, wherein the hydroxyl-phosphate-inducing agent partially hydrophobizes at least part of the gypsum particles.
  • the gypsum powder gypsum particles themselves (or at least some of them) are converted to the partially hydrophobized particles. Possible Uydrophobization additives are described in Section IV.b.
  • the addition of the hydrophobization additive can be done in the water (before or together with the addition of the gypsum powder in the water) or in the existing water-gypsum dispersion.
  • the hydrophobization of the gypsum particles takes place, as shown in FIG. 2, in that the amphiphilic hydrophobization additive 14 forms a one-molecule layer around the gypsum particles 15.
  • the hydrophilic heads of the hydrophobizing additive 14 are directed towards the gypsum particles 15, and the hydrophobic tails are directed away from the gypsum particles 15.
  • the hydrophobic tails form a hydrophobic layer enveloping the gypsum particles 15, which causes the partial hydrophobization of gypsum particles 15.
  • a partial ionophosphorus ion is understood to mean that the water-based solvent at the time of foaming on the particular particle
  • Partially hydrophobized particles are added according to a second route.
  • Gypsum powder into the water or into the already existing water-gypsum dispersion.
  • the partially hydrophobized particles may be previously hydrophobized particles.
  • the particles thus typically have a relatively more hydrophilic core, which has been partially hydrophobized by means of additional steps, for example by adding an additive.
  • a shell of the (partially) hydrophobized particles has a higher hydrophobicity than the core of the particles.
  • the hydrophobicity of the particles can be adapted exactly to the respective requirements.
  • hydrophobized particles can be different from gypsum or hydrophobized particles
  • the hydrophobized particles may be gypsum powder of step S 1 and S2 wherein the gypsum powder has already been partially or partially hydrophobized (see a description of route (i)), or it may be an added gypsum powder.
  • suitable partial h y d ro p raised i s e rb e Particles are described in Section IV.c.
  • Step S3 may be performed before, during or after step S2. This is indicated by way of example in FIG. 1 by various possible positions of the step S3 shown by dashed lines.
  • the addition of the II yd ro ph obieie ing ngs the water before the gypsum powder is dispersed in the (already mixed with the hydrophobization additive) water may be made before the gypsum powder is dispersed in the water.
  • the addition of the hydrophobizing additive to the water can be done simultaneously with the Gypsum particles take place, for example from a separate addition channel or from the same addition channel as the gypsum particles with which the hydrophobization additive was previously mixed.
  • the last-mentioned variants lead to the hydrophobization additive being provided immediately upon formation of the water-gypsum dispersion (step S2).
  • the hydrophobizing additive can thus be present from the beginning with the gypsum powder in a powder mixture, or added separately to the water or the water-gypsum dispersion.
  • step S4 the water-gypsum dispersion is foamed, whereby a wet foam is formed.
  • the foaming can be done by different methods.
  • the foaming can be done, for example, by introducing gases:
  • gases may be mechanically incorporated into or chemically generated in the dispersion.
  • gases may be mechanically incorporated into or chemically generated in the dispersion.
  • the foaming can take place by admixing water rs to ffpero d i (H202) to the composition and subsequent decomposition of the peroxide.
  • step S4 By introducing suitable amounts of gases in step S4, a dispersion containing partially hydrophobized particles is converted into a stable wet foam with the addition of these particles at the air-water interface.
  • step S5 Particle stabilization (step S5, which may begin simultaneously with step S4) will be described in more detail below. Without being bound by this theory, the
  • the partially hydrophobized particles preferentially deposit on the surface of the foam bubbles of the wet foam, ie at the interface between the dispersion and the gas-filled interior of the foam bubbles.
  • the hydrophobized particles support the formation of small, homogeneously distributed gas bubbles and stabilize the formed bubbles most efficiently.
  • the accumulation of particles on the bubbles greatly reduces the free energy of the system.
  • the partially hydrophobic particles according to the invention preferably occupy a majority of the interface, typically 50%, more preferably more than 60% or even more than 66% of the surface area of the interface.
  • the partially hydrophobized particles according to the invention for example, occupy up to 50%, preferably up to 70% or even 80%, optionally up to 95% of the surface area of the interface
  • Figures 2 and 3 show schematically the stabilization of an air bubble 4 by partially hydrophobized particles.
  • gypsum particles 15 are partially hydrophobized by amphiphiles 14 (according to the above-described path (i) of step S3):
  • the amphiphiles 14 form a one-molecular layer around the gypsum particle 15, with the hydrophilic head of the amphiphiles 14 being among the amphiphiles 14 Gypsum particles 1 5 is directed and the hydrophobic tail of the gypsum particles 1 5 directed away.
  • FIG. 3 it can be seen that the particles of oil are deposited on the air-water interface 16, which envelopes the bubble 4 of the foam as a wall, and thus reduce the surface area of the interface. As described above, the air bubble 4 is effectively stabilized by the concomitant reduction in the free energy and by the robust shell of the partially hydrophobized particles 15.
  • gypsum particles which are not stored at the boundary surface are also ei 1 -h yd rophob i s ert. All or only some of the gypsum particles may be partially -h yd rophob i s iert. In the latter case, the t e i 1 -h yd ro p h if i s e rt e gypsum particles 1 5 preferential store. but not necessarily always at the air-water interface.
  • the mechanism of particle stabilization is fundamentally different from stabilization of foam, e.g. by means of surfactants, as described for example in EP 2045227 A1.
  • the surfactants reduce the free energy per unit area of the air-water interface by reducing the surface tension of the air-water interface.
  • the area amount of the energetically unfavorable liquid water surface area itself is reduced, in which part of this interface is due to the energetically more favorable boundary surfaces air-partially hydrophobized particles as well as partially hydrophobized particle water is replaced (Figure 2).
  • Another advantage of partially hydrophobized particles is that the thermal energy around sources is too low or too low to remove once again particles deposited thereon from the interface. Once adsorbed to the interface 16 particles therefore practically desorb no longer. The process is efficient enough that drainage,
  • the method ensures such an excellent control of the microstructure through the use of inorganic foam stabilizers.
  • This makes it possible for a wet foam produced with the given density and pore size to remain stable until solidification and to show no critical degree of dehydration, ie phase separation foam dispersion, or pore growth due to coalescence or Ostwald ripening.
  • particle-stabilized wet foams are much more stable than foams stabilized by surfactants such as surfactants. It turns out that part ikcl-stabi 1 isicrtc wet foams receive over several days their microstructure set during production. This ensures that the at the
  • wet foams which are stabilized by the attachment of particles at the air-water interface are also called particle-stabilized foams (as opposed to other ways, e.g., by surfactants, stabilized foams).
  • particle-stabilized foams as opposed to other ways, e.g., by surfactants, stabilized foams.
  • the partially hydrophobized particles stabilize the foam and make it possible
  • step S6 the fire resistance body is finally tied off.
  • This step differs from the ordinary setting of gypsum, in that the foam, as described at step S5, remains particularly stable.
  • the gypsum particles become increasingly hydrated.
  • a part of the momentum can be gradually lost from the point of view of effect.
  • the particles may become late hydrated at the interface since they are only partially wetted. In the case of late hydration, it is even more true that the remainder
  • step S7 the fire resistance body is dried in any manner. After completion of the drying, the fire resistance body is ready, and the gypsum-based material of the fire resistance body is preferably a K a 1 z u m s u 1 f a t - D i h yd rat.
  • the method additionally includes adding further additives (e.g., in any one of steps S 1-S3).
  • additives can be used right from the start
  • Composition may be included or mixed later.
  • the size of the macropores is determined by choosing the size of the macropores
  • Hydrophobization additives that deviate from the ideal concentration lead to a larger diameter of the macropores.
  • the diameter of the pores can be reduced when higher viscosity formulations are foamed.
  • a median diameter of the macropores zw is between 0, 1 mm and 5 mm controlled adjustable. The porosity and thus the density of the material become higher than the concentration
  • the gypsum-water dispersion is poured into a desired hollow mold (mold) with the desired final masses of the fire resistance body to be obtained (a range of shrinkage or expansion processes can be taken into account, if necessary). This can be done before or after foaming.
  • the gypsum foam is then cured in step S6 in the mold and dried.
  • the resulting fire resistance body can then optionally ent shapes and continue to be dried.
  • the composition is present. during or after foaming in the hollow form.
  • the foam is so stable that this does not lead to a significant impairment of the homogeneity of the macropores.
  • a further excitation roll may be made in the mold, e.g. by introducing additional gas.
  • the mold can be vibrated to n g prior to curing of the set point.
  • the following starting materials were used, the percentages by weight being based on the total weight of the starting materials, including the water:
  • citric acid 0.010% by weight of citric acid, 0.0360% by weight of manganese dioxide as further additives;
  • a fire resistance body was prepared according to the above-described steps S 1 to S6. Specifically, the water was charged and stirred. Citric acid, manganese dioxide and heptylamine were added and mixed. Thereafter, the water phase was added to the gypsum and the resulting water-gypsum dispersion was stirred and homogenized. Subsequently, the hydrogen peroxide was added and mixed with the dispersion. The mixture was poured into a mold
  • the resulting fire resistance body according to Us ing u n gsbei game 1 has a density of 3 1 7 kg / m.
  • the median pore size distribution of the macropores is 1.42 mm with a 10% quantile of 0.79 mm and a 90% quantile of 2.08 mm.
  • a fire resistance body with dimensions of 500x500x64 mm whereby any other dimensions are possible.
  • the resulting fire resistance body is shown in FIG. 7a, and its microstructure (properties of the micropores) is shown in section V a. described.
  • the manufacturing process is analogous to that of the first embodiment.
  • the resulting fire resistance body has a density of 394 kg / m.
  • the median pore size distribution of the macropores is 1 .29 mm for a 10% quantile of 0.74 mm and a 90% quantile of 1 .92 mm.
  • the resulting release resistor body is shown in FIG. 7b, and its microstructure (properties of the micropores) is shown in section V a. described.
  • fire resistance classes up to T120 according to DIN 4 1 02 Part 5, can be achieved.
  • citric acid 0.0140% by weight of manganese dioxide as further additives
  • resulting Feiierwiderstandsêt v has a density v of 5 1 7 kg m.
  • the median of the porosity distribution of the macropores is 1. 1 1 mm with a 10% quantile of 0.71 mm and a 90% quantile of 1.67 mm.
  • the resulting cereal body is in 7c and its microstructure (properties of the micropores) is shown in section V a. described.
  • fire resistance skis up to T 120 according to DIN 41 02 Part 5 can be achieved.
  • the fire resistance classes are T for
  • the three embodiments show that the microstructure can be easily influenced by suitable choice of the composition.
  • the density of the fire resistance body and the mean pore diameter of the macropores can be set to a desired value in a simple and easily ascertainable manner, as the above embodiments show.
  • a foamable composition which comprises: a water-gypsum dispersion, a hydrophobization additive which at least partially hydrophobizes particles of gypsum particles of the water-gypsum dispersion dispersed in the water, optionally further additives; this corresponds approximately to the above-described steps S 1-S3, way
  • Fire resistance body which comprises:
  • Providing a foamable composition comprising: a water-gypsum dispersion, at least partially hydrophobized particles, optionally further additives; this corresponds approximately to the steps S 1 -S3 described above; Forming a wet foam by foaming the composition, wherein
  • Air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobicized particles by the particles attach to the water-air interfaces, which form the walls of the air bubbles; this corresponds approximately to the steps S4-S5 described above;
  • the stability of the wet foam plays a particularly important role for quality and product safety. Only with very high wet foam stability it can be ensured that fluctuating cycle times, as they can occur in production, do not lead to unintentionally changed dimensions of the wet component, the microstructure or even the formation of voids or cavities.
  • a erfmdungsgemtreur wet foam based on commercial ß-gypsum is foamed in a lined with polypropylene film polymethylmethacrylate Cylinder of 70 mm diameter to a height of 177 mm so that the wet density is 210 kg m3.
  • Formulation was added so much citric acid monohydrate that the setting time of the gel could be delayed to over 1 1 hours.
  • the wet foam sample is covered on all sides to prevent the foam from drying out.
  • the foam volume is observed over a period of 1 1 hour and it is found that the height of the foam cylinder does not decrease by more than 2.8% during this time.
  • the foam After setting, the foam is dried and cut lengthwise.
  • the microstructure of the foam shows no gradients. Growth of the macropores can not be determined in comparison to a reference sample prepared according to standard cycle times.
  • the wet foam according to the invention in the state before the setting reaction and therefore still flowable is characterized in that it does not, in a cylinder of 70 mm diameter and a height of 1 77 mm over a period of 1 1 hours more than 10, preferably not more than 5, more preferably not more than 3, and ideally does not lose more than 2% of its height.
  • the foam microstructure is maintained over the 11 hours and shows no significant differences compared with matena prepared according to usual cycle times].
  • Dry weight of the finished fire resistance body including crystal water.
  • the data on the starting materials refer to the unhydrated gypsum.
  • the composition refers to the finished fire resistance body. Because the amount of contained. If, for example, water of crystallization is to be determined, for example, via thermograms, the data can also be used for the first time of the same.
  • the fire resistance body comprises a gypsum-based porous material.
  • gypsum is the mineral CaSO i. in the finished fire resistance body generally as a dihydrate, understood.
  • the skin may also contain, in addition to gypsum, other substances, e.g. other inorganic materials such as metals such as quartz, anhydrite, alumina, aluminum, iodide, magnesium, titanium, unexpanded pearlite or vermiculite or clay.
  • other substances e.g. other inorganic materials such as metals such as quartz, anhydrite, alumina, aluminum, iodide, magnesium, titanium, unexpanded pearlite or vermiculite or clay.
  • the Feuerw iderstands stresses contain other additives.
  • Fire resistance body preferably contains at least 50% gypsum.
  • the gypsum content is at least 85%, such as at least 90%, preferably at least 95%, more preferably at least 98% or even at least 99%.
  • the fire resistance body is cement-free, since thus a short setting time is made possible.
  • the fire resistance body may contain up to 10% cement, e.g. 0.5% - 10% cement.
  • the cement may contain, for example, calcium silicate, calcium aluminate, geopolymers such as fly ash, sodium silicate, potassium silicate or lithium silicate.
  • the fire resistance body comprises a content of inorganic material of at least 90%, preferably of at least 96%, and more preferably of at least 99% or even 99.5%>.
  • unhydrogenated Gi s or hemihydrate are typically added as a powder.
  • Gypsum powder is understood here to mean a quantity of gypsum particles which preferably have a median diameter of 0.2-45 ⁇ m.
  • the I i yd ro p h o b i s e r n ss - A d d i t i v may be an amine, particularly preferably heptylamine.
  • the purpose of the invention is to hydrophobize the gypsum particles at least partially so that they then stabilize the foam as described above with reference to FIG. 2.
  • the amine head group is positively charged by pH 7, so that it can accumulate at the surface of the polymer particles negatively charged at the same pH and displace water from there, as shown in FIG. 2 (reference numerals 14 and 15) ).
  • the Heptyi growth group is hydrophobic and causes a partially hydrophobic layer of hydrocarbon chains to form around the gypsum particles.
  • the tail group of heptylamine is short. This has the advantage that clumping of the additive, as often occurs in other amphiphiles, is not favored. Such clustering of the amphiphilic molecules, such as, but not limited to, pairs or micelles in water, do not contribute to the hydroxylation and are therefore undesirable.
  • the hydrogen atom is an amphiphile.
  • the amphiphile has or consist of a hydrophilic (polar) head group and a hydrophobic (essentially unpolar) tail group.
  • the hydrophilic headgroup may have a positive or negative charge (where charge also includes a partial charge, such as a certain electronegative
  • the head group is even ionized.
  • the charge of the head group is preferably chosen to be opposite to the charge on the particle surface and depending on the pH of the dispersion. As already explained above, not every amphiphile has a hydrophobizing effect on the gypsum particles. For this purpose, a sufficiently strong charge of the head group is required, so that the head group can successfully displace the water from the gypsum particles dispersed in the water. Only then does that store itself
  • Hydrophobization additive with the head group on the gypsum particles can this Hydrophobicize by means of the tail group.
  • the following considerations ensure that the charge of the head group is sufficiently strong to meet this condition.
  • At the processing pH of the dispersion at least half of the head groups are charged. This ensures effective hydrophobization.
  • the hydrophobization of gypsum particles is particularly effective when the head group is positively charged (protonated).
  • the negative logarithm of the acid constant, pKs, of the hydrophobizing additive in protonated form is preferably greater than 10. This ensures that the
  • the negative toe is he! ogari th m the acid constant, pKs, of acids or the pKs of the conjugated acids of bases used equal to or greater than the processing pH. This allows at least 50% of the head groups to be deprotonated (acids) or protonated (bases).
  • the head group comprises at least one member selected from the group consisting of carboxy group, gallate group, amine group, sulfate group, phosphate group, alcohol group, and pyrrole group.
  • the tail group of the hydrophobization additive is hydrophobic.
  • the tail group comprises a chain of C atoms, in particular the tail group may be a hydrocarbon chain.
  • the tail group may optionally have a
  • the tail group is short chain having a length of less than 12 atoms (e.g., C atoms). According to a preferred aspect, the
  • Tail group a length of 4-8 C-atoms or CH 2 groups, optionally plus an ester compound.
  • the Sehwanzgruppc a length of 4-7 carbon atoms or CH ⁇ -G sippen, optionally plus an ester compound.
  • Such a short-chain tail group reduces the tendency to form
  • n e a pair of amphiphiles or of micelles.
  • pairs or izelles do not contribute to the hydrophobization of the gypsum particles and therefore
  • the critical micelle concentration of the amphiphiles used is typically greater than 10, preferably greater than 1, 00 ⁇ mol L.
  • the solubility of the amphiphiles in water is greater than 1 ⁇ mol L.
  • the amphiphilic additive has a molecular mass between 45 g / mol and 282 g / mol.
  • Preferred amphiphilic additives according to a general aspect have a molecular mass of less than 300 g mol, preferably of less than 200 g / mol, more preferably less than 150 g mol or less than 120 g / mol.
  • the tail chain has no branches of more than 3 atoms in length, more preferably even no branch of more than 1 atom in length, and most preferably no branching at all.
  • H atoms are not to be considered, so that about a branch with a CI L-Gruppc as
  • Hydrophobization additive preferably exactly one hydrocarbon chain, wherein the hydrocarbon chain is preferably unbranched.
  • the tail group is selected from the group consisting of alkyl group, non-aromatic hydrocarbon ring such as alicyclic group, aromatic group.
  • the tail group is one
  • Alkyl group particularly preferably selected from the group consisting of butyl, pentyl, hexyl, I leptyl or octyl, optionally plus an ester compound.
  • amphiphilic hydrophobizing molecules are capable of reducing the surface tension of an air-water interface to less than or equal to 65 mN / m at concentrations less than or equal to 0.5 mol / l.
  • amphiphilic hydrophobization molecules have a solubility SOL in the water-G i ps dispersion, the solubility SOL being given by the following equation:
  • ⁇ solids concentration in the suspension (ie volume of gypsum powder divided by total volume of suspension); p p : Density of gypsum powder [g / 1] ei n closing! I prefer more additives contained in the water-gypsum dispersion; SA: specific surface of the gypsum powder.
  • the concentration is amphiphilic
  • Hydrophobization molecules are chosen so that it is not more than one and a half times the CMC concentration, wherein the CMC concentration is the critical concentration for micelle formation.
  • amphiphiles do not lead to the formation of a stable foam in water using any foaming method. if they are present in this water in the same concentration as in one
  • the amount of added amphiphilic hybridophosphorus molecular weight is 0.05-0.99% (w / w), in particular 0. 1-0.5% (w / w), particularly preferably 0.14-0.35% (w / w).
  • the amphiphilic additive by means of which the gypsum particles have been partially hydrophobized is still contained even though the hydrophobized gypsum particles have been hydrated.
  • the refractory body comprises a gypsum-based porous material having an amphiphilic additive contained therein, the amphiphilic additive consisting of a head group as a hydrophilic end and a hydrocarbon chain as a hydrophobic end, and wherein the hydrophobic end has a molecular mass of less than 300 g / mol has.
  • Partially hydrophobized particles may be added to the gypsum-water dispersion according to route (ii) described above. These partially hydrophobized particles stabilize the foam during manufacture as described above with reference to FIG. These partially hydrophobized particles have been rendered hydrophobic during the process or in a previous step to achieve proper partial hydrophobicity. The particles thus typically have a relatively more hydrophilic core, which is especially partial by means of additional steps, for example by adding an additive
  • a shell of the (partially) hydrophobized particles has a higher hydrophobicity than the core of the particles.
  • the hydrophobicity of the particles can be precisely matched to the respective ones by means of the H yd o p h o b i s r i n g
  • the partials are optimized. Particles previously hydrophobized particles.
  • the particles may be different from gypsum or hydrophobized gypsum powder.
  • the hydrophobized particles can be gypsum powder of step S I and S2, the gypsum powder already partially before
  • the concentration of the partially hydrophobized particles is 0. 1 to 20%, preferably 0.5 to 1 5%, particularly preferably 1 10%.
  • the median diameter of the partially hydrophobized particles is 0.02 to 20 ⁇ m, preferably 0.03 to 10 ⁇ m, particularly preferably 0.05 to 5 ⁇ m.
  • the partially oil-free particles have an embedded content
  • Aspect ratio (longest to shortest diameter ratio) of less than 5, preferably less than 3, more preferably less than 2.
  • the partially hydrophobized particles are chemically with
  • the concentration of the partially hydrophobized particles on the walls of the macropores is increased, preferably at least 5%, preferably at least 20%, particularly preferably at least 50% higher than the average concentration in the
  • the partially hydrophobized particles have a
  • the partially hydrophobized particles include, for example, at least one selected from the group consisting of aluminum id,
  • the particle is partially hydrophobized by any or any combination of the additives described in Section IV.b.
  • the amphiphilic additive by means of which the gypsum particles have been partially hydrophobized is still present, even though the hydrophobized gypsum particles have been hydrated.
  • the fire resistance body comprises a gypsum based porous material having therein a particulate matter, partially hydrolyzed particles, as described herein.
  • the particulate matter may be dissolved in the finished product or undissolved, i. as a whole partially hydrophobic particle.
  • a fire resistance body comprising a gypsum based porous material, wherein the porous material is foamed, and wherein pores of the porous material have at least partially hydrophobic particles and / or particulate matter on their inner walls.
  • the fire resistance body is foamed.
  • the fire resistance body may be chemically foamed by adding a foaming agent and / or mechanically such as by impact or by incorporation of a chemically inert gas.
  • the fire resistance body may have been produced by liquefied gas introduced in a suitable system and subsequent expansion thereof.
  • the fire resistance body is chemically foamed.
  • foaming it is possible to make a lightweight fire resistance body of a continuous material (monolithic). In other words, any different zones of the fire resistance body are materially interconnected.
  • foaming makes it possible to use refractory bodies with a small to vanishing proportion of organic substances and a high proportion of inorganic substances
  • Material for example, plaster to produce.
  • foaming processes tend to produce round or round macropores.
  • the fire resistance body is foamed, can be seen on the finished fire resistance body, such as the shape of the macropores and the fact that the fire resistance body consists of a homogeneous material and no pore template can be seen for the macropores. Furthermore, the macropores in essence have not been produced by the incorporation of porous granules.
  • fire resistance bodies which are produced by filling a mold with porous granules and binding the granules with an adhesive or a cement as well as pressing porous granules.
  • pressing one has pressure gradient in the fire resistance body, which in turn can lead to tensions and / or density differences.
  • the macropores are then largely pronounced in one direction.
  • the microstructures are not even homogeneous.
  • a non-foamed porous fire resistance body is a body made by means of a pore template, such as polystyrene hollow spheres. These polystyrene hollow spheres remain in the final product, which can be detected.
  • the Po 1 y s t yro I - H o h 1 k u ge 1 n may be detrimental to the B a n d e s t h e t e s.
  • the inventive fire resistance body is therefore styrene-free.
  • hydrogen peroxide H 2 O 2
  • Foaming process and the foaming agent are described below.
  • foaming agents are peroxo compounds which are present in the presence of a
  • Catalyst release oxygen This group includes, for example, peroxosulphuric acid,
  • Chloric acid the salts of these acids and alkali or Erdalkaliperoxide.
  • Other suitable foaming agents are carbonates and bicarbonates, the acid-catalyzed gaseous Free up carbon dioxide. Examples are calcium carbonate and
  • the foaming agent may additionally contain a catalyst for the foam formation.
  • a catalyst for the foam formation for example, manganese oxide may be added as a catalyst to decompose the hydrogen peroxide or the like.
  • the finished fire resistance body contains traces of the
  • the fire resistance body is largely free of polyurethane, since this is not needed in the foam formation.
  • the fire resistance body contains, for example, at most 0.01% by volume of polyurethane content.
  • the fire resistance body contains one or more further additives e.
  • the singular or the plural is used, irrespective of whether it is one or more different additives.
  • the additive may already be added in the gypsum powder as a masterbatch, or to the water, or to the water-gypsum dispersion, or to any combination thereof.
  • the additive may be selected from the group consisting of additives for controlling a
  • Reinforcement, fire retardants, dispersants and / or additives against a positive or negative e thermal expansion can be selected.
  • hydrochloric acid for pH control, hydrochloric acid, nitric acid, caustic soda, ammonia,
  • the material contains an additive for controlling the
  • H yd rat i s inu s g yreakt ion for example, reaction accelerator or reaction inhibitor for H yd rat i s eru gsrea k t i o n.
  • reaction enhancers of the ionic rati fi ed rea c tio n are calcium chloride, lithium carbonate, triethanolamine, sigunite and / or calcium nitride.
  • inhibitors of the hydration reaction are citric acid, cellulose, retardan, sugar and / or tartaric acid and their salts.
  • the material contains a dispersant.
  • Dispersants may be included among other polycarboxyl ethers, ViscoCrete, melamine sulfonates, naphthalenesulfonates or lignosulfonates in the material of the fire resistance body.
  • the material contains a fire retardant, for example aluminum silicates, aluminum hydroxides, magnesium hydroxides, calcium hydroxide or hydrated calcium aluminates and / or calcium silicates, such as various types of Portland cement, slags and / or pozzolans. These additives improve the fire retardant, for example aluminum silicates, aluminum hydroxides, magnesium hydroxides, calcium hydroxide or hydrated calcium aluminates and / or calcium silicates, such as various types of Portland cement, slags and / or pozzolans. These additives improve the fire retardant, for example aluminum silicates, aluminum hydroxides, magnesium hydroxides, calcium hydroxide or hydrated calcium aluminates and / or calcium silicates, such as various types of Portland cement,
  • the material contains an additive for preventing (positive or negative) thermal expansion.
  • silicates and / or minerals may be used for this purpose, such as kaolin, kaolinite, palygorskite and bentonite or other clays.
  • Unexpanded vermiculites and / or perlites are also particularly suitable.
  • the material contains a medium for enhancing the mechanical properties, e.g. long or chopped glass fibers.
  • a medium for enhancing the mechanical properties e.g. long or chopped glass fibers.
  • fabrics, nets, nets, sheets, cardboard or paper can be used on the surface of the fire resistance body to reinforce the structure and / or to facilitate bonding.
  • Tissues, braids, nets, films may be metal, polymeric, natural or inorganic substances.
  • jute or fiberglass mats can be used to reinforce the surface of the fire resistance body. Fiberglass or layers of fiberglass can also be used for surface reinforcement.
  • a structure-reinforcing honeycomb-like structure may be formed in the fire resistance body.
  • this oil may consist of paper, cellulose or paperboard and may be integrated directly into the fire resistance body during manufacture.
  • Fire resistance body included at least partially. This can be achieved, for example, by adding the additives already before curing, e.g. before or during the mixing process (steps S 1 -S 3 of FIG. 1 described above) or during the foaming (step S 4).
  • the proportion of the organic additives contained in the fire resistance body is less than 5%, preferably less than 2.5%,
  • the amount of water added in the preparation according to one aspect is 30% -140%, preferably 30% -100% of the dry weight of all added solids. In a further aspect, the amount of water added is 30% -140%, preferably 30% -100% of
  • the dispersion to be processed has a pH of 6-10, preferably 6-8, more preferably 6.8-7.4.
  • water is generally to be understood as water-based liquid, which may also contain other additives, such as pH-regulating agent. Examples of such additives are described in the sections above.
  • the material contains no or less than 5%, preferably less than 2.5%, and even more preferably less than 1% organics.
  • Composition of the material can be dispensed with and still a sufficiently stabilized foam is possible me, which results in a suitable material with the desired porous M iki structure.
  • foam-forming or foam-stabilizing organic compounds can largely be dispensed with or their proportion can be kept at least low. Also contributing to this is the use of short chain additives as described in subsection a above.
  • the material contains less than 5%, preferably less than 2%, and even more preferably less than 1% surfactant and organic foam rod isomers.
  • surfactant or "organic suds stabilizer” as used herein includes organic molecules or mixtures of organic molecules which, in aqueous solution and using any foaming technique, result in the formation of a foam The volume of foam formed will be reduced as expertly adjusted
  • surfactant concentration not essential within one minute.
  • the used substances and mixtures reduce the surface tension of the water below 60 mN / m at such concentrations.
  • Some examples of surfactants are nonionic surfactants such as polyhydric alcohols, multiple ethers, polysorbates, fatty acid esters, ethoxylates or alkyl pol yglicosides, anionic surfactants based on carboxyates having more than 10 C atoms, fatty acid salts, sulfates or sulfonates having more than 10 C atoms such as sodium aurous sulfate,
  • the material is free of surfactants and organic foam stabilizers.
  • the material contains a remainder of the additives described herein, in particular of the above-described derivatives of the invention (see. US Pat
  • the material contains less than 5%, preferably less than 2%, and even more preferably less than 1% halogen (in organic and / or inorganic halogen-containing substances).
  • the material is particularly preferably free from organic and / or inorganic halogen-containing substances, in particular free from substances which release volatile halogen-containing products at elevated temperatures (> 200 ° C.).
  • "free" of such substances means that they are present in an amount less than 1000 ppm (w / w, based on the fire resistance body).
  • the material contains less than 3%, preferably less than 1%, and even more preferably less than 0.2% fluorine.
  • microstructure of the fire resistance body made possible by the production method according to the invention will be explained.
  • the microstructure is here in particular characterized by macropores and micropores and their properties (pore size,
  • Pore sizes, pore size distributions, and m e d i a n d m ach m e ss rs are determined by selecting representative m ictures by means of the method of linear phase sections.
  • Percentage of closed in relation to the total counted Porenzahi be defined. At least 100 pores should be evaluated.
  • FIG. 4 shows, in part, microscopic images of a fire resistance body produced by the method according to the invention (produced here according to the above-described path (i)).
  • A the complete fire resistance body is shown.
  • the body was made as a cuboid with side lengths of several cm to several dm.
  • B of the fire resistance body its porous microstructure is clearly visible:
  • the fire resistance body has a high density of macropores au are evenly distributed in the fire resistance body.
  • the macropores are closed, with the walls surrounding them being very thin, so that the interior of the macropores makes up a large part of the volume of the fire suppression body and consequently very high values for the porosity are achieved.
  • the macropores have a diameter of less than 1 mm. In the even more enlarged
  • Quersch n tsabb education C is a wall portion 2 between four macro pores 4a-4d shown.
  • the wall area has a fine structure on small length scales of a few iim, which will be explained below.
  • FIG. 5 shows a somewhat more enlarged electron micrograph A of a wall region 2 analogous to the image of FIG. 4C, and an even more enlarged microscopic image B.
  • the crystalline structure of the gypsum material from which the wall regions are formed can be clearly recognized.
  • the interstices between the crystalline material form micropores of a typical extent of about 0.02-20 ⁇ m.
  • the micropores are open and form a fine network, which penetrates the entire gypsum body, preferably percolated. Through these micropores is thus a limited
  • a difference to conventional gypsum material is that the gypsum particles, as shown in Figure 2, have been partially hydrophobized. This enables the macropores with their particular characteristics described above.
  • the wall material 2 is also partially hydrophobic at least on the surface of the macropores (see FIG. 4C and FIG. 5A). This prevents water from entering the microporous network. This is described in greater detail later in Section VI.c.
  • macropores The macropores of the fire resistance body are defined as pores with a median diameter of over 100 ⁇ m. Thus, the diameter of the macropores is clearly (usually at least an order of magnitude) above the average crystal size of Gipsknstal le, and the macropores are thus clearly distinguishable from the micropores shown in Figure 5B, simply by their size.
  • the diameter of a single macro pore is defined as the largest diameter of the respective macro pores in any direction.
  • FIG. 6 shows a schematic cross section of a fire resistance body according to one embodiment of the invention. These are the ones in the plaster material. 2 of the
  • Fire resistance body contained macropores 4 shown.
  • FIG. 7 shows photographic images of three firing first bodies, namely the embodiment 1 -3 (subfigures 7a-7c) described above in section II.
  • the amount of hydrogen peroxide added to the foaming agent added varied so that various pore sizes (median diameter of the macropores) and various porosities were obtained, as is already apparent optically directly from FIG.
  • FIG. 8a-c the respective examples associated with those shown in FIGS. 7a-7c are shown
  • box graphics for the pore sizes are shown.
  • the box graphic shows the location of the median value as
  • the horizontal line in box and middle value with 95% confidence interval as rhombus The top and bottom of the box mark the 25 and 75% quantiles, respectively.
  • the antennas that extend up and down from the box mark either the largest or smallest data value or the distance to the box which is 1.5 times the interquartile range if there are data points farther from the ends of the box.
  • the bracket inks from the box marks the densest part of the distribution, in which 50% of the data points lie.
  • Table 1 gives some further parameters of the examples shown in FIGS. 7a-c.
  • the variance is defined herein as follows: A Gaussian distribution is fitted to the statistical distribution of the frequency of respective diameters of the macropores (here suitably means a best fit that minimizes the L2 difference from the distribution actually determined), but other common adaptation techniques may be used to get voted ).
  • the variance of the diameter defines the variance of the adjusted Gauss distribution.
  • the variance corresponds to the distance from the mean at which the value of the fitted Gaussian falls to 1 / e of its maximum (mean).
  • FIGS. 7-8 show that the properties of the pores can be altered in a controlled manner by varying the process parameters and the amount of auxiliary substances (additive e, cleaning agent, etc.). These are in the light of the herein given
  • a fire resistance body comprising a gypsum-based porous material which measures macropores having a particle diameter of between 0. 1 mm and 5 mm
  • M ed i and ch eater at least 0.25 mm, more preferably at least 0.5 mm.
  • the median diameter is up to 5 mm, more preferably up to 3 mm, and most preferably up to 2 mm or even only up to 1 mm.
  • the fire resistance body has a first area, wherein the diameter of the macropores within the first area has a distribution width of less than 0.45 times the median pore diameter.
  • the fire resistance body has a first area, wherein the diameter of the macropores within the first area has a distribution width of less than 1.5 times the median value of the pore distribution.
  • the distribution width is defined as follows: (90% quantile - 1 0 quantile) / median value. All information on the instrumentation in this document can also be transferred to the average (average) diameter. Likewise, all information on the distribution width can be analogously transferred to the variance.
  • the first region is contiguous and occupies at least 30% or even at least 50% of the volume of the fire resistance body.
  • the macropores have an aspect ratio defined as the ratio of largest to smallest diameter of a macropora of less than 2, preferably less than 1.5, and most preferably less than 1.2.
  • At least 70%, at least 80%, or even at least 90% of the macropores are closed at densities of the fire resistance body of 100-600 kg / m.
  • a macro pore is hereby considered closed if it is completely surrounded by a wall, wherein the wall may have the smallest openings and / or passages. Among the smallest
  • Openings / culverts are to be considered those with a diameter of up to 20 m or up to 1/20 of the diameter of the macropores (whichever is the greater). Thus, any micropores present in the wall (see below) are disregarded.
  • the macropores 4 are closed in their scale area porous. In one aspect, the macropores do not percolate the first region or fire resistance body.
  • the macropores have a volume fraction of 95-10%, preferably 90-25% and particularly preferably 80-40%, with respect to the total volume of the fire resistance body.
  • the volume enclosed by the macropores is greater than the volume of the wall areas between the macropores (approximately the inside of micropores in the wall areas being counted to the wall areas). This applies, depending on the porosity of the micropores, up to a density of about 425 kg Im. At higher density, alternatively, the volume of the wall regions between the macropores may be greater than the volume enclosed by the macropores.
  • the fire resistance body has a good thermal insulation capacity and a high
  • Load capacity Its density is within a first range of the fire resistance body (which may be part of the fire resistance body or the entire fire resistance body can) be substantially homogeneous. In a preferred aspect, the density at any point does not deviate by more than 10%, preferably not more than 5%, and most preferably not more than 2% from the density at any other part of the first range.
  • a measuring method the extraction of a test specimen with at least 50 cm volume and with the smallest extent of at least ten times the median value of the pores is large.
  • An analogous test specimen is taken from a bel, second place of the fire resistance body or its first area. It should have the same density within the specified tolerance as the first cylinder removed.
  • Microstructure can be used optical aids, such as M icroscopes.
  • optical aids such as M icroscopes.
  • Porosity of the material should be substantially identical, within said tolerance.
  • micropores are described.
  • a fire resistance body comprising a gypsum-based porous material, the fire resistance body having a first region, and within the first region, the porous material having macrocavities with a M cd ian po re n d m e rc hm esser of between 0, 1 mm and 1 0 mm and further micropores with a defined in any cross-sectional plane typical extent of 0.02-20 lim, preferably 0.02 to 1 0 lim. particularly preferably 0.02-5 lim comprises.
  • Micropores can be defined in any cross-sectional plane. In particular, it can be defined in a grid ek t ron in the microscope i eb i 1 d of, for example, a polished specimen.
  • the typical extent may be defined as the mean extent in any given direction in the cross-sectional plane. Alternatively, the typical extent can be defined as the extent averaged over all directions in the cross-sectional plane.
  • the micropores are formed in the formation of the gypsum crystals upon curing of the mixed and foamed Z ce m c set set.
  • Micropores are thus of the crystalline structure of the used, setting
  • micropores become exemplified in the case of gypsum as a binder defined by the spaces between the calcium sulfate dihydrate crystals.
  • both the distribution width of the diameter of the macropores and the distribution width of the diameter of the micropores is smaller than the difference of the average diameter or median diameter of macropores and micropores.
  • at least one of the distribution widths and more preferably both distribution widths are smaller than 1/2 of the difference.
  • the micropores are formed from the crystalline structure of the plaster.
  • the micropores are not closed, but are networked.
  • the micrographs occupy the first region, i. they define connected paths across the micropores (and the macropores) that extend tightly through the entire first area of the fire resistance body. In the Feuerw iderstands stresses can thus take place through the micropores mediated some gas exchange, even if the macropores are closed.
  • the micropores are elongated, and have an average aspect ratio of at least 2, preferably of at least 5.
  • the edianporend u rc h m es se r or the mean extent of the micropores is 0.02-20 iim, preferably 0.02-10 iim, more preferably 0.02-5 ⁇ .
  • a fire resistance body is provided, wherein the fire resistance body has a first area, and wherein within the first
  • the material has a density of 80 to 1, 000 kg m.
  • the density can be defined in the sense of DIN 4226-2.
  • the density is decisively determined by the size and number of macropores and micropores, because the more and the larger the pores (air) the fire resistance body contains, the lower its density.
  • the fire resistance body has a density of below 800 kg / m3, more preferably from zw 20 to 100 and 550 kg / m, most preferably from 1 to 50th
  • a fire resistance body is provided, wherein the fire resistance body has a first area, and wherein within the first
  • the density of the fire resistance body in the first region has a distribution width of less than 5%, preferably less than 3%, more preferably less than 2% or even less than 1%, wherein the density defined as average density in regular volumes of 50 ml is.
  • the first region preferably occupies an area of at least 0.3 m and / or a volume of at least 0.001 m. Even more preferred is that the first area is an area
  • the first area may in one aspect comprise at least 20%, at least 30%, or even at least 50% of the total volume of the fire resistance body, and / or at least 20%, at least 30%, or even at least 50% of the total surface area of the fire resistance body.
  • the porous material of the fire resistance body is monolithic. This means that the body is a mechanical one
  • any micropores percolate the entire fire resistance body i. Define paths connected by the micropores (and the macropores), which are tightly packed through the entire material of the
  • the microstructure is homogenous if, at any two points of the material, a test specimen (for example cylinders of 2 cm depth and 2 cm diameter or a body of at least 50 cm volume and with a minimum extension of at least ten times the median value of Pore size) are removed and a test specimen (for example cylinders of 2 cm depth and 2 cm diameter or a body of at least 50 cm volume and with a minimum extension of at least ten times the median value of Pore size) are removed and a test specimen (for example cylinders of 2 cm depth and 2 cm diameter or a body of at least 50 cm volume and with a minimum extension of at least ten times the median value of Pore size) are removed and a test specimen (for example cylinders of 2 cm depth and 2 cm diameter or a body of at least 50 cm volume and with a minimum extension of at least ten times the median value of Pore size) are removed and a test specimen (for example cylinders of 2 cm depth and 2 cm diameter or a body of at least 50 cm volume and with a
  • Property of these samples obtained body within a predetermined tolerance match each other.
  • the property can select one or more items be from the group consisting of the following: density, porosity, average pore size of the macropores, or a combination thereof.
  • the predetermined tolerance may be 10%, preferably 5%, more preferably 3%, most preferably 2%.
  • the fire resistance body has several areas or zones, then, alternatively or in addition to the first area, further areas, e.g. the second region having properties described herein for the first region.
  • the second region preferably occupies an area of at least 0.3 m and / or a volume of at least 0.001 m.
  • the second range may be at least 20%, at least 30%, or even at least 50% of the total
  • volume of the fire resistance body and / or at least 20%, at least 30%), or even at least 50% of the total surface area of the fire resistance body, etc.
  • the inventive fire resistance body is highly water-repellent. This means that in the pores within the inventive fire resistance body
  • This water repellent effect is preferably achieved by the closed macropores, which do not percolate the fire resistance body and thus no
  • various fire resistance bodies made according to the invention were provided as cylindrical specimens of 80 mm diameter and 30 mm height.
  • the track count of the specimens included c 221 kg / m 3 These specimens were completely fixed under water for 14 days. Thereafter, the specimens were still not completely penetrated by water. This was determined by loosening the fixation and determining whether the specimens float to the surface of the water thanks to buoyancy forces. This was the case for all tested specimens. This is in stark contrast to common gypsum materials that are highly water absorbent. Comparative samples of standard gypsum material either remained submerged after the indicated time or even dissolved in the water.
  • the fire resistance body is therefore low
  • Sample body can be completely fixed under water without losing its buoyancy, is also determined by buoyancy measurement as the water absorption time of
  • the fire resistance body thus has a determined by buoyancy measurement water absorption time of more than 24 hours, preferably more than 5 days, more preferably more than 14 days.
  • the fire resistance body has the property that a cylindrical specimen of the material of the fire resistance body of 80 mm
  • Diameter and 30 mm height does not dissolve and remains as a solid body, after being fixed completely under water for 24 hours, preferably 5 days, more preferably for 14 days.
  • This microstructure also allows an increased vapor pressure to build up inside the macropores. In a further evaporation of water work against this vapor pressure must be made so that the cooling effect occurring in the evaporation of water based on the amount of moisture contained in the plaster increases.
  • micropores make it possible for a small amount of mass and gas exchange to take place between different macropores. This allows to
  • the fire resistance bodies produced can be equipped with any fire resistance properties as required. These fire resistance properties are expressed by the fire resistance class, which can be determined in a known manner according to DIN 41 02.
  • Increasing the fire resistance class is possible primarily by increasing the density and / or the thickness of the fire resistance body. This increases the amount of water available in the gypsum for evaporation, which has a direct effect on the resistance class. To a certain extent, fire retardant additives can also be added to the fire resistance body in order to prevent the
  • the fiber resistor body has a firewheel first at dsk 1 acse of at least T30, at least T60, at least T90 or even at least T120.
  • the fire resistance increases with the density of the fire resistance body.
  • Fire protection elements such as fire doors or in vehicles of all kinds.
  • these two requirements often conflict with each other, namely when a given fire resistance class can only be achieved with an increase in density or thickness.
  • a given fire resistance class can only be achieved with an increase in density or thickness.
  • a fire resistance body having a resistance class of at least T30 is provided.
  • Resistance body has a density of 80-400 kg / m, preferably 100-300 kg / m, particularly preferably 120-220 kg / m.
  • a door is first provided with a fire resistance ski of at least T60.
  • Fire resistance body has a density of 1 00-400 kg / m, preferably from 1 50-350 kg / m, particularly preferably 200-300 kg / m.
  • a fire resistance body with a fire resistance class of at least T90 is provided.
  • the resistance body has a density of 40-500 kg / m, preferably 250-450 kg m;
  • a fire resistance body with a fire resistance class of at least T120 is available.
  • Fire resistance body has a density of 250-600 kg / m, preferably 280-500 kg / m, more preferably 300-400 kg / m.
  • fire resistance classes T for fire protection statements are exemplified, they can be replaced without loss of generality in each case by the classes defined in DIN 4102 F, G, L, E, I, K, R. S or W.
  • the fire resistance body can take any form. Due to the
  • the fire resistance body is flat.
  • the fire resistance body may have an area of at least 0.25 m, preferably from
  • the fire resistance body is particularly well suited for a construction part.
  • Possible embodiments include polygonal plates, in particular rectangular plates, e.g. with an aspect ratio of at most 3: 1, preferably of at most 2: 1.
  • possible embodiments may also include circular plates.
  • the plates may have openings in embodiments, in particular even the plate piercing openings.
  • the fire resistance body has a volume of at least 0.001 m, preferably of at least 0.01 m, and particularly preferably of at least 0.05 m.
  • the first region may have a volume of at least 0.001 m 3 .
  • the fire resistance body has a longitudinal extent of at least 1 m, preferably of at least 2 m.
  • the first region may have a longitudinal extent of at least 60 cm.
  • the heat and moisture can be low in thermal conductivity. This is made possible by a high porosity. This low thermal conductivity can contribute to the refractoriness, as it causes the evaporation of water from the
  • Body interior is further delayed and the transfer of heat from one side of the fire resistance body (such as the fire side) to another side (about the fire side).
  • the thermal conductivity at room temperature is less than 275
  • the fire resistance body can have a high bending strength.
  • the fire resistance body can have a high flexural strength with simultaneously high porosity or low density.
  • the fixed income was determined using the 3-point procedure. Served as camp
  • Supports were 100 mm.
  • a force was applied to the sample between the supports via a linear table and a force measuring device.
  • the drive of the Lincartischcs was 0.02 mm / s.
  • gypsum foam according to the invention having a density of 264 kg / m 3 is 335 ⁇ 16 kPa, that of gypsum plaster foam having a density of 1 1 7 kg / m 3 is 78 ⁇ 2 kPa.
  • the bending fracture is fixed! It increases linearly with density.
  • the flexural strength of the gypsum foam according to the invention is 280 kPa at a density of 264 kg / m 3, preferably 320 kPa, particularly preferably 365 kPa. At a density of 1 1 7 kg / m3, the yield is 65 kPa. preferably 75 kPa, more preferably 85 kPa.
  • the values apply to gypsum foam according to the invention, which has been produced from commercial gypsum, contains no fibers and is not provided with any other reinforcements, for example a cardboard layer, on the sample surface.
  • the Fe u rew or s k ⁇ rp er offers special advantages.
  • the list is merely exemplary, and the fire resistance body can also be used with other components.
  • the fire resistance bodies described below preferably have the properties described above, for example, in terms of density Macropores, the homogeneity, the fire resistance class, the contained additives (eg contained fibers for mechanical reinforcement). To avoid repetition, these and the other properties described herein are described
  • each of the examples described in sections b-i may include the zoning of example a, etc. Also, more than two examples may be combined.
  • Figure 1 1 a shows a fire resistance body 1, which is divided into two zones 6, 7.
  • FIG. 11b shows a cross section through the plane A-A 'of FIG. 11a.
  • the density of the fire resistance body is higher than in a second zone 7.
  • zone 6 is exposed to a higher fire load and can accordingly be designed to be more fire-resistant, whereas zone 7 is exposed to a lower fire load and can be correspondingly made lighter.
  • the fire resistance body 1 thus has a first zone 6 with a relatively higher density and a second zone 7 with a relatively lower density.
  • the microstructure of the two zones also differs.
  • the median diameter of the macropores 4 of the first zone 6 is smaller than the diameter of the macropores 4 'of the second zone 7.
  • the micropores of the zones 6, 7 may be substantially unchanged. It should be noted that the basic elements are shown schematically in FIGS. 11a, 11b, and do not have to be modeled on the correspondingly real conditions.
  • the transition between zones 6, 7 is gradual. This means that the boundary from the denser zone 6 to the less dense zone 7 through a transition region
  • (Overlap zone) 9 is formed, in which the characteristics of the two zones merge into each other. This can be expressed by the fact that the density in this transition region 9 gradually decreases toward the less dense zone 7, or the mean pore size of the macropores 4 gradually increases.
  • the Feuerw iderstandsêt 1 of Figure 1 1 is a monol ithischer fire resistance body 1, that is, he is completely integrally formed, and the materials of the individual zones 6, 7 are materially interconnected to a certain overlap.
  • the preparation of the zoned fire resistance body 1, as shown in FIG. 11, can be carried out as follows: A first foamable water-gypsum dispersion (eg according to any embodiment described herein) is prepared and with the onset of foam formation in a first zone a hollow mold poured, the in Figure 1 1 a, 1 1 b represented zone 6 corresponds. At the same time, a second foamable dispersion (for example, according to any further embodiment described herein) is prepared and poured with the start of foaming in a second zone of the mold, which represents the Restl ichen area of the mold and that of Figure 1 1 a, 1 1 b shown Zone 7 corresponds. Since the foam is relatively stiff, the mixing of the two foams remains at one
  • Transition region 9 corresponds. The remaining steps of the H first! One approach (setting, drying) does not differ from the general method described above.
  • the water-gypsum dispersion can be poured off before, during or after foaming.
  • the chemical composition of the finished fire resistance body 1 differs between its first zone 6 and its second zone 7, e.g. in the amount of contained
  • FIGS. 12a, 12b show a further fire resistance body 1 according to the invention, in which the overlapping zone 9 is relatively sharper. Otherwise, the description of Figure 1 l a, 1 1 b applies accordingly.
  • the overlapping zone 9 is so small that an interface can be defined which delimits zones 6 and 7 from one another. The zones 6 and 7 ind connected integrally over the interface and thus form a monolith.
  • Overlap zone 9 smaller than 1 cm.
  • the fire resistance body shown in FIGS. 12a, 1b was produced by a variation of the above-described invention. According to this variation, the two water-gypsum dispersions are poured off separately - either simultaneously or sequentially - and optionally partially already but preferably not yet
  • both water-gypsum dispersions can be poured into two regions of a mold, which are separated by a casting barrier. After a predetermined time of e.g. 15 minutes after casting, the casting barrier is removed, joining the sections together. From the sections resulting in the zones 6.7 of the finished Feuerw iderstands stressess. During the remaining setting and
  • the sections can become a monolithic fire resistance unit get connected.
  • the time interval between the second glazing and the removal of the casting barrier is, a more or less large one finds
  • FIGS. 13a, 13b show a further fire resistance body which corresponds to the fire resistance body shown in FIGS. 12a, 12b, but in which the zone boundary between the zones 6, 7 is not straight, but rather wavy. This irregular wavy transition line can further enhance cohesion between the zones and improve the stability of the
  • Fire resistance body can be increased.
  • non-straight or irregular zone fire resistance bodies of Figures 1 3a, 1 3b can be made analogously to the method described with reference to Figures 12a, 12b by using a non-straight casting barrier.
  • the fire resistance body shown in Figures 14a, 14b corresponds in an analogous manner to the fire resistance body shown in Figure 1 la, 1 lb, apart from the corrugated
  • Zone boundary The fire resistance body with non-straight or irregular
  • Zone boundary of FIG. 13 a. 1 3 b can analogously to in relation to Figure 1 1 a. 1 l b
  • the method described can be produced by varying the amount of the water-gypsum dispersion added to the respective zones in a location-dependent manner, for example, by changing the position of the respective rows to one another by changing the discharged water Gypsum dispersions may be mixed locally prior to setting, such as by means of a stirrer, or any combination thereof.
  • All fire resistance bodies shown can be equipped with a zoning 6, 7 according to the invention.
  • the number of zones is not limited to two, but the fire resistance body may have 3, 4, 5, 6 or more zones.
  • the fire resistance body can be designed so that it can meet different requirements in different areas of the fire resistance body.
  • a fire resistance body configured as a plate to serve as a doorstep in a doorway may be configured with a denser zone and a less dense zone. This saves material and makes the door lighter overall without sacrificing fire resistance.
  • FIG. 9a shows a fire resistance body as a fire protection insert of a wheelchair according to a first example.
  • the fire resistance body has a respective one
  • Edge portion 22-25 on each of its vi er sides ie, the edge portion extends to the respective side
  • a residual portion 2 1 which in the central region of the Fire resistance body is arranged and is spaced by the edge portions of the edge.
  • the edge portions have a higher density corresponding to the first zone 6 (see, for example, Figure 1 1 -14), whereas the Restabschn itt has a lower density corresponding to the second zone 7.
  • edge sections 22-25 can optionally also differ from one another with respect to their density, wherein each of the edge sections has a higher density than the remaining section 2 1.
  • the density of the edge portions 22-25 may increase with the vertical height when installed, so that the edge portion 25 has the highest density and the edge portion 24 has the lowest density among the edge portions, and the edge portions 22, 23 have a respective density therebetween , The density of
  • Edge portions 22, 23 may be the same or different. Thus, each edge or tail window is assigned exactly one zone of constant density for 11 seconds.
  • Figure 9b, 1 Oa and 1 Ob show further variants for a fire protection insert.
  • the edge portion 24 is omitted in comparison to Figure 9a, and its space occupied by the remaining portion 2 1 (and optionally by parts of the remaining edge portions 22, 23).
  • the fire resistance body has only two sections of different density, namely a circumferential edge section 26 and the remaining section 2 1. Again, the density of the edge portion 26 is higher than that of the remaining portion 2 1. In FIG. 1 b, the edge section 26 extends over only three of the edges of FIG. 10a.
  • Figures 9-10 have been exemplified with respect to a fire door, but may equally well be used for other fire protection elements, such as wall coverings, fire dampers (see below), etc.
  • a rectangular, planar shape of the fire resistance body is often used
  • the preferred zoning can also be applied to fire resistance bodies with a different profile, such as for a circular Feuerw iderstandsêt, as shown for example in Figure 30a, 30b.
  • a circumferential edge section of high density and a central residual section of low density can be provided.
  • the zoning of the fire resistance body shown in FIG. 9a-1b has been described herein with respect to a monolithic heatwave. More generally, the zoning can also be achieved by a kit that different
  • Fire extinguisher kit comprising. In the following, general aspects of zoning are explained.
  • a fire resistance body has a fire resistance rating of at least F30, and has (at least) a first zone (region) and a second zone (region). The first zone and the second zone are different from each other
  • the parameter can be selected from the following list: Density, median diameter (or you can measure ”)
  • Macropores distribution width (or variance) of pore size distribution of macropores, chemical composition.
  • the average diameter can be used, and / or the variance can be used instead of the distribution width.
  • the fire resistance body may also have other zones, e.g. a third zone, a fourth zone, etc.
  • the zones are also referred to herein as areas and may define sections to which the properties of the respective zone are then attributed.
  • area and zone may be interchanged unless otherwise specified.
  • Embodiments of the fire resistance body are applied to any of the zones of the fire resistance body. In doing so, pairs of zones may be the same or equal in relation to each of these aspects
  • At least a pair of the zones e.g. a first zone from a second zone, from each other with respect to at least one parameter, e.g. at least one element selected from the group consisting of density, average pore size (diameter or median diameter) of the macropores, porosity,
  • Pore size distribution, chemical composition, etc. Particularly preferred in the
  • Zones differ in their density and / or the diameter of their macropores.
  • the difference between the corresponding parameter of the first zone and the second zone may be more than 10%, more than 20% or even more than 30%, in each case based on the larger of the two values.
  • Other parameters may be constant across zone boundaries for the entire fire resistance body.
  • At least a pair of the zones eg, a first zone and a second zone, have similar chemical scores. However, it differs from each other in terms of at least one element selected from the group consisting of density, average pore size (diameter or median diameter) of the macropores, porosity and pore size distribution by more than 5%, in particular more than 10%), more than 20%> or even more than 30%>, in each case based on the larger of the two values.
  • Similar chemical compositions of a first and a second zone are defined as compositions in which at least one, preferably several, and in particular all of the following features are fulfilled:
  • the total amount of inorganic constituents in the compositions is at least 90% in each case
  • the total amount of inorganic constituents in the compositions varies by less than 5%, preferably less than 3%, based on the largest of the values;
  • composition varies by less than 5%, preferably less than 3%, based on the largest of the values.
  • Composition (s) are not present.
  • compositions of different zones by the amount of I i yd rophob i si ing additive are more than 1 10%, in particular more than 120% or even more than 130%, based on the amount in a first zone.
  • the amount of hydroxylamine additive in a third zone may, for example, be more than 110%, in particular more than 120% or even more than 130%, based on the amount in the second zone ,
  • the chemical compositions of at least a first zone and a second zone differ only in amount
  • H yd ro phobization additive where the zones of the fire resistance body are more than 10%, more than 20% or even more than 30% in relation to the density and / or median diameter of the macropores, in each case relative to the larger of the two Values, different.
  • At least two or even three pairs of zones are different from each other.
  • the at least one parameter within the first zone (6) and within the second zone (7) each time has a constant value, within one
  • Tolerance range of + 1- 5% around this constant value may also apply to even further zones (third, fourth, fifth zone).
  • first zone and / or the second zone each cover each other
  • the first zone and / or the second zone each cover an area of at least 20% of the area of the fire resistance body, preferably of at least 30%> or even of at least 40%.
  • the density of the fire resistance body in the first zone has a spreading width of less than 5%, preferably less than 3%, more preferably less than 2%, the density being defined as average density in regular volumes of 50 ml.
  • the density in at least one zone and preferably in all zones is less than 400 kg / m 3, preferably less than 350 kg / m 3, and more preferably less than 300 kg / m 3 Density at least 80 kg / m 3 or at least 100 kg / m 3.
  • the fire resistance body is monolithic (across zone boundaries). In other words, all zones or areas of the fire resistance body are monolithic (across zone boundaries). In other words, all zones or areas of the fire resistance body are monolithic (across zone boundaries). In other words, all zones or areas of the fire resistance body are monolithic (across zone boundaries).
  • Fire resistance body firmly bonded together. This can be achieved by binding the fire resistance body as a whole.
  • the wet foams assigned to the respective zones can be poured simultaneously. This can lead to a relatively large transition zone 9, and at corresponding
  • the first one associated with a first zone may be first
  • the material content manifests itself in a continuous structure of gypsum crystals and micropores formed by them.
  • the network of micropores completely penetrates the fire resistance body, even over any
  • all zones comprise the same gypsum material, preferably at a concentration greater than 90% dry weight. In one aspect, all zones have substantially equal mean diameter or meander diameter (i.e., within a tolerance range of 5%). According to one aspect, all are in the
  • the first zone (6) and the second zone (7) are connected to one another in a material-locking manner. If the fire resistance body according to the invention is in one piece, that is to say constructed monolithically, it has lower weak points, which later become too
  • Breakages or cracks in the fire resistance body Even with one complex zoning, the individual zones are integrally connected with their materials. The more or less sharp but monolithic transitions ensure that different loads are absorbed at the transitional zones.
  • the fire resistance body comprises a continuous one
  • Transition region has a width of 6 cm, preferably 5 cm, more preferably 2 cm.
  • the override may have characteristics of the microstructures of all adjacent zones, or may have parameters as a gradient between the adjacent zones.
  • the fire resistance body comprises a sharp parting surface between the respective zones, with a width of any transition area around the parting surface of less than 10 mm, preferably less than 5 mm, more preferably less than 2 mm.
  • the interface can be flat or uneven, z. B. wavy, be.
  • the first zone (6) has a higher density and the second zone (7) has a lower density relative to each other, and the first zone is in an edge section (22, 23, 24, 25, 26, 27). of the fire resistance body arranged.
  • the second zone can then be arranged in a region of the fire resistance body which is subject to a remainder of the edge.
  • the second zone may have a higher density and the first zone may have a lower density relative to each other, and the second zone may be disposed in an edge portion (22, 23, 24, 25, 26, 27) of the fire resistance body.
  • the first zone may then be in a marginally spaced (residual) section of the
  • the method comprises: preparing a first composition comprising a first water-gypsum dispersion; Producing a second composition comprising a second water-gypsum dispersion; Forming a first wet foam by foaming the first composition; Forming a second wet foam by foaming the two compositions; Setting the first and second wet foam, wherein the first wet foam forms a first zone (6) of the fire resistance body and the zwite wet foam a second zone (7) of the
  • the method further comprises stabilizing air bubbles of the
  • the first and second wet foams differ from one another in terms of at least one of the following properties: composition,
  • the first zone and the second zone also differ from one another with regard to at least one of the following parameters: density, median diameter of the macropores, distribution width of a pore size distribution, chemical composition.
  • the first and second wet foams already contact each other during setting.
  • a continuous transition region between the first and second zones is formed where the first and second wet foams contact each other.
  • the first region is at least not yet completely set or hardened before being touched with the second region, and / or at least not yet dried. In this way, a lasting
  • the first glaze and before the second glaze is substituted before the respective composition has formed a relative minimum volume pores and / or the density of the respective composition hastily dropped below a threshold value.
  • the glaze takes place in a mold, in particular a plate shape, or in a frame of a component for Bauw esen.
  • the first range is during glazing
  • Insert body or a profile cast typically, in embodiments, the first region is disposed in an edge region of the fire suppression body.
  • the foaming of the respective composition has at least begun (eg until the foaming of the respective composition has formed a predetermined minimum volume of pores and / or or the density of the respective composition has fallen below a predetermined threshold).
  • the glaze takes place in a casting mold, in particular a plate shape, or in a frame of a building component.
  • first and second compositions each comprise at least partially hydrophobized particles. Respective air bubbles of the first and second wet foam are then stabilized by the respective at least partially hydrophobic particles by the particles attach to the water-air interfaces, which
  • FIG. 15 a and FIG. 15 b show a schematic side view and a cross section along an axis A - A 'of such a fire resistance body 40 according to one exemplary embodiment.
  • the fire resistance body 40 of Figure 15a and Figure 15b is plate-wise and has at opposite edges a groove 41 and a spring 42.
  • the spring 42 is triangular in cross-section, so that a tip 43 is formed on the spring 42. This facilitates insertion.
  • the fire resistance body 40 has a substantially uniform density over its cross section. This can facilitate the production.
  • a further preferred embodiment which is shown in Figures 16a and 16b, has in the region of the groove and the spring in each case a zone (Randabsehnitt) 6 with a greater density than in a zone (residual portion) 7, between the two edges with the Groove and the
  • FIGS. 17a and 17b show, by way of example, further fire-resistant bodies 54 and 57 according to a further exemplary embodiment.
  • the first fire resistance body 54 is plate-shaped and shown schematically in cross section in FIG. 17a.
  • the first fire resistance body 54 is plate-shaped and shown schematically in cross section in FIG. 17a.
  • the second fire resistance body 57 has a cross section which allows the fire resistance body 57 to be halfway in a groove 55 of the first one
  • Fire resistance body 54 is recorded. This allows for two first
  • the second fire resistance body 57 thus forms a spring for connecting between two eggs first fire resistance body 54 using the grooves 55 of first fire resistance body 54.
  • the second fire resistance body 57 may be made of any material.
  • a resilient spring body may be used instead of the second fire resistance body 57.
  • FIG. 18 shows a fire resistance body 54 according to another embodiment of the present invention.
  • the spring 52 is a rectangular recess with paral lel to the plate plane
  • Bump designed with parallel to the plane of the plate extending side surfaces 53.
  • FIG. 19 shows a fire resistance body 54 according to another exemplary embodiment.
  • a combination of groove 55 and spring 52 is arranged on both edges visible in the cross-sectional view.
  • the fire resistance body On the fire resistance body, a combination of groove 55 and spring 52 is arranged on both edges visible in the cross-sectional view.
  • This step profile is designed in such a way that the profiles of the two edges can be assembled into one another, as illustrated in FIG. 20.
  • FIG. 20 shows two fire suppression bodies 54 of FIG. 19 assembled by assembling their tongue and groove profile (groove 55 and spring 52).
  • the bores 58 are arranged to ierelement in the assembled state, a through opening for a fix. 59 (e.g., a screw or a fixing bolt).
  • the fixing element 59 is passed through this through opening and holds the two fire resistance body 54 together.
  • the fire resistance bodies 54 shown in FIGS. 1-7 have the zoning already described with reference to FIGS. 16a, 16b.
  • the zoning may include the features of preferred embodiments of the present invention with zoning described herein.
  • the zoning of the fire suppression body 54 comprises two zones 6 arranged in the region of the grooves 55 and a zone 7 arranged therebetween.
  • the zones 6 in the region of the grooves 55 have a greater density or a smaller diameter - pores Macropores on.
  • the first fire resistance body 54 and the second fire resistance body 57 form a kit.
  • larger units with desired zoning can also be provided as such a kit, even if a monolithic method of preparation is generally preferred. Nevertheless, the same applies here for a fire resistance body analogously for such a kit.
  • the description of a Fe ue rw iderst andsk ö rp e rs with different zones may provide for individual zones or groups of zones its own fire resistance body, the is connected to the other fire resistance bodies of the kit via tongue and groove joints, as illustrated in Figure 15-17.
  • the fire resistance body preferably has a plate-like shape, wherein at least one edge of the plate has a groove.
  • the plate can be rectangular.
  • the fire resistance body preferably has a fire resistance class of at least F30, more preferably one of the other classes mentioned herein.
  • Feuerw iderstand Economics comprises a porous material based on gypsum, which preferably macropores with a median diameter of the macropores between 0, 1 mm and 5 mm or another of the herein mentioned as preferred pore diameter or other parameters.
  • fire resistance bodies have a groove on one edge of the plate and a spring on an opposite edge, so that the
  • Fire resistance body can be connected to other fire resistance bodies as a bung system.
  • the hollow section, the groove is at least sectionally identical to the outer cross section of the spring. This allows for an accurate fitting of the spring into the groove.
  • Another aspect includes two geometrically distinct fire resistance bodies, wherein a first one of the fire resistance bodies has grooves on two opposite edges, and a second one of the fire resistance bodies has a shape which enables at least partially insertion of the fire resistance body into one of the grooves.
  • the grooves have an identical cross-sectional shape. Typical cross-sectional shapes of the grooves are rectangular, round or triangular.
  • the cross-sectional shape of the second fire resistance body is the
  • Typical second fire resistance bodies have a symmetrical shape to an axis of the axis. On both sides of the symmetry axis, the second fire resistance body jew eils has a cross section which corresponds to the cross section of the grooves of the first fire resistance body. That's how the first ones get
  • the fire resistance body has a first zone (58) and a second zone (59) au f.
  • the first zone (58) and the second zone (59) differ with regard to at least one of the parameters already mentioned above.
  • Microstructure of the two zones may differ, for example.
  • the median diameter of the macropores of the first zone is smaller than the median measured by du rch " the macropores of the second zone.
  • the micropores of the zones do not necessarily have to be different from each other.
  • the first zone (58) and the second zone (59) differ by at least 10% with respect to the at least one parameter.
  • the at least one parameter within the first zone and within the second zone each has a constant value, within a tolerance range of + 1-5% around this constant value.
  • the fire resistance body in the region of the groove has the first zone with a relatively higher density and in a further region the second zone with a relatively lower density.
  • the transition between the zones can be designed gradually. This means that the boundary from the denser zone to the less dense zone is formed by a transition area (over-capping zone) in which the
  • the Feuerw iderstandsharm with a groove around a monolithic fire resistance body that is he is completely integrally formed.
  • the materials of the individual zones are typically connected to one another in a material-locking manner, up to a certain overlap.
  • the groove (4 1, 55) has a triangular, one
  • a groove (4 1, 55) suitable spring (42) is formed on one of the groove (41) opposite edge of the Feuerw iderstands stressess.
  • the groove and / or the spring in a mating portion has a borehole which is arranged to form a continuous opening for a fixing element in the assembled state.
  • the groove or spring has a step profile, and the borehole extends substantially perpendicular to a step surface of the step profile.
  • a groove and / or spring may be provided with a mechanical reinforcement.
  • the groove and / or spring may be provided with a seal or a clip
  • Another aspect relates to a manufacturing method for producing a fire resistance body with a groove and optionally a spring.
  • the method comprises preparing a composition comprising a water-gypsum dispersion having at least partially hydrophobic particles, wherein the Composition forms a wet foam, which is at least partially hydrophobic
  • preferred manufacturing methods include providing a mold enclosing a plate-like cavity and disposing a profile in the mold for later forming a groove in the fire resistance body.
  • the fire resistance body is cast in the mold, the profile necessitating the formation of the groove.
  • further profiles may be in the mold. to be ordered.
  • the production may be comprehensively described as the following steps:
  • composition comprising a water-gypsum dispersion
  • the method further comprises forming a wet foam by frothing the composition whereby air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobized particles by attaching the particles to the water-air interfaces forming the walls of the air bubbles and others in section III described method steps.
  • Refractory bodies according to any of the aspects described herein, or more thereof.
  • a second composition which comprises a water-gypsum dispersion having at least partially hydrophobic particles.
  • Composition forms a wet foam, which is stabilized by the at least partially hydrophobic particles, and wherein the manufacturing method comprises: Glessing a first zone of the fire resistance body with the first composition in the mold, Glessen a second zone of the fire resistance body with the second composition in the mold, Drying the Feuerw iderstands stressess, wherein the first zone and the second zone contact each other.
  • the second zone encloses the groove or is disposed in a region of the groove or a portion of the spring.
  • Fire resistance bodies is a first zone in an area between grooves or between a spring and a groove arranged.
  • the first zone preferably has a low density than the second zone.
  • the second fire resistance body has a cross-sectional shape that enables the second fire resistance body (57) to be inserted at least partially into the groove (55) of the first fire resistance body (54).
  • the first fire resistance body (54) and the second fire resistance body (57) differ with regard to at least one of the following parameters: density, median diameter of the macropores, distribution width of the
  • a further aspect of the invention relates to a fire resistance body comprising a material with gypsum and macropores created by foaming in the gypsum, wherein the fire resistance body is cast in a casting mold, for example as a plate. It is particularly preferable that a member having the fire resistance body and a frame (e.g., a reinforcement, such as a metal reinforcement) for the fire resistance body is provided, the fire resistance body being fitted precisely in the frame. This can be achieved in particular by the fact that the fire resistance body is cast into the frame.
  • a member having the fire resistance body and a frame e.g., a reinforcement, such as a metal reinforcement
  • the casting method for producing such a fire resistance body comprises:
  • a composition comprising a water-gypsum dispersion
  • composition in the frame as a mold and setting the water-gypsum dispersion to a fire resistance body in the mold and drying the
  • the method further comprises forming a wet foam
  • Foaming the composition wherein air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobized particles by the particles attach to the water-air interfaces, which form the walls of the air bubbles;
  • the finished component then comprises the frame and the fire resistance body fitted in the frame.
  • a component is particularly preferred for
  • the resulting fire resistance body has a density of less than 500 kg m or in another density range mentioned herein. This can be achieved in particular by the foaming and the particle stabilization of the foam already described herein.
  • Typical embodiments include fire resistance bodies formed as rectangular, polygonal or circular plates, which have openings in embodiments. According to this aspect, the fire resistance body can prefabricate fit to a required hollow shape and can be retrofitted in such a form.
  • Pore construction can be precisely adjusted and adapted to particular needs by means of the already described zoning.
  • the fire resistance body in a non-plate.
  • the fire resistance body can also be solved by the hollow shape and provided without further sheathing or without frame available. This is especially true when the composition has been admixed with additives to improve the mechanical properties, as described in Section IV. E.
  • a class of components are movable components for fire protection, such as
  • Fire resistance body according to the invention particularly suitable because it combines low weight, ease of manufacture and good fire resistance properties in an extremely advantageous manner.
  • the weight and fire resistance can be precisely controlled and matched to each other by selecting the manu- facturing parameters.
  • the moving component therefore preferably has a fire resistance rating of at least
  • An example of such a comparable component is a door leaf for a fire resistance door.
  • the fire resistance body according to the invention is in this case a st as a deposit of
  • Door leaf provided. (Further applications for a door leaf such as cable channels and
  • the Schobiatt a Provide reinforcement, such as a shell or a coating or lamination of the
  • Fire resistance body (partially or completely) surrounding structure of Tiirblatts herein referred to as a frame and includes the above examples.
  • furtherstatsel le elements may be provided, such as a suspension, a hinge or a door lock, as described in more detail below.
  • These furthernosel len elements may be attached to the frame and / or integrated in the fire resistance body.
  • Fire-resistant body which occupies part of the surface of the door panel
  • the fire resistance body can also boast additional functionalities. This is illustrated in FIG. Here is a plate-shaped
  • Fire resistance body 20 shown whose circumference is adapted to the inner dimensions of a door leaf frame to be used in this.
  • the circumference is adapted to the inner dimensions of a door leaf frame to be used in this.
  • Fire resistance body 20 a few more structural features:
  • a cable channel 66 for a cable extending from the lock case or. the lock box notch extends to an edge of the door cradle door 20.
  • Fig. 22 shows a cross-sectional view through the plane A-A "of the fire resistance body of Fig. 2 1. Therein it is shown that the long edge of the fire resistance body enters
  • Step profile 68 which allows a corresponding step profile of the door panel. Verri egel un gskan al 64 runs in this example in the step of the step profile 68. It is further shown that the fire resistance body 20 having the above-described zoning, with a first zone 6 low density and a zw eiten zone 7 higher density in the area of the stepped profile 68.
  • Figs. 2 1, 22 may be provided independently of each other and also combined with aspects of further figures, such as zoning described in Figs. 9-10, or with reference to Figs. 25-29 below
  • the fire resistance body used as the insert of a door panel of a fire resistance door will be described.
  • the fire resistance body is plate-like and preferably covers the area of the door leaf to at least 90%.
  • Preferred fire resistance bodies are formed so that they extend over the entire door surface.
  • the fire resistance body is plate-shaped.
  • Fire resistance body may have dimensions of at least 4 cm * 6 cm, preferably of at least 6 cm * 9 cm, particularly preferably of at least 30cm * 30cm. Other embodiments preferably have dimensions of at least 80cm * 180cm. Typically, the fire resistance bodies have a maximum thickness of 15 cm or 10 cm, and / or of at least 2 cm or at least 5 cm. Such
  • Fire resistance bodies are particularly suitable as a fire protection element of a
  • the fire resistance body has at least one recess, such as a recess for receiving a lock case cavity; or (as described in more detail below) a ski box cavity for receiving a
  • Verriegeiungseiements a cable duct for receiving a cable; a through-hole for receiving a peephole, a receptacle for an electronic component, and / or a handle for a door hinge.
  • the recess may be poured during casting, or subsequently removed, such as milled.
  • a poured recess is particularly advantageous because reliable and inexpensive to produce.
  • a reinforcement or other mechanical reinforcement may be provided in the recess.
  • the recess can be clad with a coating or a metal reinforcement, or with one of the in section IV.
  • the Metallarm mich can also be used as part of the mold in the case of a cast recess to produce the recess during the casting of the fire resistance body.
  • the cable channel, the Verriegeiungskanal and other recesses may be provided as a recess, such as milled or cast Ril le, on the surface of the fire resistance body, or alternatively run through the interior of the fire resistance body, as shown in Fig. 22 using the example of the locking channel.
  • the microstructure of the fire resistance body is extremely homogeneous. This may be expressed, for example, in that the fire resistance body has a density which has a distribution width of less than 5% in a first zone of the fire resistance body. Density is defined as the mean density in regular volumes of 50 ml.
  • the first zone can cover the entire fire resistance body. In the case of a zoned fire resistance body, the fire resistance body may alternatively also comprise further zones of different density in each case. Preferably, however, the first zone covers an area of at least 30% of the area of the fire resistance body.
  • a zoned fire resistance body which can be used as an insert for a door leaf having a plurality of zones, is shown by way of example in FIGS. 9a, 9b, 10a and 1b already described above.
  • FIGS. 9a, 9b, 10a and 1b For further details on zoning, see the description in Section VI.1.a above. The following is a description of some other general aspects of zoning the door panel liner.
  • the fire resistance body has a second zone adjacent to the first zone, wherein the first zone and the second zone differ with respect to at least one parameter selected from the following list: density,
  • the first zone may have a higher density than the second zone.
  • the first zone is disposed in an edge portion of the fire resistance body, and the second zone extends in a central area of the fire resistance body.
  • the fire resistance body can also have further zone (s), as already described above in section V 1 .a.
  • the fire resistance body can have a third and optionally a fourth zone, the first zone having the highest density, the third and, if appropriate, the fourth zone having a mean density and the second zone having the lowest density of the three zones.
  • the third and fourth zones may be arranged in a lateral edge region 22, 23 of the door leaf.
  • the fire resistance body may further include a fifth zone having a density between the second and third and fourth zones, respectively, and disposed in a lower edge portion 24 of the door panel.
  • the door leaf may also have a construction kit made up of a plurality of fibers and then have their own bodies.
  • Each of the fire resistance bodies may, for example, form one of the zones mentioned herein (for example, each time one of the zones shown in FIGS. 9a, 9b, 10a and 1b).
  • the frame may be a metal frame, eg a steel frame.
  • the frame has a plate-like cavity for the fire resistance body.
  • the frame can completely or partially enclose the fire resistance body as a shell.
  • the frame may be in one piece or in several pieces.
  • the elements of the frame can be welded, screwed, riveted or glued, for example.
  • the fire resistance body is molded into the frame as a casting mold, wherein the fire resistance body is embedded in a cavity formed by the frame (or a part thereof).
  • a production method comprising the following steps:
  • a frame (which may also be only part of the final frame of the door panel) defining a cavity (possibly together with other elements such as a cover plate);
  • composition comprising a water-gypsum dispersion; - pouring the composition into the frame as a hollow mold (mold);
  • foaming the composition this can be done before, during or after pouring;
  • the method further comprises forming a wet foam
  • the refractory body may be temporarily removed from the frame before, during or after drying.
  • the frame instead of the frame another
  • (lh Horm can be used, from which the fire resistance body is removed during drying, for example, and then fitted into the frame of the component, which allows to take into account any shrinkage processes during casting.
  • the finished door leaf then includes the frame (and possibly other frame elements) and the fire resistance body fitted in the frame.
  • the door leaf has a fire resistance class of at least T30.
  • the fire resistance class can also at least T60, at least T90 or at least T120.
  • the fire resistance class can be influenced by selecting the pore size and the density, as already described above.
  • the door leaf in addition to or instead of the frame with other applications, such as veneers, laminates and / or glazes, be provided.
  • further fire-retardant substances may be used in the door leaf.
  • the door leaf may comprise further functional elements such as a hinge, a door shell, a suspension for the fire resistance body, a sight hole and / or a screen integrated into the fire resistance body.
  • a cast-in or milled lock case cavity may be provided for receiving a door lock mechanism.
  • FIG. 23 a shows a fire resistance body 20 for a door leaf with a through-sight hole 79 for a door viewer.
  • 23b, 23c show cross-sectional views of the fire resistance body 20 through the planes AA 'and BB ", respectively.
  • the sighting hole 79 is, in one embodiment, cast into the fire resistance body by fitting a corresponding body in the casting mold during casting or the casting mold for recessing the viewing hole According to an alternative aspect, the sighting hole 79 is milled out of the fire resistance body after casting, According to a preferred aspect (not shown in Figures 23a-c), the fire resistance body has a zone of increased density in an area around the sighting hole 79.
  • the viewing hole 79 is an example of more general recesses, which in one
  • Fire resistance body can be provided for a fire door, and it illustrates the following general aspect: According to one aspect, the fire resistance body thus has a recess. This offers the advantage that built-in components can be installed there, such as door locks or reinforcements. Also channels may be provided for laying cables or strands in fire resistance body. The recess thus allows certain functional elements later in the process
  • Figures 24a, 24b show a further fire resistance body 70 for a door leaf with suspensions 72 molded into the fire resistance body. These figures are described in more detail below in section V i l.f.
  • FIGS. 30a, 30b Such a fire flap C is shown in FIGS. 30a, 30b, wherein FIG. 30a shows a schematic side view and FIG. 30b a
  • the fire damper is plate-shaped with an approximately round surface.
  • two shank ends 71 extend from opposite sides of the
  • the middle section 73 is used to stabilize the shaft ends in the fire resistance body.
  • anchor segments 75 are shown, which extend transversely to the axis away from the middle piece 73 of the shank.
  • the anchor elements thereby stabilize the shaft, in particular against longitudinal movements along the axis.
  • the anchoring elements are further configured symmetrically with respect to the axis, for example as rod-like elements extending in the plane of the drawing of FIG. 30b. As a result, they stabilize the shaft against rotation within the fire resistance body.
  • fire damper to the door leaf. Described analog, where "door leaf” is replaced by "fire damper". For example, the information on fire resistance, zoning, homogeneity, other functional elements and other aspects are also applicable to the fire damper.
  • the fire resistance body of the plate Brandklappc is, optionally formed with an approximately round surface.
  • two eyes end from opposite sides of the fire resistance body.
  • the shank ends lie in the plane of the fire resistance body, preferably centrally with respect to the fire resistance body
  • the fire resistance body has a shaft. which comprises the two ends of the lens and a connecting piece connecting them and which is arranged along the axis.
  • a part of the shaft or a part of the shaft ends and the optional center piece are cast into the fire resistance body.
  • anchoring elements cast into the fire resistance bodies are connected to the shank ends.
  • the Ankerelcmente are preferably rotationally asymmetric with respect to the axis.
  • the fire resistance body is plate-shaped.
  • the fire resistance body may have a diameter in the plane of the plates of at least 10 cm, preferably of at least 20 cm, more preferably of at least 30 cm.
  • the fire damper may comprise a frame and the optionally fitted fire resistance body fitted in the frame.
  • the information on the fire resistance class, zoning, homogeneity, other functional elements, the manufacturing process and other aspects are also applicable to the fire damper.
  • Fire resistance body shown in which a shaft portion may be cast at least with a first part in the porous material of the fire resistance body.
  • a functional element may be cast into the porous material of the fire resistance body at least with a first part.
  • a functional element is meant herein an element other than a gypsum based porous material which is fixed to the fire resistance body, preferably cast in, and which is a bellows
  • FIG. 24a, 24b Another example of such a molded functional element is shown in Figure 24a, 24b.
  • a fire resistance body 70 as an insert for a Schobiatt a
  • the fire resistance body 70 has, as a functional element, a rigid suspension element 72 for suspending the fire resistance body 70. With this suspension member 72, the fire resistance body 70 can be hung, for example, in a frame of the door panel.
  • the suspension element 72 is cast with a first part 76 in the fire resistance body 70 and protrudes with a second part 74 of the fire resistance body 70 out.
  • the second part 74 here forms a hook, by means of which the suspension is made possible.
  • the first part 76 has an anchor 78 attached thereto, by means of which the
  • a u fliän g ngsel em ent 72 is stabilized in the fire resistance body 70.
  • the armature is plate-shaped and red-ion-symmetric, and thus protects the motion-element 72 against both pulling and twisting.
  • a mold having a cavity into which a composition having the water-gypsum dispersion is poured to obtain the fire resistance body.
  • the functional element is at least partially in the Gu. Inserted ss form so that it protrudes its first part into the cavity. When casting, therefore, the composition surrounds the first part, so that the first part in the
  • Material of the fire resistance body is poured.
  • the method further comprises forming a wet foam
  • Foaming the composition wherein air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobic particles by the particles attaching to the water-air interfaces forming the walls of the air bubbles;
  • Fire resistance bodies are attached, for example, a shaft member, for rotatably supporting the fire resistance body (see Figure 30a, 30b), a spacer, a
  • Connecting element for connecting the fire resistance body to another body Connecting element for connecting the fire resistance body to another body, cable guides, door spies, hinges, closing and locking mechanisms, electronic components, sensors, reinforcing elements, etc.
  • a functional element may be cast at least with a first part in the porous material of the fire resistance body.
  • a second part of the functional element can protrude from the fire resistance body.
  • the functional element is rigid.
  • an anchor is attached to the first part of the functional element.
  • the first part of the functional element for example the armature, is red ion-s u nsym m etri sch.
  • the cast-in first part of the functional element creates a particularly good connection with quick and easy manufacturability.
  • the functional element can be reinforced mechanically.
  • the fire resistance body around the functional element may be covered with a coating or a metal reinforcement, or with one of the described in Section IV.
  • fire protection elements such as, for example, Ii-profiles, cylinders and
  • Fire resistance bodies Due to the comparatively low density of Fire resistance bodies can provide fire slot elements with an integrated tongue and groove, making them easier to install. A compound by tongue and groove, for example, leads to better fire protection properties and less installation effort compared to plastered plasterboard. Furthermore, it is possible, for example, to replace monolithic fire resistance bodies made as assembled building blocks. As a result, the material integrity is significantly improved and lousy and costly assembly of individual components is eliminated.
  • a particularly important aspect of fire doors relates to a ski box. Therefore, in the following a monolithic fire resistance body is described in particular detail, which has a lock case cavity for receiving a
  • Door lock mechanism includes.
  • the fire resistance body according to the invention is particularly suitable for a fire door, as shown for example in section VII. D above
  • a fire resistance body 60 (lock case for a
  • Fire resistance door with a lock box cavity 80 for receiving a
  • FIG. 25b shows a cross-sectional view of the lock case 60 from above through the plane AA * .
  • the lock case cavity 80 is embedded in a side edge of the lock case and forms therein an opening 83. Through this opening 83 is laterally a door lock mechanism (not shown) in the lock case cavity 80 can be inserted, and preferably already inserted. In an alternative embodiment, the door lock mechanism may already be cast into the lock case cavity 80.
  • the lock case 60 encloses the lock case cavity at least partially of five
  • Lock case cavity 80 thus w elche thus access from the respective side to the door lock mechanism allows icht.
  • These openings can, for example, a shaft for door handles and / or a Schroiszyiinder record.
  • FIGS. 26a-26c a side, front and top view of another lock case 60 are shown.
  • This lock case corresponds to that shown in FIGS. 25a, 25b, and the description thereof applies here correspondingly, with the exception that instead of an opening now three Openings 84 extend through each of the side walls 87 through to the lock case cavity 80, for example one for a door latch and one for a lock cylinder.
  • Fig. 27 shows how the lock case 60 of Figs. 25-26 can be inserted into a corresponding recess of a liner for a fire door 20 (see also Fig. 2 1).
  • the door leaf thus comprises the fire resistance body (insert for a fire door) 20, and disposed therein the other fire resistance body 60 (lock case), which are inserted into a frame (not shown).
  • Fig. 28 shows an arrangement with a lock case, which corresponds to the arrangement shown in Fig. 27, wherein w eitere firewitter bodies 62 are additionally provided with locking channels 64 for a locking element.
  • the function of the first embodiment 64 corresponds to the description of FIG. 21, to which reference is made here.
  • FIGS. 29a, 29b show a side view and a front view of a further fire resistance body 20 according to the invention for a door leaf. Hidden edges are shown partially dashed.
  • the lock case is integrated into an insert for the door leaf and formed integrally with this or materially connected. This ensures a particularly good fire resistance at the same time easy manufacturability. Otherwise applies to Figure 29a.
  • b is the description of FIGS. 25a, b and 26a, b correspondingly, with the additional aspects described below.
  • the fire resistance body 20 (door panel insert) of Figure 29a, b covers a surface which occupies a majority of the area of the door panel (at least 50%, preferably at least 90%, at least 30 cm * 30 cm, preferably at least 1 m * 50 cm). equivalent.
  • the foot 20 and the body 20 of FIG. 29a, b also have two zones 6, 7 of different density: a first zone 6 of increased density, which is arranged in the area of the lock case cavity 80, and a second zone Zone 7 of lower density, which forms the remainder of the fire resistance body.
  • the fire resistance body 20 of Figure 29a. b may additionally be equipped with any of the other elements shown in Figs.
  • the fire resistance body comprises a gypsum-based porous material as described in other sections herein, wherein the porous material has macropores having a median diameter of the macropores between 0. 1 mm and 5 mm.
  • the fire resistance body is monolithic.
  • the recess is suitable in one aspect for receiving a funktionel len element.
  • the recess may be a lock case cavity for receiving a door lock mechanism, wherein various embodiments for
  • Typical recesses can be at least 25mm or 30mm thick.
  • edge lengths of the recess (of the lock-box cavity) are greater than 6 cm, preferably at least 8 cm.
  • a door lock mechanism is already arranged in the lock box cavity.
  • the fire resistance body is plate-moderate and / or has a dimension of at least 4 cm * 6 cm, preferably of at least 6 cm * 9 cm, particularly preferably of at least 30cm * 30cm.
  • the recess is embedded as a ski box cavity in a side edge of the fire resistance body, so that the lock case cavity, in the direction of one or both flat sides of the fire resistance body is at least partially covered by material of the fire resistance body.
  • the firing first-of-form body forms an opening in the side edge.
  • the fire resistance body comprises a first zone and a second zone, the first zone and the second zone being at least one parameter with respect to at least one parameter, e.g. the density, different.
  • first zone and the second zone being at least one parameter with respect to at least one parameter, e.g. the density, different.
  • the first zone has a higher density and is arranged in a region of the recess, and / or the second zone has a lower density and is arranged in a region remote from the recess.
  • the fire resistance body may also have other zones, as illustrated, for example, in FIG. 9-10.
  • the first zone has a higher density than the surrounding zone (s) of the fire resistance body.
  • a fire door is provided with the fire resistance body described herein.
  • a door lock is mounted in the ski box cavity, e.g. used or cast.
  • the manufacturing process includes: Preparing a composition comprising a water-gypsum dispersion.
  • a portion of the lockbox cavity or other openings may be made by cavitation (e.g., milling and / or drilling).
  • the manufacturing method comprises:
  • a metal insert can then be inserted into the lock case cavity.
  • the method further comprises forming a wet foam
  • Foaming the composition wherein air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobized particles by the particles attach to the water-air interfaces, which form the walls of the air bubbles;
  • the recess is preferably at least partially enclosed by at least three sides, preferably at least four or even at least five sides, of the composition during casting.
  • a refractory body having a recess defined by the recess 3 is obtained as described above.
  • the recess profii can then be removed from the fire resistance body.
  • the recess profile can be left as the recess enclosing insert body in the fire resistance body.
  • the recess pro fil may have anchor elements which are cast for additional stabilization in the fire resistance body.
  • the recess profile is a lock box profile and a door lock is then inserted into the resulting recess (lock box cavity).
  • the door lock mechanism itself may be used as the lock box profi or as part thereof, and a fire resistance body having already cast doorjaw mechanism is obtained.
  • the recess be formed by casting as described above, in an alternative aspect it may also be recessed, milled or drilled from the finished fire resistance body. A combination of casting and milling, such as for fine adjustment, is possible.
  • the recesses have been described primarily with respect to a lock-box cavity for mounting an insertion lock, the recess (or other recess) may also be provided for other functional elements.
  • the recess may be adapted to receive a fastener, a door lock, a handle, a hinge, a wire harness, and / or electronic components.
  • 31a, 31b show views of a casing for a cable channel 92, which is formed by a fire resistance body 90 according to an embodiment of the invention, in a schematic side view ( Figure 3 1 a) and in a cross-sectional view through the plane A-
  • a cable duct is a system for laying electrical cables. It serves the protection and the mechanical relief of the cable.
  • a cable flatbed is an open design as a special form of cable duct.
  • the fire resistance body 90 is U-shaped in cross-section, which is particularly clearly visible in Figure 3 1 b, with three the interior of the cable channel 92 delimiting
  • the U-shaped cable channel can be closed by a further flat designed as a lid fire resistance body.
  • a cover 93 is shown in cross-section in Fig. 31c (same cross-sectional plane as in Fig. 31b).
  • the lid has a central portion 93b extending along the axis and edge portions 93a extending along the axis.
  • the edge portions 93a have a profiling, so that the lid on the ends of the side portions 91a, 91c of the illustrated in Figure 31b
  • the lid 93 is preferably also a
  • the fire resistance body 90 shown in Figure 31a, 31b can be closed by connecting it with the open side (right in Figure 3 lb) to a wall or
  • Ceiling surface of a building or to another surface is mounted.
  • FIG. 32a shows another fire resistance body 96 in plan view.
  • the axis of the cable channel 98 extends perpendicular to the plane of the figure 32a.
  • Fire resistance body 96 has a substantially cylindrical longitudinal hole which extends along the axis and forms the cable channel 98.
  • Figure 32b is a side cross-sectional view of the fire resistance body of Figure 32a.
  • the fire resistance bodies 90, 96 thus define a hollow-profile-like or tubular extension, which extends through a whole longitudinal extent of the respective shaped body, and which is suitable for receiving cables, pipes or hoses. Also, hose or pipe guides or the like are referred to herein generally as cable channels.
  • the fire resistance bodies 90. 96 can also be used to improve cable cleats fire protection. (This includes hose or pipe guides).
  • Such cable guides can be inserted, for example, in the cable channel 92, 98, or cast in analogy to the discussed in Section VII. F and VII. G elements in the fire resistance body.
  • the fire resistance body 90. 96 can in particular for cable ducts and / or for
  • Locking channels are used in a fire resistance door, as illustrated for example in Figs. 21 and 28.
  • the fire resistance body ind has at least two side sections delimiting the interior of the cable duct
  • the cable channel and similar complex shapes can be easily produced by the method described in Section I I.
  • the Feuerw iderstandsêt m at least two side surfaces. Two of the at least two side surfaces are arranged in the cross-sectional plane I.-like to each other, preferably at an angle to each other which exceeds 60 ° and preferably at an angle between 80 ° and 100 ° to each other.
  • the fire resistance body in the Quersehnittsebene at least three the inside of the cable channel delimiting side sections.
  • the soabitesc are preferably arranged in the Quersehnittsebene U-like to each other, particularly preferably with pairwise angles between adjacent side surfaces, the jew eils exceed 60 ° and which are preferably at an angle zw between 80 ° and 100 ° to each other.
  • at least two of the side sections are arranged in the cross-sectional plane at right angles to each other.
  • Inner surfaces of the side portions may abut one another in the cross-sectional plane at an angle or together form a continuous curved portion, such as a circle portion.
  • fire escape bodies have at least two of the
  • Fire resistance body a length along the axis of at least 0.5 m.
  • the fire resistance body is monolithically formed.
  • the fire resistance body may have zones with different properties, as already described above.
  • the refractory body may include a first zone and a second zone, the first zone and the second zone being at least one of the above-mentioned parameters
  • Another aspect relates to the use of the fire resistance body as a component for a cable duct.
  • the Feuerw iderstandsêt have complex structures.
  • the Fire resistance body may be configured to fill a kom lexe hollow shape, or alternatively can be installed independently as a complex shape. Examples of this have already been given in the previous sections.
  • This form of diversity is made possible by the fact that the fire resistance body can be poured and solidified as a stable foam in a casting mold. This is easily possible thanks to the particle stabilization of the foam.
  • the erfi ned gsgeABA fire resistance body can be adapted as an insert to any element that is used for fire protection purposes.
  • the fire resistance body according to the invention for fire doors, cable du rch suited ru conditions, fire protection inserts for safes and / or vault walls, security walls and / or security elements for, for example, refractories, vaults, IT rooms for arithmetic or data storage centers .
  • the fire resistance body is inserted into the respective component or cast into a frame of the component as a casting mold.
  • Embodiments (fire resistance body):
  • Fire resistance body comprising
  • a gypsum-based porous material having an amphiphilic additive contained therein, said amphiphilic additive consisting of a head group as a hydrophilic end and a hydrocarbon chain as a hydrophobic end, and wherein said hydrophobic end has a molecular mass of less than 300 g / moi.
  • Fire resistance body comprising a porous material based on gypsum, wherein
  • the porous material is foamed, and wherein pores of the porous material have at least partially hydrophobic particles on their inner walls.
  • a gypsum based porous material having macropores with a median diameter of the macropores of between 0, 1 mm and 5 mm, the
  • Fire resistance body has a first region, and wherein the diameter of the macropores within the first region has a distribution width of less than 0.45 times the median diameter of the macropores.
  • a gypsum-based porous material having macropores with a median diameter of the macropores of between 0, 1 mm and 5 mm, wherein the
  • Fire resistance body has a first region, and wherein
  • the density of the refractory body in the first region has a spreading width of less than 5%, preferably less than 3%, more preferably less than 2%, the density being defined as average density in regular volumes of 50 ml.
  • Fire resistance body comprising
  • the material is slightly water absorbent, so that its water absorption time determined by buoyancy measurement exceeds 24 hours.
  • Fire resistance body according to one of the preceding embodiments, wherein the fire resistance body has a density between 80 and 400 kg / m.
  • Fire resistance body containing at least 50 wt ichts- ".. CaS0 4 dihydrate and a content of inorganic material of at least 90% by weight.
  • the hydrophobic end of the amphiphilic additive has a length of 4-8 carbon atoms.
  • Manufacturing method includes:
  • composition comprising a water-gypsum dispersion
  • Fire resistance body is fitted in the frame
  • Component comprising a fire resistance body with a gypsum-based porous material and a frame, wherein the component has a fire protection of at least F30 and the fire resistance body is cast or fitted into the frame, in particular by means of the method according to the preceding exemplary embodiment.
  • a method for producing a fire resistance body comprising the method
  • Providing a foamable composition comprising: a water-gypsum dispersion, a hydrophobization additive, soft in water
  • Air bubbles of the wet foam are stabilized by the at least partially hydrophobized particles of the binder by the particles attach to the water-air interfaces that form the walls of the air bubbles;
  • a method for producing a fire resistance body comprising the method
  • Providing a foamable composition comprising: a water-gypsum dispersion, at least partially hydrophobized particles, optionally further
  • a fire resistance body comprising a gypsum-based porous material having an amphiphile contained therein.
  • the fire resistance body has a fire resistance class of at least F30, and wherein
  • the fire resistance body has a first zone (6) and a second zone (7), wherein the first zone and the second zone differ from each other in terms of at least one parameter selected from the following list: Density.
  • Transition region (9) is present.
  • a fire resistance body according to any one of the preceding embodiments, wherein the first zone (6) has a higher density and the second zone (7) has a lower density, and wherein the first zone is in a marginal portion (22, 23, 24, 25, 26 , 27) of the fire resistance body is arranged. 7. Fire resistance body according to one of the preceding embodiments, wherein the amphiphilic additive from a head group as a hydrophilic end and a
  • Hydrocarbon chain exists as a hydrophobic end, and wherein the hydrophobic end has a molecular mass of less than 300 g / mol
  • Hydrocarbon chain of the hydrophobic end of the amphiphilic additive has a length of less than 12 carbon atoms
  • a method for producing a fire resistance body comprising
  • the first and second wet foams differ from one another with regard to at least one selected from the group consisting of the composition
  • Foaming conditions in particular foaming intensity
  • first wet foam forms a first zone (6) of the fire resistance body and the second wet foam forms a second zone (7) of the fire resistance body, wherein the first zone and the second zone in the
  • At least one parameter selected from the following list differ: Density. Median diameter of macropores, distribution width of the macropores
  • Pore size distribution of macropores, chemical composition and
  • each of the first and second compositions is at least partially hydrophobicized
  • Particles comprise, and wherein respective air bubbles of the first and the second wet foam are stabilized by the respective at least partially hydrophobic particles by the particles attach to the water-air interfaces forming the walls of the air bubbles, and wherein the stabilized air bubbles macropores of the Form refractory body.
  • a fire resistance body wherein the fire resistance body comprises a gypsum based porous material and at least one edge of the fire resistance body has a groove (41, 55) and / or a spring (42, 52), and wherein
  • the fire resistance body has a fire resistance class of at least F30.
  • Macropores having a median diameter of the macropores between 0, 1 mm and 5 mm.
  • Fire resistance body having a first zone (58) and a second zone (59), wherein the first zone (58) has a higher density and in a region of the groove (41, 55) and / or the spring (42, 52) of the fire resistance body is arranged, and wherein the second zone (59) has a lower density and is spaced from the groove and / or the spring.
  • a fire resistance body according to any one of the preceding embodiments, wherein the groove (4 1, 55) and / or the spring (42, 52) has a stepped cross-section with a right-angled step.
  • Embodiments which forms a first Feuerwidcrstandselasticity (54) of the kit, and a second fire resistance body (57), a softer
  • At least one parameter selected from the following list density, median diameter of the macropores, distribution width of the
  • composition comprising a water-gypsum dispersion
  • the mold having a profile disposed therein for later forming a groove and / or a spring in the fire resistance body;
  • Curing composition to the refractory body, and subsequent drying of the cured fire resistance body are Curing composition to the refractory body, and subsequent drying of the cured fire resistance body.
  • Manufacturing for the production of a fire resistance body in particular a fire resistance body according to one of the A u s fo rs h e p s c 1 e 1 to 8, wherein the manufacturing process comprises:
  • composition comprising a water-gypsum dispersion
  • Moving member (20, 20a) comprising a fire suppression body with a
  • the gypsum-based porous material contains an amphiphilic additive and macropores with a macroporous diameter of the macropores of between 0. 1 mm and 5 mm have the wettable component having a fire resistance class of at least T30.
  • Movable component according to Embodiment 2 further comprising at least one recess provided in the fire resistance body, wherein the at least one recess comprises at least one element selected from the group consisting of: recess for receiving a lock case cavity; Lock case cavity (80) for receiving a door lock mechanism; Locking channel (64) for receiving a locking element; Cable duct (66) for receiving a cable; Through hole (71) for receiving a peephole, receptacle for an electronic component, receptacle for a door hinge.
  • Movable component according to embodiment 4 further comprising two shank ends (71) for rotating the fire damper about an axis, wherein the two shaft ends protrude from each other opposite ends of the fire resistance body along the axis.
  • a movable member according to any one of the preceding embodiments, further comprising a frame, wherein the fire resistance body in the frame as
  • Casting mold is poured.
  • the fire resistance body has a density between 80 and 400 kg / nr.
  • the proportion of closed macropores is at least 70%.
  • Movable component containing at least 50% by weight of CaSO i dihydrate and a content of inorganic material of at least 90% by weight.
  • amphiphilic additive comprises a head group as a hydrophilic end and a hydrophilic end
  • Carbon hydrogen chain exists as a hydrophobic end, and wherein the hydrophobic end has a molecular mass of less than 300 g / mol.
  • Hydrocarbon chain of the hydrophobic end of the amphiphilic additive has a length of less than 12 carbon atoms
  • the fire resistance body has a first zone (6) and a second zone (7), wherein the first zone and the second zone differ with respect to at least one parameter selected from the following list: density, median diameter of the macropores,
  • Component has a fire resistance class of at least T30, the method comprising:
  • composition comprising a water-gypsum dispersion
  • Fire resistance body according to one of the preceding exemplary embodiments, wherein the lock box cavity (80) is embedded in a side edge of the fire resistance body (83) and forms an opening therein.
  • the fire resistance body comprises a lock case or a door leaf insert with integrated lock case.
  • a fire resistance body according to any one of the preceding embodiments, wherein the fire resistance body has a first zone (6) and a second zone (7), the first zone (6) having a higher density and within a range the lock box cavity (80) of the fire resistance body is arranged, and / or wherein the second zone (7) has a lower density and is removed in a region of the fire resistance body
  • Lock case cavity (80) is arranged.
  • Fire resistance body according to one of the preceding examples, wherein the fire resistance body has a fire resistance class of at least T30.
  • Hersteilbacter includes:
  • a fire channel for a cable channel comprising a fire resistance body comprising a gypsum-based porous material having macropores having a median diameter of the macropores between 0, 1 mm and 5 mm,
  • the fire resistance body has a fire resistance class of at least F30, and
  • fire resistance body I extends along an axis of the cable channel, and in a plane perpendicular to the axis of the cross-sectional plane at least two the interior of the cable channel defining side portions.
  • a fire resistance body according to any one of the preceding embodiments, wherein the fire resistance body has a first zone and a second zone, wherein the first zone and the second zone differ in H inbl ick on at least one parameter selected from the following list: density, median diameter of the
  • Macropores distribution width of pore size distribution of macropores, chemical composition.
  • a fire resistance body according to any one of the preceding embodiments wherein at least two of the side portions are arranged in the cross-sectional plane L-like to each other.
  • Fire resistance body according to a bel iebigen of the preceding embodiments, wherein the fire resistance body in the cross-sectional plane has at least three the interior of the cable channel bounding side sections.
  • Angle abut or together form a continuously curved portion, such as a circle section.
  • a fire resistance body according to any one of Embodiments 6 and 7, wherein the interior of the conduit forms an opening to a fourth side in the cross-sectional plane.
  • Component for a cable duct comprising the fire resistance body after
  • a fire resistance body comprising a gypsum based porous material, wherein the
  • Fire resistance body has a fire resistance class of at least F30, wherein at least one functional element at least m with a first part in the porous material of
  • suspension element for suspending the fire resistance body
  • shaft element for rotatably supporting the fire resistance body

Abstract

Offenbart ist ein bewegliches Bauteil, umfassend einen Feuerwiderstandskörper mit einem porösen Material auf Gipsbasis. Das poröse Material auf Gipsbasis enthält ein amphiphiles Additiv und weist Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zwischen 0.1 mm und 5 mm auf. Das bewegliche Bauteil weist eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 auf. Beispielsweise ist das bewegliche Bauteil ein Türblatt für eine Feuerwiderstandstür oder eine Brandklappe. Des Weiteren offenbart ist ein Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Bauteils für Feuerwiderstand.

Description

Feuerwiderstandskörper und Verfahren zur Herstellung desselben I. Technischer Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Feuerwiderstandskörper, ein Herstel h erfahren für
Feuerwiderstandskörper und ein Bauteil mit einem solchen Feuerwiderstandskörper.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Bauteile für das Bauwesen mit Feuerschutzwirkung bekannt. Zu diesem Zweck werden beispielsweise Platten aus Gips aufgrund ihrer feuerhemmenden Wirkung eingesetzt.
Werden solche Gipsplatten im Brand fall erhitzt, so spaltet sich das im Gips gebundene Kristall wasser ab und verdunstet. Dadurch werden die Gipsplatten gekühlt: Die von einem Brand erzeugte Hitze muss zunächst die Hydratisierungsreaktion rückgängig machen und das Wasser freisetzen. Die dabei geleistete Arbeit erfordert Energie. Das freigesetzte Wasser nimmt anschliessend durch das Verdampfen erneut Energie auf. Durch die Absorption dieser Energie wird Wärme entzogen und das System somit gekühlt. Selbst ein dehydratisierter Gipskörper ist anschließend noch bis zu einem gewissen Grad brandbeständig. Daher ist Gips für den baulichen Brandschutz sehr geeignet.
Zum Zweck des Brandschutzes werden gewöhnlich im Endlosverfahren hergestellt
Gipsplattcn in Standardgrössen verwendet, die sodann geeignet zugeschnitten werden. Dies ist allerdings mit hohem Aufw and an manueller Arbeit verbunden und daher ein
beträchtlicher Kostenfaktor. Weiter ist es aus diesem G und schw ierig, eine gleichbleibende
Qualität der Bauteile sicherzustellen.
Zudem sind die Bauteile aus Gips relativ schwer. Dies erschwert den Einbau zusätzlich und schränkt darüber hinaus auch die mögl ichen Einsatzgebiete ein. Eine Reduktion in der
Materialdichte wird jedoch als problematisch erachtet, da dies nach herrschender Auffassung auf Kosten der Stabilität und der Materialintegrität geht.
Es besteht daher ein Bedarf an alternativen Bauteilen, die die Feuerschutzwirkung und möglichst viele sonstige Vorteile der bekannten Gipsplattcn, nicht aber deren Nachteile, zumindest nicht in vollem Umfang, aufweisen.
IL Zusammenfassung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden daher ein Feuerwiderstandskörper und ein Verfahren zu Herstellung desselben vorgeschlagen, welche zumindest einige der beschriebenen Nachteile vermindern. Beispielsweise haben Aspekte der Erfindung den Vorteil, Feuerwiderstandskörper und daraus herstellbare Brandschutzbauteile bereitzustellen, welche über eine niedrige Dichte verfügen sowie den einschlägigen Normen für Brandschutzbauteile gerecht zu werden. Ein weiterer Vorteil l iegt darin, dass die gewonnenen
Feuerwiderstandskörper flexibel einsetzbar, sowie vergleichsweise einfach zu verarbeiten sind. Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden ein Bauteil gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 1 5 zur Verfügung gestellt. Diese Aspekte können mit den übrigen hierin genannten Aspekten kombiniert werden.
Ausführungsformen der Erfindung bieten Vorteile hinsichtlich des Gewichts und der
Flexibilität beim Einbau, da das Material in nahezu bel iebige Formen gegossen werden kann. Auch bieten Ausführungsformen einen hohen Feuerwiderstand. A usfü Ii ru n gsfo m en sind zudem kostengünstig herstellbar. Ausführungsformen können auch als Isolationsmaterial verwendet werden, denn durch die Porosität können sie über eine verhältnismässig geringe thermische Leitfähigkeit verfügen. Einstückige oder monolithische Ausführungen sind möglich; sie sind homogener und weniger anfällig für Brüche als z u sa m m c n geset zt e Körper. Im Weiteren soll die Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden, aus denen sich weitere Vorteile und Abwandlungen ergeben.
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines
Feuerwiderstandskörpers gemäß einem Aspekt der Erfindung;
Figur 2 stellt schematisch ein partiell hydrophobisiertes Partikel dar;
Figur 3 stellt schematisch das Prinzip der S c Ii a u m st ab i 1 i s i e r u n g mittels partiell
hydrophobisierter Partikel dar;
Figur 4 und 5 zeigen Ansichten von Feuerwiderstandskörpern gemäß jeweil iger
Ausführungsformen der Erfindung;
Figur 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Feuerwiderstandskörpers gemäß einer Aus fü h ru n gs fo r m der Erfindung;
Figur 7 zeigt weitere Ansichten von Feuerwiderstandskörpern gemäß jeweil iger
A u s tu h r u n g s fo rm e n der Erfindung;
Figur 8 zeigt Diagramme der zu den Feuerwiderstandskörpern von Figur 7 gehörigen
G rößen verte i 1 u n gen der Makroporen;
Figur 9a, 9b, 1 Oa, 1 Ob zeigen zonierte Einlagen für Türblätter einer Feuerwiderstandstür gemäß A u s f ü h ru n gs fo rm e n der Erfindung;
Figur 1 1 - 14 zeigen erfindungsgemässe Feuerwiderstandskörper mit zwei Zonen und
Querschnitte durch dieselben;
Figur 1 5a, 1 5b zeigen Ansichten eines Feuerwiderstandskörpers, dessen eine Kante eine Nut und dessen gege n ü b erliegende Kante eine Feder aufweist;
Figur 1 6a, 1 6b zeigen Ansichten eines Feuerwiderstandskörpers analog zu Figur 1 5a, 1 5b, welcher zusätzlich Zonen verschiedener Dichte aufweist;
Figur 1 7a, 1 7b zeigen Ansichten zweier mittels Nut und Feder zusammensetzbarer Feuerwiderstandskörper;
Figur 18-20 zeigen Ansichten weiterer mittels Nut und Feder zusammensetzbarer
Feuerwiderstandskörper;
Figur 21 zeigt eine Seitenansicht einer Türblatteinlagc für eine Feuerwiderstandstür gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 22 zeigt eine Frontalansicht einer möglichen Variante der Türblatteinlagc von Figur 2 1 ; Figur 23a-c zeigen weitere Ansichten einer Türblatteinlage für eine Fe u e w i d e rs t a n d s t ü r gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 24a, 24b zeigen Ansichten eines plattenartigen Brandschutzkörpers mit integrierten funktionalen Elementen gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 25a, 25b zeigen Ansichten eines geformten Feuerwiderstandskörpers in Form eines Schlosskastens gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 26a-26c zeigen Ansichten eines weiteren geformten Feuerw iderstandskörpers in Form eines Schlosskastens gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 27 und 28 zeigen Türblatteinlagen mit jew eils darin eingesetzten Schlosskästen gemäß jeweiliger Ausführungen der Erfindung;
Figur 29a, 29b zeigen Ansichten einer Türblatteinlage mit einem darin integrierten
Schlosskasten gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 30a, 30b zeigen Ansichten einer Brandschutzklappe gemäß einer Ausführung der Erfindung;
Figur 1 a, 1 b zeigen Ansichten eines geformten Brandschutzkörpers ausgeprägt als
Kabelkanal gemäß einer Ausführung der Erfindung; und
Figur 32a, 32b zeigen Ansichten eines geformten Brandschutzkörpers ausgeprägt als
Kabel kanal. Kabel- oder R oh rd u rch fü h ru n g gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung.
III. Grundverfall ren
Im Folgenden wird mit Bezug auf Figur 1 das Verfahren zur Herstellung eines
Feuerwiderstandskörpers gemäß Aspekten der Erfindung beschrieben. Das Verfahren gliedert sich in folgende Verfahrensschritte:
S I : Zunächst wird ein Gipspulver bereitgestellt;
S2 : Das Gipspulver wird in Wasser dispergiert;
S3 : Partiell hydrophobisierte Partikel werden in der Wasser-Gips-Dispersion bereitgestellt;
S4: Die Wasscr-G i ps- D i spers ion wird zur Bildung eines Nassschaums aufgeschäumt;
S5 : Die partiell hydrophobisierten Partikel stabilisieren Luftbläschen des Nassschaums, indem sie sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der
Luftbläschen bilden; S6: Die aufgeschäumte Wasser-Gips-Dispersion härtet zu dem Feuerwiderstandskörper aus, wobei die stabilisierten Luftbläschen Makroporen des Feuerwiderstandskörpers bilden; und
S7: Der Feuerw iderstandskörper wird getrocknet.
Als Ergebnis w erden nach Aushärtung des Feuerw iderstandskörpers geschlossene
Makroporen mit wohidefinierter Form und Größe erhalten. Insbesondere w ird eine besonders homogene Verteilung der Makroporen erhalten. Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht es somit, einen stabilen Schaum zu bilden, mittels dessen reproduzierbar uniforme, geschlossene Makroporen in dem Feuerw iderstandskörper erhalten werden.
Im Folgenden w erden w eitere Einzelheiten zu den jeweiligen Verfahrensschritten erläutert.
In den Schritten S l und S2 wird das Gipspulver bereitgestellt und in Wasser dispergiert. Das Wasser kann hierbei bereits weitere Additive enthalten (z.B. irgendw elche hierin beschriebenen Additive) und/oder mit weiteren Flüssigkeiten vermischt sein. Das Gipspulver kann aus mehreren Behältern und/oder in mehreren Schritten bereitgestel lt werden, und kann mehrere verschiedene Gipspulversorten umfassen.
Auch das Gipspulver muss kein reines Gipspulver sein, sondern es kann bereits mit weiteren Additiven vermischt sein, z.B. mit jedweden hierin beschriebenen Additiven. Einzelheiten zu dem Gipspulver sind in Abschnitt IV.a unten beschrieben, und mögliche weitere Additive sind in den Abschnitten IV.b-e unten beschrieben.
Das Dispergieren des Gipspulvers in Wasser kann durch einen beliebigen D i spergi ervo rgan g erfolgen, etwa durch Zufuhren eines kontinuierlichen Zustroms von Gipspulver in das fließende Wasser, oder durch Einmischen des Gipspulvers in einen mit stehendem Wasser gefüllten Container. Das M i sc h u n gs v erhältni s von Gips zu Wasser bzw. zu Flüssigkeit ist variiert für verschiedene Gipse und w ird so eingestel lt, dass eine konzentrierte Dispersion entsteht, die aber noch giessbar ist.
In Schritt S3 werden partiell hydrophobisierte Partikel in der Wasser-Gips-Dispersion bereitgestellt. Die Bereitstellung der partiell hydrophobisierten Partikel kann auf verschiedene Wege erfolgen, von denen einige Wege (i)-(iii) im Folgenden beispielhaft beschrieben sind:
(i) Gemäß einem ersten Weg wird ein amphiphiles Hydrophobisierungs-Additiv zugegeben, wobei das H yd rophob i s ieru n gs- A dd i tiv zumindest einen Teil der Gipspartikel partiell hydrophobisiert. Gemäß diesem Weg werden die Gipspartikel des Gipspulvers selbst (oder zumindest einige davon ) zu den partiell hydrophobisierten Partikeln umgewandelt. Mögliche Uydrophobisicrungs-Additive sind in Abschnitt IV.b beschrieben.
Die Zugabc des Hydrophobisierungs-Additivs kann in das Wasser (vor oder gemeinsam mit der Zugabe des Gipspulvers ins Wasser) oder in die bereits bestehende Wasser-Gips- Dispersion erfolgen. Die Hydrophobisierung der Gipspartikel erfolgt, wie in Figur 2 dargestellt, indem das amphiphile Hydrophobisierungs -Additiv 14 eine ein-molekuiare Schicht um die Gipspartikel 1 5 bildet. Dabei sind die hydrophilen Köpfe des Hydrophobisierungs-Additivs 14 zu den Gipspartikeln 1 5 hin gerichtet, und die hydrophoben Schwänze sind von den Gipspartikeln 1 5 weg gerichtet. Dadurch bilden die hydrophoben Schwänze eine die Gipspartikel 15 umhüllende hydrophobe Schicht, die die partielle Hydrophobisierung der Gipspartikel 15 bewirkt.
Unter einer partiellen I I y d rophob i s i eru n g wird hierbei verstanden, dass das wasserbasierte Lösungsmittel zum Zeitpunkt der Schaumbildung auf dem jeweil igen Partikel einen
Kontaktw inkel von 55-85 bildet.
(ii) Gemäß einem zw eiten Weg werden partiell hydrophobisierte Partikel zugegeben.
Wiederum kann die Zugabe in das Wasser (vor oder gemeinsam mit der Zugabe des
Gipspulvers ins Wasser) oder in die bereits bestehende Wasser-Gips-Dispersion erfolgen.
Die partiell hydrophobisierten Partikel können zuvor hydrophobisierte Partikel sein. Die Partikel haben somit typischerweise einen relativ hydrophileren Kern, welcher mittels zusätzlicher Schritte, etwa mittels Zugabe eines Additivs, eigens partiell hydrophobisiert wurde. Typischerweise hat somit eine Schale der (partiell ) hydrophobisierten Partikel eine höhere Hydrophobizität als der Kern der Partikel . Dadurch kann die Hydrophobizität der Partikel genau an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst w erden. Die (partiel l )
hydrophobisierten Partikel können von Gips verschiedene Partikel oder hydrophobisiertes
Gipspulver sein. Im letzten Fall können die hydrophobisierten Partikel Gipspulver von Schritt S 1 und S2 sein, wobei das Gipspulver bereits zuv or partiell hydrophobisiert wurde (siehe etw a Beschreibung von Weg (i)), oder es kann ein zusätzl ich zugegebenes Gipspulver sein. Beispiele für geeignete partiell h y d ro p hob i s i e rba e Partikel sind in Abschnitt IV.c
beschrieben.
(iii) Gemäß einem weiteren Weg werden weitere hydrophile Partikel zugegeben, die verschieden v om Gips der Schritte S l und S2 sind; und ein Hydrophobisierungs-Additiv wird zugegeben, wobei das Hydrophobisierungs-Additiv zumindest einen Teil dieser weiteren Partikel partiell hydrophobisiert. Dieser Weg entspricht Weg (i) und kann mit diesem kombiniert werden, wobei hier anstelle der Gipspartikel (oder zusätzl ich zu diesen ) weitere Partikel zugegeben und partiell hydrophobisiert werden.
Schritt S3 kann vor, während oder nach dem Schritt S2 erfolgen. Dies ist in Figur 1 beispielhaft durch verschiedene mögl iche Positionen des gestrichelt dargestellten Schrittes S3 angedeutet. Beispielsweise kann die Zugabe des II yd ro p h ob i s i e ru ngs-Additi v s zum Wasser erfolgen, bevor das Gipspulv er in dem (bereits mit dem Hydrophobisierungs-Additiv vermischten ) Wasser dispergiert wird. Alternativ kann die Zugabe des I I yd rophob i si eru n gs- Additivs zum Gipspulv er erfolgen, bevor das Gipspulver in dem Wasser dispergiert wird. Auch kann die Zugabe des Hydrophobisierungs-Additivs zum Wasser gleichzeitig mit den Gipspartikeln erfolgen, etwa aus einem separaten Zugabekanal oder aus dem gleichen Zugabekanal wie die Gipspartikel, mit denen das Hydrophobisierungs- Additiv zuvor vermischt wurde. Die letztgenannten Varianten führen dazu, dass das Hydrophobisierungs- Additiv sofort bei Entstehung der Wasser-Gips-Dispersion (Schritt S2) bereitgestellt ist. Das Hydrophobisierungs -Additiv kann somit von Anfang an mit dem Gipspulver in einer Pulvermischung enthalten sein, oder separat zum Wasser bzw. der Wasser-Gips-Dispersion zugegeben werden.
In Schritt S4 wird die Wasser-Gips-Dispersion aufgeschäumt, wobei ein Nassschaum gebildet wird. Die Schaumbildung kann über verschiedene Methoden erfolgen. Das Aufschäumen kann beispielsweise durch Einbringen von Gasen erfolgen: Hierbei wird durch das Einbringen geeigneter Gasmengen die Dispersion in einen Nassschaum überführt. Gase können zum Beispiel mechanisch in die Dispersion eingearbeitet oder in dieser chemisch erzeugt werden. Es ist auch möglich, in einem geeigneten Prozess Flüssiggase fein in der Dispersion zu verteilen und danach expandieren zu lassen. Beispielsweise kann das Aufschäumen durch Zumischen von Wasse rs to ffpero i d (H202) zu der Zusammensetzung und nachfolgender Zersetzung des Peroxids erfolgen.
Weitere Details zu dem Schäumungsmittei sind in Abschnitt IV. d beschrieben.
Durch das Einbringen geeigneter Mengen an Gasen in Schritt S4 wird eine Dispersion, die partiell hydrophobisierte Partikel enthält, unter Anlagerung dieser Partikel an der Luft-Wasser Grenzfläche in einen stabilen Nassschaum überführt.
Die Partikel Stabil isierung (Schritt S5, der gleichzeitig mit Schritt S4 beginnen kann ), wird im Folgenden genauer beschrieben. Ohne an diese Theorie gebunden zu sein, wird die
Stabilisierung wie folgt erreicht: Durch ihre partiel le Hydrophobizität bedingt, lagern sich die partiell hydrophobisierten Partikel präferentiell an der Oberfläche der Schaumbläschen des Nassschaums, d.h. an der Grenzfläche zwischen Dispersion und dem gasgefüllten Inneren der Schaumbiäschen an. Die hydrophobisierten Partikel unterstützen die Bildung von kleinen, homogen verteilten Gasbläschen und stabilisieren die geformten Bläschen höchst effizient. Durch die Anlagerung der Partikel an den Bläschen wird die freie Energie des Systems stark reduziert. Daraus und aus dem Fakt, dass die partiell hydrophobisierten Partikel eine robuste Hülle um die Bläschen bilden und die Grenzflächen zwischen benachbarten Bläschen effektiv auf Distanz halten, wird klar, dass fachmännisch ausgeführte pari i kel stab i 1 is i erte Schäume die üblichen Zerfallsprozesse wie Entwässerung, also Phasenseparation Schaum - Dispersion, Porenwachstum durch Koaleszenz oder Ostwaldreifung nicht oder deutl ich verlangsamt zeigen. Die erfindungsgemäßen partiell h yd ro p h o b i s i e rt e n Partikel besetzen bevorzugt einen Großteil der Grenzfläche, typischerweise 50 %, besonders bevorzugt mehr als 60 % oder sogar mehr als 66 % des Flächeninhalts der Grenzfläche. Die erfindungsgemäßen partiell hydrophobisierten Partikel besetzen beispielsweise bis zu 50%, bevorzugt bis zu 70% oder sogar 80%, gegebenenfalls bis zu 95% des Flächeninhalts der Grenzfläche Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch die Stabil isierung einer Luftblase 4 durch partiell hydrophobisicrte Partikel. In Figur 2 sind Gipspartikel 1 5 durch Amphiphile 14 partiell hydrophobisiert (gemäß dem oben beschriebenen Weg (i) von Schritt S3): Die Amphiphile 14 bilden eine ein-molekulare Schicht um das Gipspartikel 1 5, wobei der hydrophile Kopf der Amphiphile 14 zu den Gipspartikeln 1 5 hin gerichtet ist und der hydrophobe Schwanz von den Gipspartikeln 1 5 weg gerichtet ist.
In Figur 3 ist zu sehen, dass die partiel l h yd ro p h o b isie rt c n Partikel 1 5 an der Luft-Wasser- Grenzfläche 16 angelagert sind, die die Luftblase 4 des Schaums als Wand umhüllt, und damit den Flächeninhalt der Grenzfläche verringern. Wie oben beschrieben, wird durch die damit einhergehende Verringerung der freien Energie sowie durch die robuste Hülle der partiell hydrophobisierten Partikel 15 die Luftblase 4 effektiv stabilisiert.
In Figur 3 sind auch nicht an der Grenzfläche lagernde Gipspartikel t ei 1 -h yd rophob i s i ert . Es können alle oder nur einige Gipspartikel teil -h yd rophob i s i ert sein. Im letzteren Fall lagern sich die t e i 1 -h yd ro p h ob i s i e rt e n Gipspartikel 1 5 präferenticll. aber nicht zwingend immer an der Luft- Wasser Grenzfläche an.
Der Mechanismus der Partikeistabilisierung unterscheidet sich grundlegend von einer Stabilisierung von Schaum z.B. mittels Tensiden, wie sie etwa in EP 2045227 A 1 beschrieben ist. Die Tenside reduzieren die freie Energie pro Flächenbetrag der Luft- Wasser-Grenzfläche, indem sie die Oberflächenspannung der Luft- Wasser-Grenzfläche verringern. Im Gegensatz dazu wird bei der erfindungsgemäßen Stabil isierung der Flächenbetrag der energetisch ungünstigen L u ft- Wasser-G ren zfl äch e selbst reduziert, in dem ein Teil dieser Grenzfläche durch die energetisch günstigeren Grenzflächen Luft-partiell hydrophobisicrte Partikel sowie partiell hydrophobisierte Partikel-Wasser ersetzt wird ( Figur 2 ). Ein weiterer Vorteil partiell hydrophobisierter Partikel besteht darin, dass die thermische Energie um G rössen o rd n u n ge n zu gering ist, um einmal an die Grenzfläche angelagerte Partikel von derselben wieder zu entfernen. Einmal an die Grenzfläche 16 adsorbierte Partikel desorbieren daher praktisch nicht mehr. Die P a rt i k e 1 - S t a b i 1 i s i e ru n g ist dermassen effizient, dass Entwässerung,
Koaleszenz und Ostwaldreifung nahezu komplett unterbunden werden können.
Im Unterschied dazu liegt der mit der Adsorption eines grenzflächenaktiven Moleküls (Tensids) an die Luft-Wasser-Grenzfläche verbundene Energiegewinn dagegen im Bereich der thermischen Energie. Deshalb unterl iegen Moleküle wie Tenside an der Grenzfläche einem Adsorptions- Desorpt ion sgl ei ch gew i ch t . Durch diese Dynamik im System schreiten die thermodynamisch begünstigten Zerfallsprozesse eines Schaums stetig voran.
Diese Unterschiede haben weitreichende Konsequenzen für die Stabilität des Schaums und für daraus gefertigte Bauteile, denn die Eigenschaften poröser Material ien werden
massgebl ich durch ihre M ikrostruktur bestimmt. Nassschäume sind von Natur aus instabil, das heisst, sie ind ab dem Zeitpunkt ihrer Ausbildung fortschreitenden Zerfal lsprozessen. unterworfen. Damit, Qual ität, Funktionalität und Produktsicherheit von porösen Brandschutzkörpern im Brand fall sichergestellt werden können, war es bisher - ohne
Kontrolle der Mikrostruktur im gesamten Bauteiivoiumen und über die Dauer des ganzen
Herstellungsprozesses problematisch, Brandschutzkörper, insbesondere solche mit einer grösseren Ausdehnung, aus hochporösem Gips herzustellen. Das erfindungsgemässe
Verfahren stellt dagegen durch die Verwendung von anorganischen Schaumstabilisatoren eine solche exzellente Kontrolle der Mikrostruktur sicher. Dadurch wird es ermöglicht, dass ein mit der vorgegebenen Dichte und Porengrösse hergestellter Nassschaum zuverlässig bis zur Verfestigung stabil bleibt und keinen kritischen Grad an Entwässerung, also Phasenseparation Schaum - Dispersion, oder an Porenwachstum durch Koaleszcnz oder Ostwaldreifung zeigt. Wie oben erwähnt, sind partikel-stabilisierte Nassschäume insbesondere sehr viel stabiler als etwa durch grenzflächenaktive Substanzen wie Tenside stabilisierte Schäume. Es erweist sich, dass part ikcl-stabi 1 isicrtc Nassschäume über mehrere Tage hinweg ihre bei der Herstellung eingestellte Mikrostruktur erhalten. Damit ist gewährleistet, dass sich die bei der
Schaumbildung eingestel lte Mikrostruktur über die Zeitdauer der nachgeschaltetcn
Prozessschritte bis zur Fertigstellung des porösen Formbauteils nicht mehr erheblich ändert. Die Eigenschaften des Schaums und der sich daraus bildenden Poren ist auch über den gesamten Körper hinweg uniform, also im Wesentl ichen Gradienten-frei. In folge dieser hohen Stabil ität, Reproduzierbarkeit und Uniformität des Schaums und der daraus resultierenden Mikrostruktur führt der Einsatz der Part i kel -Stabi 1 isat ion zu außerordentlich sicheren porösen Brandschutzmaterialien.
H ierin werden nasse Schäume, die durch die Anlagerung von Partikeln an der Luft-Wasser Grenzfläche stabilisiert sind, auch partikel-stabilisierte Schäume genannt (im Gegensatz zu auf andere Weise, z.B. durch Tenside, stabilisierten Schäume). In anderem Zusammenhang sind weitere Details zu part i kel -st ab i 1 i si erten Schäumen in der WO 2007/068127 A 1
beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen wi d. Im Ergebnis
stabilisieren die partiell hydrophobisierten Partikel den Schaum und ermögl ichen
reproduzierbar homogen v erteilte Gasbläschen im Schaum.
In Schritt S6 wird der Feuerwiderstandskörper schließlich abgebunden. Dieser Schritt unterscheidet sich v on dem übl ichen Abbinden von Gips ledigl ich darin, dass der Schaum, wie zu Schritt S5 geschildert, in besonders hohem Maße stabil bleibt. Bei dem Abbinden werden die Gipspartikel zunehmend hydratisiert. Dabei kann zwar zumindest im Fall von Weg (i) ein Teil der schau m s t ab i 1 i s i e ren d en Wirkung graduell verloren gehen. Dies geschieht aber erst, nachdem sich der Feuerwiderstandskörper schon ausreichend verfestigt hat, so dass die Luftbläschen erhalten bleiben. Zusätzlich, und ohne auf diese Theorie beschränkt zu sein, können die Partikel an der Grenzfläche spät hydratisiert werden, da sie nur teilweise benetzt sind. Bei der späten Hydratisierung gilt umso mehr, dass sich der übrige
Feuerwiderstandskörper schon ausreichend verfestigt hat. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass aus den Luftbläschen zuverlässig Makroporen des Feuerwiderstandskörpers mit genau einstellbaren Eigenschaften und einer homogenen Verteilung hervorgehen. Insbesondere sind die Makroporen aufgrund der sehr hohen Schaumstabilität geschlossen
(siehe Schritt S5 ).
In Schritt S7 wird der Feuerwiderstandskörper auf beliebige Weise getrocknet. Nach dem Abschluss des Trocknens ist der Feuerwiderstandskörper fertig, und das gipsbasierte Material des Feuerwiderstandskörpers ist vorzugsweise ein K a 1 z i u m s u 1 f a t - D i h yd rat.
im Folgenden werden weitere optionale Aspekte bzw. weitere Schritte des Verfahrens erläutert.
Gemäß einem Aspekt umfasst das Verfahren zusätzlich das Zugeben weiterer Additive (z.B. in irgendeinem der Schritte S 1-S3). Additive können somit von Anfang an in der
Zusammensetzung enthalten sein oder später dazugemischt werden.
Gemäß einem Aspekt wird die Größe der Makroporen durch Wahl des
M i sc h u n gs vc rh ältni sses der hierin genannten Komponenten, optional weiterer Additive, sow ie der Bedingungen beim Bilden des Nassschaums beeinflusst. Mengen des
Hydrophobisierungs-Additivs, die von der Idealkonzentration abweichen, führen dabei zu größerem Durchmesser der Makroporen. Zudem kann der Durchmesser der Poren verkleinert werden, wenn Formulierungen höherer Viskosität verschäumt werden. Auf diese Weise ist ein Mediandurchmesser der Makroporen zw ischen 0, 1 mm und 5 mm kontrolliert einstellbar. Die Porosität und damit die Dichte des Materials werden über die Konzentration an
Schäumungsmittel definiert.
Gemäß einem Aspekt wird in einem weiteren Schritt die Gips-Wasser-Dispersion in eine gewünschte Hohl form ( Gussform ) mit den gewünschten Endmassen des zu erhaltenden Feuerwiderstandskörpers bzw. eines Bereichs desselben gegossen (wobei Schrumpfungsoder Expansionsprozesse berücksichtigt werden können, falls erforderl ich ). Dies kann vor oder nach dem Aufschäumen erfolgen. Der Gipsschaum wird dann in Schritt S6 in der Hohlform ausgehärtet und getrocknet. Der resultierende Feuerwiderstandskörper kann sodann optional ent formt und weiter getrocknet werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt wird die Zusammensetzung vor. während oder nach dem Aufschäumen in die Hohl form gegeben. Der Schaum ist so stabil, dass dies nicht zu einer zu signifikanten Beeinträchtigung der Homogenität der Makroporen führt. Optional kann ein weiterer A u fsch ä u mvo rga n g in der Gussform vorgenommen werden, z.B. durch Einbringen weiteren Gases. Optional kann die Gussform vor dem Aushärten der Z u sa m me n set zu n g gerüttelt werden.
Weitere Details zu dem Verfahren sind weiter unten beschrieben. Auch wenn die weiteren Details als Eigenschaften des mit dem hier beschriebenen Verfahren erhaltenen
Feuerwiderstandskörpers beschrieben sind, sind aus dieser Beschreibung auch die
entsprechenden V e r fa h re n ss chrittc ableitbar. Beispielsw eise sind weitere Details zum amphiphilen H yd ro p ho b i s i e r u n gs - A d d i t i v und zu den optionalen weiteren Additiven in Abschnitt IV.b beschrieben, und es ist klar, dass diese Additive in dem Schritt S3 eingesetzt werden können.
Im Folgenden werden drei Ausfuhrungsbeispiele für die Herstellung eines
Feuerwiderstandskörpers gemäß Weg (i) beschrieben.
Ausführungsbeispiel 1 :
Für die Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiei wurden folgende Ausgangsmaterialien verwendet, wobei sich die Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der Ausgangsmaterialien einschliesslich des Wassers beziehen:
54,748 Gew.-% Gips;
44,5 10 Gew.-% Wasser;
0,2227 Gew.-% Heptylamin. als I I yd ro p h ob i s i e u ngs-Additi v gemäß Schritt S3, Weg (i);
0,010 Gew.-% Zitronensäure, 0,0360 Gew.-% Braunstein als weitere Additive; und
0,469 Gew.-% Wasserstoffperoxid (50 %- Lösung) als .Aufschäummittel.
Mit diesen Ausgangsmaterialien wurde ein Feuerwiderstandskörper gemäß den oben beschriebenen Schritten S 1 bis S6 hergestellt. Im Einzelnen wurde das Wasser vorgelegt und gerührt. Zitronensäure, Braunstein und Heptylamin wurden dazugegeben und gemischt. Danach wurde die Wasserphase zum Gips zugegeben und die resultierende Wasser-Gips- Dispersion gerührt und homogenisiert. Anschliessend wurde das Wasserstoffperoxid dazugegeben und mit der Dispersion vermengt. Das Gemisch wurde in eine Hohlform
(Gussform ) abgegossen und darin aufgeschäumt. Sobald der Feuerwiderstandskörper ausreichend abgebunden hat, wurde er ent fo mt und getrocknet. Typischerweise dauert die Abbindereaktion zw ischen 1 5 min und 30 min.
Der resultierende Feuerwiderstandskörper gemäß A usfüh u n gsbei spiel 1 verfügt über eine Dichte von 3 1 7 kg/m . Der Median der Porengrössenverteilung der Makro poren beträgt 1.42 mm bei einem 10% Quantil v on 0.79 mm und einem 90% Quantil von 2.08 mm. Im Beispiel wu de ein Feuervviderstandskörper mit Abmessungen 500x500x64 mm hergestellt, wobei auch beliebige andere Abmessungen möglich sind. Der resultierende Feuervviderstandskörper ist in Figur 7a dargestellt, und seine M ikrostruktur (Eigenschaften der M ikroporen ) ist in Abschnitt V a. beschrieben.
Der Fe u e w i d e rs t a n d s kö r p e r wurde in einen Hohlkörper aus Stahlblech etwa gleichen
Ausmasses (500x500x64 mm) eingesetzt, um ein Brandschutzbauteil zu erhalten. Dieses Brandschutzbauteil wurde sodann einer Brandprüfung nach DIN 4102 und DIN EN 1 634- 1 unterzogen. Es wurde bestätigt, dass das Brandschutzbauteil die Bedingungen erfüllt, die für die Feuerwiderstandskiasse T90 nach DIN 4 1 02 Teil 5 gefordert werden. Ausführungsbeispiel 2:
Für die Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers gemäß einem zweiten
A u s tu h r u n gsb e i s p i e 1 wurden folgende A u sga n gs m a t e r i a 1 i c n verwendet, wobei sich die Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der Ausgangsmaterialien einschliesslich des Wassers beziehen :
54.775 Gew.-% Gips;
44,685 Gew.-% Wasser;
0,227 Gew.-0 «. Heptylamin als H yd rophob i sie ru n gs- Add i t i v gemäß Schritt S3, Weg (i);
0,010 Gew.-% Zitronensäure und 0,0220 Gew.-% Braunstein als weitere Additive; und 0,281 Gew.-% Wasserstoffperoxid (50 %- Lösung) als Aufschäummittel .
Der Hersteiiungsprozess ist analog mit demjenigen aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Der resultierende Feuerwiderstandskörper verfügt über eine Dichte v on 394 kg/m . Der Median der Porengrössen vertei ing der Makroporen beträgt 1 .29 mm bei einem 10%-Quantil v on 0.74 mm und einem 90% Quantil von 1 .92 mm. Der resultierende Feiierwiderstandskörper ist in Figur 7b dargestel lt, und seine M ikrostruktur (Eigenschaften der M ikroporen ) ist in Abschnitt V a. beschrieben.
Für einen erfindungsgemässen Feiierwiderstandskörper mit v ergleichsweise höherer Dichte, wie er in dem Aus Iii h r u n gs b e i s p i e 1 2 dargelegt w ird, können Feuerwiderstandsklassen, bis zu T120 nach DIN 4 1 02 Teil 5 erreicht werden.
Aus fü h r ii n gsb e i s p i e 1 3 :
Für die Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers gemäß einem dritten A u s tu h ru n gsb e i s p i c 1 wurden folgende A u sga n gsm a t c ri a 1 i en. verwendet, w obei sich die G e w ichtsp ro ze n t e auf das Gesamtgewicht der A u sga n gsm a t eri a 1 i en einschliesslich des Wassers beziehen :
54,788 Gew.-% Gips;
44.773 Gew.-% Wasser;
0.227 Gew.-% Heptylamin als H yd ro p h o b i s i e ru n gs - A d d i t i v gemäß Schritt S3, Weg (i);
0,01 0 Gew.-% Zitronensäure, 0,0140 Gew.-% Braunstein als weitere Additive; und
0, 188 Gew.-% Wasserstoffperoxid (50 %>- Lösung) als Aufschäummittel .
Der Hersteiiungsprozess ist analog zu demjenigen aus A u s fü h ru n gsbe i s p i e 1 1 . Der
resultierende Feiierwiderstandskörper v erfugt über eine Dichte v on 5 1 7 kg m . Der Median der Porcngrössen Verteilung der Makroporen beträgt 1 . 1 1 mm bei einem 10% Quantil von 0.71 mm und einem 90% Quantil v on 1 .67 mm. Der resultierende Feiierw iderstandskörper ist in Figur 7c dargestellt, und seine Mikrostruktur (Eigenschaften der Mikroporen) ist in Abschnitt V a. beschrieben.
Für einen erfindungsgemässen Feuerwiderstandskörper mit vergleichsweise höherer Dichte, wie er im in dem Ausführungsbeispiel 2 dargelegt wird, können Feuerwiderstandskiassen bis zu T 120 nach DIN 41 02 Teil 5 erreicht werden.
Bei diesen Ausführungsbeispielen sind die Feuerwiderstandsklassen T für
Feuerschutzabschlüsse beispielhaft genannt; analoge Tests können alternativ durch die in DIN 41 02 definierten Klassen F, G, L, E, I, K, R, S oder W ersetzt werden.
Die drei Ausführungsbeispieie zeigen, dass die Mikrostruktur durch geeignete Wahl der Zusammensetzung auf einfache Weise beeinflusst werden kann. Insbesondere kann die Dichte des Feuerwiderstandskörpers und der mittlere Porendurchmesser der Makroporen auf einfache und leicht zu ermittelnde Weise auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, wie die obigen Ausführungsbeispieie zeigen.
Schl ießlich sollen im Folgenden verschiedene Aspekte des Verfahrens zur Herstellung des Feuerwiderstandskörpers erläutert werden. Zunächst wird ein Verfahren erläutert, welches dem oben beschriebenen Weg (i) entspricht. Dieses Verfahren umfasst:
Bereitstellen einer schäumbaren Zusammensetzung, welche umfasst: eine Wasser- Gips-Dispersion, ein Hydrophobisierungs- Additiv, welches Partikel von im Wasser dispergierten Gipspartikeln der Wasser-Gips-Dispersion zumindest teilweise hydrophobisiert, optional weitere Additive; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S 1-S3, Weg
(i);
Bilden eines Nassschaums durch Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbiäschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise h yd o p h ob i s i e rt e n Partikel des Bindemitteis stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzfiächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S4-S5; und
Abbinden des Nassschaums, wobei der Nassschaum zu dem Feuerwiderstandskörper aushärtet, und wobei die stabil isierten Luftbläschen Makroporen des Feuerwiderstandskörpers bilden, und anschliessendes Trocknen des Feuerwiderstandskörpers; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S6-S7.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Feuerwiderstandskörpers zur Verfügung gestellt, welches umfasst:
Bereitstellen einer schäumbaren Zusammensetzung, welche umfasst: eine Wasser- Gips-Dispersion, zumindest teilweise hydrophobisierte Partikel, optional weitere Additive; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S 1 -S3; Bilden eines Nassschaums durch Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei
Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S4-S5; und
Abbinden des Nassschaums, wobei der Nassschaum zu dem Feuerfestkörper aushärtet, und wobei die stabilisierten Luftbläschen Makroporen des Feuerfestkörpers bilden, und anschliessendes Trocknen des Feuerfestkörpers; dies entspricht etwa den oben beschriebenen Schritten S6-S7.
In der Verarbeitung von Gips zu porösen Feuerwiderstandskörpern spielt die Stabilität des Nassschaums eine besonders wichtige Rolle für die Qual ität und die Produktsicherheit. Nur bei sehr hoher Nassschaumstabil ität kann gewährleistet werden, dass schwankende Taktzeiten, wie sie in der Produktion vorkommen können, nicht zu ungewollt veränderten Dimensionen des Nassbauteils, der Mikrostruktur oder gar zur Ausbildung von Hohlräumen oder Lunkern führen.
Das folgende Beispiel soll die herausragende Nassschaumstabilität verdeutlichen, die dem erfmdungsgemässen. Verfahren eigen ist.
Ein erfmdungsgemässer Nassschaum auf Basis handelsüblichen ß-Gipses wird in einen mit Polypropylenfolie ausgekleideten Polymethylmethacrylat-Zylindcr von 70 mm Durchmesser zu einer Höhe von 177 mm so aufgeschäumt, dass die Nassdichte 210 kg m3 beträgt. Der
Formul ierung wurde so viel Zitronensäuremonohydrat zugesetzt, dass die Abbindezeit des Gi ses auf über 1 1 Stunden verzögert werden konnte. Die Nassschaumprobe wird allseitig abgedeckt, um ein Austrocknen des Schaums zu verhindern. Das Schaumvolumen wird über eine Zeitspanne von 1 1 Stunden beobachtet und es wird festgestellt, dass sich die Höhe des Schaumzylinders während dieser Zeit um nicht mehr als 2.8% verringert.
Nach dem Abbinden wird der Schaum getrocknet und der Länge nach aufgeschnitten. Die Mikrostruktur des Schaums zeigt keine Gradienten. Ein Wachstum der Makroporen kann im Vergleich zu einer nach üblichen Taktzeiten hergestellten Referenzprobe nicht festgestellt w erden.
Der erfi nd u n gsgemä.ssc Nassschaum im Zustand vor der Abbindereaktion und daher noch fl iess fähig zeichnet sich dadurch aus, dass er, in einem Zylinder von 70 mm Durchmesser und einer Höhe v on 1 77 mm über eine Zeitspanne von 1 1 Stunden nicht mehr als 1 0, bevorzugt nicht mehr als 5, besonders bevorzugt nicht meh als 3 und idealerw eise nicht mehr als 2% seiner Höhe verliert. Die Schaummikrostruktur bleibt über die 1 1 Stunden erhalten und zeigt keine wesentlichen Unterschiede vergl ichen mit nach üblichen Taktzeiten hergestelltem Matena] . IV. Zusammensetzung
Im Folgenden werden weitere bevorzugte Aspekte geschildert, die sich auf Aspekte der Zusammensetzung beziehen. H ierin sind alle %-Angaben, soweit nicht anders angegeben, Gewichts-%. Dabei sind die Angaben, soweit nicht anders bezeichnet, auf das
Trockengewicht des fertigen Feuerwiderstandskörpers inklusive Kristaliwasser bezogen.
Eine Ausnahme davon sind die Zahlen bezüglich Mindestmengen anorganischen Materials und Maximalmenge organischen Materials; diese beziehen sich auf das hydratisierte
Trockenprodukt. In übrigen Fällen beziehen sich die Angaben zu den Ausgangsmaterialien auf den unhydratisierten Gips.
Die Zusammensetzung bezieht sich auf den fertigen Feuerwiderstandskörper. Da die Menge an enthaltenem. Kristallwasser einfach zum Beispiel über Th e rmogra v i m et ie zu ermitteln ist, können die Angaben aber auch für das H erst el 1 u ngs verfah ren desselben herangezogen werden.
a. Gips
Der Feuerwiderstandskörper umfasst ein poröses Material auf Gipsbasis. Hierbei wird unter Gips das M ineral CaSO i. im fertigen Feuerwiderstandskörper generell als Dihydrat, verstanden.
Der Fe u e w iderst a n d s kö r p e r kann zusätzlich zum Gips auch weitere Stoffe enthalten, z.B. weitere anorganische Material ien, etwa M inerale wie Quarz, Anhydrit, Aluminiumoxid, Aluminium h yd o i d , M a gn es i u m h yd ro id, unexpandierte Perl ite oder Vermiculite oder Ton. Auch kann der Feuerw iderstandskörper weitere Additive enthalten. Einige dieser zusätzlichen
Stoffe sind weiter unten beschrieben.
Dass der Feuerwiderstandskörper auf Gipsbasis hergestellt ist, bedeutet, dass der
Feuerwiderstandskörper bevorzugt mindestens 50% Gips enthält. Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Gipsanteil mindestens 85%, wie etwa mindestens 90%, vorzugsweise mindestens 95%, besonders vorzugsweise mindestens 98% oder sogar mindestens 99%.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper zementfrei, da somit eine kurze Abbindezeit ermöglicht ist. Alternativ kann der Feuerwiderstandskörper bis zu 10% Zement enthalten, z.B. 0.5% - 10% Zement. Der Zement kann in letzterem Fall beispielsweise Kalziumsil ikat, Kalziumaluminat, Geopolymere wie zum Beispiel Flugasche, Natriumsil ikat, Kal iumsilikat oder Lithiumsilikat enthalten.
In einer besonderen Ausführungsform umfasst der Feuerwiderstandskörper einen Anteil an anorganischem Material von mindestens 90%, bevorzugt von mindestens 96%, und besonders bevorzugt von mindestens 99% oder sogar 99.5 %>. Beim Herstellungsverfahren werden unhydrierter Gi s oder Halbhydrate typischerweise als Pulver zugegeben. Unter Gipspulver wird hierbei eine Menge von Gipspartikeln verstanden, die bevorzugt einen Mediandurchmesser von 0.2-45 lim aufweisen.
b. Additiv I ( H yd ro p h ob i s i e r u n gs - A d d i t i v ) :
Das I I yd ro p h o b i s i e r u n gs - A d d i t i v kann ein Amin, besonders bevorzugt Heptylamin sein. Zweck des I I yd ro p h o b i s i e r u n gs - A d d i t i v s ist es, die Gipspartikel zumindest partiel l zu hydrophobisieren, damit diese sodann den Schaum stabilisieren, wie oben in Bezug auf Figur 2 beschrieben.
Bei dem Heptylamin ist die Amin-Kopfgruppe um pH 7 positiv geladen, so dass sie sich an der bei gleichem pH negativ geladenen Oberfläche der Gi spartikel anzulagern und Wasser von dort zu verdrängen vermag, wie in Figur 2 dargestellt ist (Bezugszeichen 14 und 1 5 ). Die Heptyi-Schw anzgruppe ist hydrophob und führt dazu, dass sich um die Gipspartikel eine partiel l hydrophobe Schicht aus Kohlenwasserstoffketten bildet.
Die Schwanzgruppe des Heptylamins ist kurz. Dies hat den Vorteil, dass Knäuelbildung des Additivs, wie sie bei anderen Amphiphilen oft auftritt, nicht begünstigt wird. Derartige Knäuelbildung der amphiphilen Moleküle, etwa a n e i n a n d e rge b u n d e n e Paare oder Mizellen in Wasser, tragen nicht zur H yd ro p h ob i s i e r u n g bei und sind daher unerwünscht.
Statt des Heptylamins kann auch ein anderes Amphiphil als H yd ro ph ob i s i e ru n gs- A d d i t i v verwendet werden. Umgekehrt bewirkt jedoch nicht jedes Amphiphil eine H yd ro ph ob i s i e ru n g der Gipspartikel und ist daher nicht immer als ein H yd ro p h o b i s i e r u n gs - A d d i t i v anzusehen, wie im Folgenden deutl ich wird. Im Folgenden w erden die Bedingungen für eine solche Hydrophobisierung und weitere mögliche allgemeine Aspekte zu dem H y d rophob i s i eru n gs- Additiv erläutert.
Gemäß einem Aspekt ist das H yd ro ph ob i s i e ru n gs- A d d i t i v ein Amphiphil . Das Amphiphil weist eine hydrophile (polare) Kopfgruppe und eine hydrophobe ( im Wesentlichen un polare) Schwanzgruppe auf bzw. besteht aus diesen.
Die hydrophile Kopfgruppe kann eine positive oder negative Ladung aufweisen (wobei Ladung auch eine Teilladung umfasst, etw a eine bestimmte Elektronegativ ität der
Kopfgruppe). Bevorzugt ist die Kopfgruppe sogar ionisiert.
Bevorzugt ist die Ladung der Kopfgruppe konträr zur Ladung auf der Part ikeloberfläche und in Abhängigkeit des pH-Werts der Dispersion gew ählt. Wie bereits oben erläutert, wirkt nicht jedes Amphiphil hydrophobisierend auf die Gipspartikel. Hierzu ist eine ausreichend starke Ladung der Kopfgruppe erforderl ich, so dass die Kopfgruppe das Wasser von den im Wasser dispergierten Gipspartikeln erfolgreich verdrängen kann. Nur dann lagert sich das
Hydrophobisierungs-Additiv mit der Kopfgruppe an den Gipspartikeln, an und kann diese mittels der Schwanzgruppe hydrophobisieren. Die folgenden Überlegungen stellen sicher, dass die Ladung der Kopfgruppe ausreichend stark ist, um diese Bedingung zu erfüllen.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt liegt für elektrostatisch adsorbierende Amphiphile bei dem Verarbeitungs-pH der Dispersion mindestens die Hälfte der Kopfgruppen geladen vor. Dies stellt eine effektive Hydrophobisierung sicher. Bei pH 6-8 ist die Hydrophobisierung der Gipspartikel besonders effektiv, wenn die Kopfgruppe positiv geladen (protoniert) ist.
Der negative Logarithmus der Säurekonstante, pKs, des Hydrophobisierungs-Additivs in protonierter Form, ist vorzugsweise größer als 10. Damit ist gewährleistet, dass beim
Verarbeitungs-pH (6-8) mehr als die Hälfte der Amine protoniert ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der negative Zeh n er! ogari th m us der Säurekonstanten, pKs, von Säuren oder der pKs der konjugierten Säuren von verwendeten Basen gleich oder grösser dem Verarbeitungs-pH. Dies erlaubt es, dass mindestens 50% der Kopfgruppen deprotoniert (Säuren) oder protoniert (Basen) sind.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt umfasst die Kopfgruppe mindestens ein Element ausgewählt aus der Menge bestehend aus Carboxygruppe, Gallatgruppe, Amingruppe, Sulfatgruppe, Phosphatgruppe, Alkoholgruppe, und Pyrrolgruppe.
Die Schwanzgruppe des Hydrophobisierungs-Additivs ist hydrophob. Bevorzugt umfasst die Schwanzgruppe eine Kette von C-Atomen, insbesondere kann die Schwanzgruppe eine Kohlenwasserstoffkette sein. Zusätzlich kann die Schwanzgruppe optional eine
Esterverbindung aufweisen, über die sie an die Kopfgruppe gekoppelt ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die Schwanzgruppe kurzkettig mit einer Länge von weniger als 12 Atomen (z.B. C-Atomen ). Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat die
Schwanzgruppe eine Länge von 4-8 C-Atomen bzw. CH2-Gruppen, optional zuzüglich einer Esterverbindung. Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt hat die Sehwanzgruppc eine Länge von 4-7 C-Atomen bzw. CH^-G nippen, optional zuzüglich einer Esterverbindung. Eine solche kurzkettige Schwanzgruppe reduziert die Tendenz zur Bildung von
a n e i n a n d e rgeb u n d e n e n Paaren v on Amphiphilen oder v on Mizellen. Solche Paare oder izellen tragen nicht zur Hydrophobisierung der Gipspartikel bei und ind daher
unerwünscht. Bei Molekülen mit einer längeren Schwanzgruppe, wie sie etwa bei Tensiden üblich ist, wäre insbesondere die Bildung v on Mizellen bev orzugt, und iangkettige Tenside haben daher zu geringe oder keine hydrophobisierende Wirkung. Gemäß einem Aspekt ist daher die kritische Mizellenkonzentration der verw endeten Amphiphile typischerweise grösser 10, bevorzugt größer 1 00 iimol L. Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Löslichkeit der Amphiphile in Wasser grösser 1 iimol L.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat das amphiphile Additiv eine molekulare Masse zwischen 45 g/mol und 282 g/mol. Bevorzugte amphiphile Additive weisen gemäß einem allgemeinen Aspekt eine molekulare Masse v on weniger als 300 g mol, vorzugsw eise von weniger als 200 g/mol, besonders bevorzugt von weniger als 1 50g mol oder weniger als 120g/mol auf.
Bevorzugt weist die Schwanzkette keine Verzweigungen von mehr als 3 Atomen Länge auf, besonders bevorzugt sogar keine Verzweigung von mehr als 1 Atom Länge, und ganz besonders bevorzugt überhaupt keine Verzweigung. Bei diesen Betrachtungen sind H-Atome nicht zu berücksichtigen, so dass etwa eine Verzweigung mit einer CI L-Gruppc als
Verzweigung von 1 Atom Länge anzusehen ist). Insgesamt hat das amphiphile
Hydrophobisierungs- Additiv bevorzugt genau eine Kohlenwasserstoffkette, wobei die Kohlenwasserstoffkette bevorzugt unverzweigt ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die Schwanzgruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylgruppe, nicht-aromatischer Kohlenwasserstoffring wie beispielsweise Alicyclische Gruppe, Aromatische Gruppe. Bevorzugt ist die Schwanzgruppe eine
Alkylgruppe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Butyl, Pentyl, Hexyl, I leptyl oder Octyl, optional zuzüglich einer Esterverbindung.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind die amphiphilen Hydrophobisierungs-Moleküle in der Lage, die Oberflächenspannung einer Luft-Wasser-Grenzfläche auf weniger oder gleich 65 mN / m zu reduzieren, bei Konzentrationen von weniger oder gleich 0.5 mol / I.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt haben die amphiphilen Hydrophobisierungs-Moleküle eine Löslichkeit SOL in der Wasser-G i ps-Dispersion , wobei die Löslichkeit SOL durch die folgende Gleichung gegeben ist:
SOL [mol / l] > m * (q> / (l - φ)) * pp * SA, wobei
m= 4* 10-8 [mol/m2]; φ = Feststoffkonzentration in der Suspension (d.h. Volumen des Gipspulvers geteilt durch Gesamtvolumen der Suspension); pp: Dichte des Gipspulvers [g/1] ei n schließ! ich j egl i eher weiterer in der Wasser-Gips-Dispersion enthaltener Additive; SA: spezifische Oberfläche des Gipspulvers.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die Konzentration der amphiphilen
Hydrophobisierungs-Moleküle so gewählt, dass sie nicht mehr als das eincinhalbfachc der CMC-Konzentration beträgt, wobei die CMC-Konzentration die für die Mizellenbiidung kritische Konzentration ist.
Ein Charakteristikum der Amphiphile ist zudem, dass sie unter Verwendung einer beliebigen Schäumungsmethode nicht zur Bildung eines stabilen Schaumes in Wasser alleinc führen. wenn sie in diesem Wasser in derselben Konzentration vorliegen, wie sie in einer
erfindungsgemässen Suspensionsformulierung verwendet w erden würden. Gemäß einem Aspekt beträgt die Menge der zugesetzten amphiphilen H yd rophob i si eru ngs- Molekülc, bezogen auf das Gewicht des trockenen Feuerwiderstandskörpers, 0.05 - 0.99% (w/w), insbesondere 0. 1 - 0.5% (w/w), besonders bevorzugt 0. 14 - 0.35% (w/w).
Die hierin geschilderten Aspekte können sich sowohl auf die in Sektion I i i geschilderten Verfahren (Weg (i)) verwendeten Additive als auch auf die im fertigen
Feuerwiderstandskörper enthaltenen Additive beziehen. In dem Feuerwiderstandskörper ist das amphiphile Additiv, mittels dessen die Gipspartikel teilweise hydrophobisiert worden sind, noch enthalten, auch wenn die hydrophobisierten Gipspartikel hydratisiert worden sind.
Gemäß einem Aspekt umfasst der Feuerw iderstandskörper ein poröses Material auf Gipsbasis mit einem darin enthaltenen amphiphilen Additiv, wobei das amphiphile Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer Kohlenwasserstoffkette als hydrophobem Ende besteht, und wobei das hydrophobe Ende eine molekulare Masse von weniger als 300 g/mol hat.
c. Additiv I I :
Gemäß dem oben beschriebenen Weg (ii) können partiell hydrophobisierte Partikel zu der Gips-Wasser-Dispersion, zugegeben werden. Diese partiell hydrophobisierten Partikel stabilisieren bei der Herstellung den Schaum, wie oben in Bezug auf Figur 3 beschrieben. Diese partiell hydrophobisierten Partikel sind während des Verfahrens oder in einem zuvor erfolgten Schritt hydrophobisiert worden, um eine passende partielle Hydrophobizität zu erreichen. Die Partikel haben somit typischerweise einen relativ hydrophileren Kern, welcher mittels zusätzlicher Schritte, etwa mittels Zugabe eines Additivs, eigens partiell
hydrophobisiert wurde. Typischerweise hat somit eine Schale der (partiell ) hydrophobisierten Partikel eine höhere Hydrophobizität als der Kern der Partikel. Durch die eigens erfolgte H yd o p h o b i s i e r u n g kann die Hydrophobizität der Partikel genau an die jeweil igen
Bedürfnisse angepasst werden.
Im Folgenden werden weitere mögliche Details zu den hydrophobisierten Partikeln erläutert.
Gemäß einem Aspekt sind die partiel l h yd ro p hob i s i er t en. Partikel zuvor hydrophobisierte Partikel. Die (partiell ) h yd rophob i si ert en Partikel können von Gips verschiedene Partikel oder hydrophobisiertes Gipspulver sein. Im letzten Fall können die hydrophobisierten Partikel Gipspulver von Schritt S I und S2 sein, wobei das Gipspulver bereits zuvor partiell
hydrophobisiert wurde (siehe etwa Beschreibung von Weg (i)), oder es kann ein zusätzlich zugegebenes Gipspulver sein.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt beträgt die Konzentration der partiell hydrophobisierten Partikel 0. 1 bis 20 %, bevorzugt 0.5 bis 1 5 %, besonders bevorzugt 1 10 %. Gemäß einem bevorzugten Aspekt beträgt der Mediandurchmesser der partiell hydrophobisierten Partikel 0.02 - 20 lim, bevorzugt 0.03 - 10 Li m, besonders bevorzugt 0.05 - 5 iim. Vorzugsweise haben die partiel l h yd rophob i s i erten Partikel im ittel ein
Seitenverhältnis (Verhältnis von längstem zu kürzestem Durchmesser) von weniger als 5, bevorzugt weniger als 3, besonders bevorzugt weniger als 2.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind die partiell hydrophobisierten Partikel chemisch mit
Gips verträglich, d.h. sie reagieren nicht chemisch mit dem Gips. Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist die Konzentration der partiell hydrophobisierten Partikel an den Wänden der Makroporen erhöht, bevorzugt mindestens 5%, bevorzugt mindestens um 20%, besonders bevorzugt sogar mindestens um 50% höher als die durchschnittliche Konzentration im
Material des Feuerwiderstandskörpers.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt haben die partiell hydrophobisierten Partikel eine
Hydrophobizität, die durch einen Kontaktwinkel, von 55 - 85° mit dem wasserhaltigen
Lösungsmittel bzw. mit dem Wasser zum. Zeitpunkt der Schaumbildung gekennzeichnet ist. Gemäß einem bevorzugten Aspekt umfassen die partiell hydrophobisierten Partikel beispielsweise zumindest eins aus der Gruppe ausgewählt aus Aluminiumo id,
Aiuminiumhydroxid, Siliziumdioxid, Kalziumaluminat, Kalziumsilikat, Kalziumhydroxid. Kalziumkarbonat, Kalziumsulfat, Magnesiumoxid, Magnesiumkarbonat, M agnes i u m h yd rox i d , Kaol in, Ton, Schamotte, Titandioxid, Zirkondioxid, Zirkonsilikat.
Gemäß einem Aspekt ist das Partikel mittels irgendeinem oder irgendeiner Kombination der in Abschnitt IV.b beschriebenen Additive partiell hydrophobisiert.
Die hierin geschilderten Aspekte können sich sowohl auf die in Sektion III geschilderten Verfahren (Weg (ii), (iii)) verwendeten Additive als auch auf die im fertigen
Feuerwiderstandskörper enthaltenen Additive beziehen. In dem Fe u e rw i d e r s t a n d kö rp e r ist das amphiphile Additiv, mittels dessen die Gipspartikel teilweise hydrophobisiert worden sind, noch enthalten, auch wenn die hydrophobisierten Gipspartikel hydratisiert worden sind.
Gemäß einem Aspekt umfasst der Feuerwiderstandskörper ein poröses Material auf Gipsbasis mit darin enthalten einem Partikelmaterial, partiell hydrphobisierten Partikel ie hierin beschrieben. Das Partikelmaterial kann im fertigen Produkt aufgelöst oder unaufgelöst, d.h. als ganzes partiell hydrophobes Partikel, enthalten sein. Somit wird gemäß einem Aspekt ein Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt, welcher ein poröses Material auf Gipsbasis umfasst, wobei das poröse Material geschäumt ist, und wobei Poren des porösen Materials an ihren Innenwänden zumindest partiell hydrophobe Partikel und/oder Partikelmaterial derselben aufweisen.
d. Schäumungsmittel In einem bevorzugten Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper geschäumt. Das bedeutet, dass die Makroporen durch einen Schäumungsprozess gebildet sind. Der Feuerwiderstandskörper kann chemisch durch Zugabe eines Schäumungsmittels und/oder mechanisch etwa durch Aufschlagen oder durch Einarbeiten eines chemisch inerten Gases geschäumt sein. Weiter kann der Feuerwiderstandskörper durch in geeigneter Anlage eingebrachtes Flüssiggas und anschliessendem Expandieren desselben hergestellt worden sein. Vorzugsweise ist der Feuerwiderstandskörper chemisch geschäumt.
Durch das Schäumen ist es mögl ich, einen leichten Feuerwiderstandskörper aus einem durchgehenden Material (monol ithisch ) zu fertigen. Mit anderen Worten sind etwaige verschiedene Zonen des Feuerwiderstandskörpers stoffschlüssig miteinander verbunden. Zusätzlich ermögl icht das Schäumen, Feuerw iderstandskörper mit einem geringen bis verschw indenden Anteil organischer Substanzen und hohem Anteil an anorganischem
Material, zum Beispiel Gips, zu erzeugen. Ausserdem können durch Schäumungsprozesse eher runde oder rundl iche Makroporen erhalten werden.
Dass der Feuerwiderstandskörper geschäumt ist, ist an dem fertigen Feuerwiderstandskörper erkennbar, etwa an der Form der Makroporen und daran, dass der Feuerwiderstandskörper aus einem homogenen Material besteht und keine Porentemplate für die Makroporen zu erkennen sind. Ferner ind die Makroporen im Wesentl ichen nicht durch das Einbringen poröser Granulate erzeugt worden.
Im Gegensatz zum geschäumtem Material stehen zum Beispiel Feuerwiderstandskörper, welche durch Füllen einer Form mit porösem Granulat und Binden des Granulats mit einem Klebstoff oder einem Zement sowie dem Verpressen von porösen Granulaten hergestellt werden. Beim Pressen hat man Druck-Gradienten im Feuerwiderstandskörper, was wiederum zu Spannungen und/oder Dichteunterschieden führen kann. Auch die Makroporen sind dann weitgehend in eine Richtung ausgeprägt. Letztlich sind die Mikrostrukturen auch nicht meh homogen. Ein weiteres Beispiel eines ungeschäumten porösen Feuerwiderstandskörpers ist ein mittels eines Porentemplates, wie zum Beispiel Polystyrol-Hohlkugeln, hergestellter Körper. Diese Polystyrol -Höh 1 kugel n verbleiben im Endprodukt, was nachgewiesen werden kann. Die Po 1 y s t yro I - H o h 1 k u ge 1 n können nachteilig für die B a n d seh u t e i ge n sc h a ft en sein. Vorzugsweise ist der erfindungsgemässe Feuerwiderstandskörper daher Styrol-frei.
Als Schäumungsmittel in dem oben beschriebenen Verfahren kann in einer Ausführungsform Wasserstoffperox id (H2O2) verwendet werden. Allgemeinere Aspekte zu dem
Schäumungsvorgang und dem Schäumungsmittel sind im Folgenden beschrieben.
Weitere denkbare Schäumungsmittel sind Peroxo verb i n d u n gen , die in Präsenz eines
Katalysators Sauerstoff freisetzen. In diese Gruppe gehören etwa Peroxoschwefelsäure,
Chlorsäure, die Salze dieser Säuren sowie Alkali- oder Erdalkaliperoxide. Weitere geeignete Schaumbildner sind Karbonate und Hydrogenkarbonate, die säurekatalysiert gasförmiges Kohlendio id freisetzen. Beispiele hierfür sind Kalziumkarbonat und
Natriumhydrogenkarbonat.
Je nach Schäumungsmittel kann zusätzlich noch ein Katalysator für die Schaumbildung enthalten sein. Im Fall, dass als Schäumungsmittel Wasserstoffperoxid (H2O2) oder eine ähnliches Schäumungsmittel verwendet wird, kann beispielsweise Braunstein ( Manganoxid ) als Katalysator zugegeben werden, um das Wasserstoffperoxid oder dergleichen zu zersetzen. In einem solchen Fall enthält der fertige Feuerwiderstandskörper Spuren des beim
Aufschäumen verwendeten Katalysators.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper weitgehend frei von Polyurethan, da dieses bei der Schaumbildung nicht benötigt wird. Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält der Feuerwiderstandskörper beispielsweise höchstens 0,01 Vol% Polyurethan- Anteil.
e. Weitere Additive, Faserverstärkung
In einer besonderen Ausführungsform enthält der Feuerwiderstandskörper ein oder mehrere weitere Additiv e. Im Folgenden wird die Einzahl oder die Mehrzahl benutzt, unabhängig davon, ob es sich um ein oder mehrere verschiedene Additiv e handelt. Das Additiv kann bereits in dem Gipspulver als Masterbatch zugegeben werden, oder zu dem Wasser, oder zu der Wasser-Gips-Dispersion, oder zu einer beliebigen Kombination daraus.
Das Additiv kann aus der Gruppe bestehend aus Additiven zur Kontrolle einer
H yd ra t i s i e ru n gsrea kt i o n , Additiven zur pH-Kontrolle, Additiv en zur mechanischen
Verstärkung, Brandschutzmittel, Dispergiermittel und/oder Additiven gegen eine positive oder negativ e thermische Ausdehnung ausgewählt werden.
Für die pH-Kontrolle können Salzsäure, Salpetersäure, Natronlauge, Ammoniak,
Portlandzement oder ähnlich geeignete Substanzen verwendet werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material ein Additiv zur Kontrolle der
H yd rat i si eru n gsreakt ion , zum Beispiel Reaktionsbeschleuniger oder Reaktionshemmer für die H yd rat i s i eru n gsrea k t i o n . Beispiele für Reaktionsbesch 1 eun i ger der I I yd rat i s i eru n gs rea k t i o n sind Kalziumchlorid, Lithiumcarbonat, Triethanolamin, Sigunit und/oder Kalziumnitrid. Beispiele für Hemmer der Hydratisierungsreaktion sind Zitronensäure, Cellulose, Retardan, Zucker und/oder Weinsäure und ihre Salze.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material ein Dispergiermittel . Als
Dispergiermittel können unter anderen Polycarboxylether, ViscoCrete, Melaminsulfonate, Naphtalinsulfonate oder Ligninsulfonate im Material des Feuerwiderstandskörper enthalten sein. Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material ein Brandschutzmittel, zum Beispiel Aluminiumsilikate, Aluminiumhydroxide, Magnesiumhydroxide Kalziumhydroxid oder hydratisierte Kalziumaluminate und/oder Kalziumsilikate wie verschiedene Typen von Portlandzement, Schlacken und/oder Puzzolane. Diese Additive verbessern die
Feuerbeständigkeit des Feuerwiderstandskörpers.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material ein Additiv zum Vorbeugen von (positiver oder negativer) thermischer Expansion. Zu diesem Zweck können beispielsweise Silikate und / oder Mineralien verwendet werden, wie zum Beispiel Kaolin, Kaolinit, Palygorskit und Bentonit oder andere Tone. Besonders geeignet sind auch nicht expandierte Vermiculite und/oder Perlite.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material ein M ittel zur Verstärkung der mechanischen Eigenschaften, z.B. lange oder gehackte Glasfasern. Glaswolle, mineralische Wolle, Wollastonit, Glimmer, Papierfasern, Cellulose-, Polyethylen-, Polyacrylonitril-, Polypropylen-, Polyamid- oder Karbon fasern.
Auf der Oberfläche des Feuerwiderstandskörpers können beispielsweise Gewebe, Geflechte, Netze, Folien, Karton oder Papier verwendet werden, um die Struktur zu verstärken und/oder ein Verkleben zu vereinfachen. Als Gewebe, Geflechte, Netze, Fol ien kommen metal l ische, polymere, natürliche oder anorganische Stoffe in Frage. Zum Beispiel können Jute oder Glasfasermatten verwendet werden, um die Oberfläche des Feuerwiderstandskörpers zu verstärken. Auch Fiberglas oder Schichten aus Fiberglas können zur Oberflächenverstärkung verwendet werden.
Auch kann eine strukturverstärkende honigwabenartige Struktur, wie sie zum Beispiel in US 5, 155,959 gezeigt ist, im Feuerwiderstandskörper ausgebildet sein. Diese I I o n i g w ab e n s t ru k t u r kann zum Beispiel aus Papier, Cellulose oder Karton bestehen und kann direkt während der Herstellung in den Feuerwiderstandskörper integriert werden.
Zumindest einige, bevorzugt alle der im Material enthaltenen festen Additive sind im
Feuerwiderstandskörper mindestens teilweise eingeschlossen. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Additive bereits vor dem Aushärten zugegeben werden, also z.B. vor oder während dem Mischvorgang (oben beschriebene Schritte S 1 -S3 von Figur 1), oder während des Aufschäumens (Schritt S4).
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Anteil der in dem Feuerwiderstandskörper enthaltenen organischen Additive weniger als 5 %, bevorzugt weniger als 2,5%,
beispielsweise zwischen 1% und 2,5%.
f. Wasser Die bei der Herstellung zugegebene Wassermenge beträgt gemäß einem Aspekt 30%-140%, bevorzugt 30%- 100% des Trockengewichts aller zugegebenen Feststoffe. Gemäß einem weiteren Aspekt beträgt die zugegebene Wassermenge 30%-140%, bevorzugt 30%- 100% des
Trockengewichts des Gipspuivers.
Gemäß einem Aspekt hat die zu verarbeitende Dispersion einen pH-Wert von 6 - 10, bevorzugt 6 - 8, besonders bevorzugt 6.8 - 7.4.
Hierin ist Wasser allgemein als wasserbasierte Flüssigkeit zu verstehen, die auch weitere Zusätze, etwa pH-Regulierungsmittel, enthalten kann. Beispiele für solche Zusätze sind in den Abschnitten oben beschrieben.
g. Weitere Eigenschaften der Zusammensetzung, Rezeptparameter
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material keine oder weniger als 5 %, bevorzugt weniger als 2,5%, und noch mehr bevorzugt weniger als 1% organische Stoffe.
Es wurde festgestellt, dass auf einen hohen Anteil organischer Stoffe in der
Zusammensetzung des Materials verzichtet werden kann und dennoch ein ausreichend stabilisierter Schaum mögl ich ist, der ein geeignetes Material mit der gewünschten porösen M iki struktur ergibt. Insbesondere kann auf schaumbildende oder schaumstabil isierende organische Verbindungen weitgehend verzichtet werden oder ihr Anteil zumindest gering gehalten werden. Hierzu trägt auch die Verwendung von kurzkettigen Additiven bei, wie in Unterabschnitt a oben beschrieben.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material weniger als 5%, bevorzugt weniger 2%, und noch mehr bevorzugt weniger als 1% Tensidc und organische Schaumstab i 1 isatoren . Der Begriff "Tensid" oder„organischer Schaumstabilisator", wie hierin verwendet, umfasst organische Moleküle oder Mischungen organischer Moleküle, die, in wässriger Lösung und unter Verwendung einer beliebigen Schäumungsmethode zur Bildung eines Schaums führen. Das Volumen des gebildeten Schaums verringert sich bei fachmännisch eingestellter
Tensidkonzentration binnen einer Minute nicht wesentl ich. Die verw endeten Substanzen und M ischungen verringern bei solchen Konzentrationen die Oberflächenspannung des Wassers auf unter 60 mN/m. Einige Beispiele für Tenside sind nichtionischc Tensidc wie mehrfache Alkohole, mehrfache Ether, Polysorbate, Fettsäureester, Ethoxylate oder A 1 kyl pol ygl ycoside, anionische Tenside basierend auf Carboxyiaten mit mehr als 10 C Atomen, Fettsäuresalzen, Sulfaten oder Sulfonaten mit mehr als 10 C Atomen wie Natriumiauryisulfat,
Natri umdodecyl ol y(o yeth y! en )sul fat , Phosphorsäureestern, kationische Tensidc basierend auf quartären A m i no ve b i nd u n gen , Chloriden oder Brom i den wie
Cetyl tri methyl am mon i umbrom id oder amphotere Tensidc auf Basis von Proteinen, Lipiden. Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt ist das Material frei von Tensiden und organischen Schaumstabil isatoren. Durch den Kontakt mit Hitze in einem Brand fall können polymere Verbindungen und andere Kohlenwasserstoff enthaltende Zugaben, also organische Zugaben, zur Bildung von entzündlichen und giftigen Gasen fuhren. Diese Gase können bei ihrer Bildung
Brandschutzbauteile schädigen und dabei deren Funktionalität einschränken. Die
Überlebenswahrscheinlichkeit von Personen, die solchen Gasen auf der dem Brand abgewandten Seite ausgesetzt werden, kann dabei gemindert werden. Durch den niedrigen Anteil von organischen Verbindungen aller Art oder sogar durch eine im Wesentl ichen organik freie Ausgestaltung können die Umweltverträglichkeit, und die Produktsicherheit somit erhöht werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material einen Rest der hierin beschriebenen Additive, insbesondere des oben beschriebenen l yd rophob i s i eru n gs- A dd i t i vs (siehe
Beschreibung v on Weg (i)) bzw. der partiell hydrophobisierten. Partikel (siehe Beschreibung von Weg (ii)).
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material weniger als 5%, bevorzugt weniger 2%, und noch mehr bevorzugt w eniger als 1% an Halogen ( in organischen und/oder anorganischen halogenhaltigen Substanzen ). Besonders bevorzugt ist das Material frei von organischen und/oder anorganischen halogenhaltigen Substanzen, insbesondere frei v on Substanzen, welche bei erhöhtem Temperaturen (>200°C) flüchtige halogenhaltige Produkte freisetzen. Wie hierin verwendet, bedeutet "frei" v on derartigen Substanzen, dass diese in einer Menge kleiner 1 000 ppm (w/w, bezogen auf den Feuerwiderstandskörper) vorhanden sind.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt enthält das Material weniger als 3%, bev orzugt weniger 1%, und noch mehr bevorzugt weniger als 0.2% Fluor.
V. Mikrostruktur
Im Folgenden w ird die besondere, durch das erfi n d u n gsgem ä ße Herstellungsverfahren ermögl ichte M ikrostruktur des Feuerwiderstandskörpers erläutert. Die M ikrostruktur ist hier besonders durch Makro- und Mikroporen und ihre Eigenschaften (Porengrösse,
Porengrössenverteilung usw.) gekennzeichnet, auf die in den folgenden Unterabschnitten a und b eingegangen wird. Zuvor wird die Mikrostruktur eines beispielhaften
Feuerwiderstandskörpers gemäß einer A u sf ü h ru n gsfo rm der Erfindung anhand der Figuren 4- 5 beschrieben.
Porengrössen, Porengrößenv erteilung sow ie M ed i a n d u rch m esse r werden bestimmt, indem representative M i k ro st ru k t u rb i 1 d er mittels der Methode der linearen Phasenabschnitte ausgew ertet werden. Für die Auswertung und die statistische Hochrechnung auf die dreidimensionalen Porengrössen wurde die Software Li nee der Technischen Universität
Darmstadt v erw endet. Zur Ermittlung der Kennwerte der Verteilung kamen M icrosoft Excel sowie SAS JMP zum Einsatz. Geschlossenporigkeit bzw. der Anteil der geschlossenen Makroporen wird bestimmt, indem auf einem repräsentativen, optischen Mikrostrukturbild zufällig Linien aufgezogen werden. Die Makroporen, über welche die Linie führt, werden gezählt, sofern sie nicht in einem
Randbereich liegen und sofern die gesamte Poreninnenwand sichtbar ist. Beim Zählen der Poren wird zudem vermerkt, wie v iele Poren Wände aufw eisen, welche durch eine oder mehrere Porenöffnungen durchdrungen sind. Die Geschlossenporigkeit kann nun als
Prozentsatz an geschlossenen im Verhältnis zur total gezählten Porenzahi definiert werden. Dabei sollen mindestens 100 Poren ausgewertet werden.
Figu 4 zeigt teils mikroskopische Abbildungen eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Feuerwiderstandskörpers (hier gemäß dem oben beschriebenen Weg (i) hergestellt ). In der fotographischen Abbildung A ist der vollständige Feuerwiderstandskörper gezeigt. Der Körper wurde als Quader mit Seitenlängen v on mehreren cm bis mehreren dm hergestellt. In einer vergrößerten Querschnittsabbildung B des Feuerwiderstandskörpers ist seine poröse Mikrostruktur deutlich erkennbar: Der Feuerwiderstandskörper weist eine hohe Dichte von Makroporen au die gleichmäßig im Feuerwiderstandskörper verteilt sind. Die Makroporen sind geschlossen, wobei die sie umgebenden Wände sehr dünn sind, so dass das Innere der Makroporen einen Großteil des Volumens des Feuerw iderstandskörpers ausmacht und demzufolge sehr hohe Werte für die Porosität erreicht werden. Die Makroporen weisen einen M ed i a n d u rc h messe r von etwas unter 1 mm auf. In der noch mehr vergrößerten
Quersch n i t tsabb ildung C ist ein Wandbereich 2 zwischen vier Makroporen 4a-4d dargestellt. Hier ist erkennbar, dass der Wandbereich eine feine Struktur auf kleinen Längenskalen von einigen iim aufweist, die im Folgenden erläutert wird.
Figur 5 zeigt eine etwas stärker vergrößerte eiektronenmikroskopische Aufnahme A eines Wandbereiches 2 analog zu der Aufnahme von Figur 4 C, sowie eine noch stärker vergrößerte mikroskopische Aufnahme B. Hierin ist der kristalline Aufbau des Gipsmaterials, aus dem die Wandbereiche gebildet sind, deutlich zu erkennen. Die Zwischenräume zwischen dem kristallinen Material bilden M ikroporen v on einer typischen Ausdehnung v on ca. 0.02-20 iim. Die Mikroporen sind offen und bilden ein feines Netzwerk, welches den gesamten Gipskörper durchdringt, bev orzugt perkoliert. Durch diese Mikroporen wird somit ein begrenzter
Gasaustausch zw ischen den ansonsten geschlossen porigen Makroporen 4 ermöglicht.
Ein Unterschied zu üblichem Gipsmaterial besteht darin, dass die Gipspartikel, wie in Figur 2 dargestellt, partiell hydrophobisiert wurden. Dadurch werden die Makroporen mit ihren oben beschriebenen besonderen Eigenschaften ermöglicht. Entsprechend ist auch das Wandmaterial 2 zumindest an der Oberfläche der Makroporen (siehe Figur 4C und Figur 5 A) partiell hydrophob. Dadurch wird Wasser am Eindringen in das Netzwerk aus Mikroporen gehindert. Dies ist in größerem Detail weiter unten in Abschnitt VI.c beschrieben.
a. Makroporen Die Makroporen des Feuerwiderstandskörpers sind definiert als Poren mit einem Mediandurchmesser von über 100 um. Damit ist der Durchmesser der Makroporen deutlich (in der Regel mindestens um eine Größenordnung) über der mittleren Kristailgröße der Gipsknstal le, und die Makroporen sind somit allein schon aufgrund ihrer Größe klar von den in Figur 5B dargestellten Mikroporen unterscheidbar. Hierbei ist der Durchmesser einer einzelnen Makropore als der größte Durchmesser der jeweiligen Makropore in irgendeiner Richtung definiert.
Figur 6 zeigt eine schematische Q u e sch n i 11 sabb i 1 d u n g eines Feuerwiderstandskörpers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Darin sind die im Gipsmaterial. 2 des
Feuerwiderstandskörpers enthaltenen Makroporen 4 gezeigt.
Die Figur 7 zeigt photographische Aufnahmen dreier Feu erw i d erstan d skörper, nämlich der oben in Abschnitt I I I beschriebenen Ausführungsbeispieie 1 -3 (Teilfiguren 7a-7c).
Hierbei wu de die Menge des zugegebenen Schäumungsmittels Wasserstoffperoxid variiert, so dass verschiedene Porengrößen (Mediandurchmesser der Makroporen) und verschiedene Porositäten erhalten wurden, wie bereits optisch unmittelbar aus Figur 7 erkennbar ist.
In Figur 8a-c sind die jeweils zu den in Figur 7a-7c gezeigten Beispielen zugehörigen
Verteilungen der Porengrößen dargestellt, mit einer daran angepassten Gauß-Verteilung.
Zusätzl ich sind im rechten Teil der jeweiligen Teilfiguren 8a-8c Kastengraphiken für die Porengrössen abgebildet. Die Kastengraphik zeigt die Lage des Medianwerts als
waagerechten Strich im Kasten und den M ittelwert mit 95% V ertrauensintervall als Rhombus. Das obere und untere Ende des Kastens markieren die 25 respektive 75 % Quantile. Die Antennen, die sich ausgehend vom Kasten nach oben sowie unten ausdehnen, markieren entweder den grössten oder kleinsten Datenwert oder die Entfernung zum Kasten, die dem 1.5 -fachen des Interquartilsabstandes entspricht, falls Datenpunkte bestehen, die weiter von den Enden des Kastens entfernt liegen. Die Klammer l inks vom Kasten markiert den dichtesten Bereich der Verteilung, in welchem 50 % der Datenpunkte liegen.
In Tabelle 1 sind einige weitere Parameter der in Figur 7a-c dargestellten Beispiele angegeben.
Tabelle 1
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000029_0001
Die Varianz ist hierin wie folgt definiert: An die statistische Verteilung der Häufigkeit jeweiliger Durchmesser der Makroporen wird eine Gauß- Verteilung angepasst (hier bedeutet angepasst ein best fit, der die L2 -Differenz zur tatsächlich ermittelten Verteilung minimiert; es können jedoch auch andere übliche Anpassungsverfahren gewählt werden ). Als Varianz des Durchmessers ist die Varianz der angepassten Gaußvertcilung definiert. Die Varianz entspricht der Entfernung vom Mittelwert, bei welcher der Wert der gefitteten Gauß- urvc auf 1/e ihres Maximums (beim Mittelwert) abfällt.
Die Beispiele der Figuren 7-8 zeigen, dass die Eigenschaften der Poren durch Variation der Prozessparameter und der Menge der Hil fsstoffe (Additiv e, Scliäumungsmittel usw.) genau kontrolliert verändert w erden können. Hierzu sind im Lichte der hierin gegebenen
Informationen nur wenige gezielte Versuche notw endig, um die gewünschten Eigenschaften kontrolliert und reproduzierbar einzustellen. Dies ist auf die hohe Stabilität des Schaums zurückzuführen, die homogene und reproduzierbare Eigenschaften des erhaltenen
Feuerwiderstandskörpers erlaubt.
Im Folgenden werden mögl iche allgemeine Aspekte in Bezug auf die Makroporen erläutert.
Gemäß einem Aspekt wird ein Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt, umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis, welches Makroporen mit einem M ed ian porendurch messet" von zwischen 0. 1 mm und 5 mm. Gemäß einem bevorzugten Aspekt beträgt der
M ed i and u ch m esser mindestens 0,25 mm, besonders bev orzugt mindestens 0,5 mm. Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt beträgt der Mediandurchmesser bis zu 5 mm, besonders bevorzugt bis zu 3 mm, und ganz besonders bevorzugt bis zu 2 mm oder sogar nur bis zu 1 mm.
Gemäß einem Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich auf, wobei der Durchmesser der Makroporen innerhalb des ersten Bereichs eine Verteilbreite v on weniger als dem 0.45-fachen des Medianporenduchmessers aufweist. Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich auf, wobei der Durchmesser der Makroporen innerhalb des ersten Bereichs eine Verteilbreite von weniger als dem 1.5 -fachen des Medianwertes der Porenverteilung aufweist. Die Verteilbreite ist hierbei ie folgt definiert: (90%-Quantil - 1 0 -Quantil ) / Medianwert. Alle Angaben zu den M cd i a n orend uch m esser in diesem Dokument können analog auch auf den mittleren (durchschn ittlichen ) Durchmesser übertragen werden. Ebenso können alle Angaben zu der Verteilbreite analog auch auf die Varianz übertragen werden.
Gemäß einem Aspekt ist der erste Bereich zusammenhängend und nimmt mindestens 30% oder sogar mindestens 50% des Volumens des Feuerwiderstandskörpers ein. Gemäß einem Aspekt haben die Makroporen ein du ch s c h n i 111 i c h es Seitenverhältnis, definiert als das Verhältnis von größtem zu kleinstem Durchmesser einer Makropore, von weniger als 2, bevorzugt weniger als 1 ,5, und besonders bev orzugt von weniger als 1 ,2.
Gemäß einem Aspekt ind mindestens 70%, mindestens 80%, oder sogar mindestens 90% der Makroporen geschlossen bei Dichten des Feuerwiderstandskörpers von 100 - 600 kg/m .
Hierbei werden nur im Inneren (bulk) des Feuerwiderstandskörpers befindliche Makroporen berücksichtigt, nicht jedoch an der Oberfläche befindliche Makroporen. Eine Makropore wird hierbei als geschlossen angesehen, wenn sie vollständig v on einer Wand umgeben ist, wobei die Wand kleinste Öffnungen und/oder Durchlässe aufweisen dürfen. Unter kleinsten
Öffnungen / Durchlässe sind solche mit einem Durchmesser v on bis zu 20 m oder bis zu 1/20 des cd i and u ch messers der Makroporen (je nachdem, welches der größere Wert ist) anzusehen. Somit bleiben in der Wand befindl iche Mikroporen (siehe unten ) unberücksichtigt.
Gemäß einem Aspekt besteht daher zwischen den einzelnen Makroporen 4 - abgesehen von den Mikroporen - keine Fluidverbindung, d.h. die Makroporen 4 sind in ihrem Skalenbereich geschlossen porig. Gemäß einem Aspekt perkolieren die Makroporen den ersten Bereich bzw. den Feuerwiderstandskörper nicht.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt haben die Makroporen in Bezug auf das Gesamtvolumen des Feuerwiderstandskörpers einen Volumenanteil von 95- 10 %>, bevorzugt von 90-25 % und besonders bevorzugt von 80-40 %>.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist das von den Makroporen eingeschlossene Volumen größer als das Volumen der Wandbereiche zwischen den Makroporen (wobei etwa das Innere von Mikroporen in den Wandbereichen zu den Wandbereichen gerechnet wird). Dies gilt, je nach Porosität der Mikroporen, bis zu einer Dicht von ca. 425 kg Im . Bei höherer Dichte kann alternativ auch das Volumen der Wandbereiche zwischen den Makroporen größer sein als das von den Makroporen eingeschlossene Volumen.
3
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist das Verhältnis von Dichte (kg/m ) des
Feuerwiderstandskörpers zu mittlerem Durchmesser bzw. Mediandurchmesser (mm ) der Makroporen zwischen 50: 1 und 1000: 1 . Bevorzugt ist das Verhältnis von Dichte zu
Durchmesser zwischen 100: 1 und 600: 1 .
Der Feuerwiderstandskörper verfügt über eine gute Wärmedämmfähigkeit und eine hohe
Tragfähigkeit. Seine Dichte ist innerhalb eines ersten Bereichs des Feuerwiderstandskörpers (welcher ein Teil des Feuerwiderstandskörpers oder der gesamte Feuerwiderstandskörper sein kann) im Wesentlichen homogen. Gemäß einem bevorzugten Aspekt weicht die Dichte an einer beliebigen Stelle um nicht mehr als 10%, bevorzugt um nicht mehr als 5%, und besonders bevorzugt um nicht mehr als 2 % von der Dichte an einer beliebigen anderen Steile des ersten Bereichs ab. Als Messverfahren eignet sich die Entnahme eines Probekörpers mit wenigstens 50 cm Volumen und mit kleinster Ausdehnung von mindestens dem Zehnfachen des Medianwertes der Poren grosse. Ein analoger Probekörper wird an einer bel iebigen zweiten Stelle des Feuerwiderstandskörpers bzw. seines ersten Bereichs entnommen. Er soll innerhalb der genannten Toleranz die gleiche Dichte aufweisen wie der erste entnommene Zylinder.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt stimmen auch andere der hierin beschriebenen Parameter, die die Mikrostruktur ausdrücken, in beiden Proben körpern bis auf eine Toleranz von 10%, bevorzugt 5% und besonders bevorzugt 2% überein. Zur Überprüfung der
M ikrostruktur können optische H ilfsmittel, wie zum Beispiel M ikroskope, verwendet werden. Dabei sollen die Porengrössenverteilung und die Porcngrösse, sowie die Struktur und
Porosität des Materials im Wesentlichen identisch sein, innerhalb der genannten Toleranz.
Durch die gleichmäßige Verteilung der Poren und die hohe Porosität und aufgrund seines geringen Eigengewichtes ist der Feuerwiderstandskörper auch in großen Formaten herstellbar.
b. Mikroporen
Im Folgenden werden einige mögl iche Aspekte in Bezug auf die M ikroporen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird ein Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt, umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis, wobei der Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich aufweist, und wobei innerhalb des ersten Bereichs das poröse Material Makroporen mit einem M cd i a n po re n d u rc h m esser von zwischen 0, 1 mm und 1 0 mm und weiter M ikroporen mit einer in einer beliebigen Querschnittebene definierten typischen Ausdehnung von 0.02-20 lim, bevorzugt 0.02- 1 0 lim. besonders bevorzugt 0.02-5 lim umfasst.
Dieser Wert für die typische Ausdehnung der Mikroporen (0.02-20 lim ) gibt dabei einen groben Richtwert vor, der jedoch nicht zwingend ist. Diese typische Ausdehnung der
M ikroporen ist in einer beliebigen Querschnittebene definierbar. Insbesondere ist er in einem R asterei ek t ron en m i kroskop i eb i 1 d von beispielsweise einer pol ierten Probe definierbar. Die typische Ausdehnung kann als mittlere Ausdehnung in irgendeiner vorgegebenen Richtung in der Querschnittsebene definiert werden. Alternativ kann die typische Ausdehnung als in der Querschn ittsebene über alle Richtungen gemittelte Ausdehnung definiert w erden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt werden die Mikroporen bei der Bildung der Gipskristalle beim Aushärten der gemischten und geschäumten Z u sa m m c n set z u n g gebildet. Die
M ikroporen sind somit aus der kristallinen Struktur des v erwendeten, abbindenden
anorganischen Materials gebildet. Die Mikroporen werden beispielsw eise im Fall von Gips als Bindemittel durch die Zwischenräume zwischen den Kalziumsulfat-Dihydrat Kristallen definiert.
Die Mikroporen sind klar von den Makroporen unterscheidbar. Wenn man dennoch beide gemeinsam betrachtet, hat die Du ch m esservertei 1 u n g der gesamten (Makro- und Mikro-) Poren zwei klar voneinander unterscheidbare Häufungen (wobei bei den Mikroporen statt des Durchmessers die Ausdehnung wie oben definiert verwendet werden kann ). Insbesondere ist sowohl die Verteilbreite des Durchmessers der Makroporen als auch die Verteilbreite des Durchmessers der Mikroporen kleiner als die Differenz der durchschnittlichen Durchmesser bzw. Mediandurchmesser von Makro- und Mikroporen. Bevorzugt ist zumindest eine der Verteilbreiten und besonders bevorzugt sind beide Verteilbreiten kleiner als 1/2 der Differenz.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind die M ikroporen aus der kristall inen Struktur des Gipses gebildet.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind die M ikroporen nicht abgeschlossen, sondern vernetzt. Besonders bevorzugt perko Heren die M ikroporen den ersten Bereich, d.h. sie definieren über die Mikroporen (und die Makroporen ) verbundene Pfade, die sich dicht durch den gesamten ersten Bereich des Feuerwiderstandskörpers ziehen. In dem Feuerw iderstandskörper kann somit durch die Mikroporen vermittelt ein gewisser Gasaustausch stattfinden, auch wenn die Makroporen geschlossen sind.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt sind die M ikroporen langgestreckt, und haben ein durchschnittliches Seitenverhältnis von mindestens 2, bevorzugt von mindestens 5.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt beträgt der edianporend u rc h m es se r bzw. die mittlere Ausdehnung der M ikroporen 0.02-20 iim, bev orzugt 0.02- 10 iim, besonders bev orzugt 0.02-5 μιη.
VI. Materialeigensehaften
Im Folgenden werden verschiedene mögliche Charakterisierungen beschrieben, mittels derer der mit dem obigen Verfahren herstellbare Feuerwiderstandskörper charakterisiert werden kann, und die ihn von nach herkömmlichen Verfahren hergestellten Feuerwiderstandskörpern unterscheiden können.
a. Dichte
Gemäß einem Aspekt wird ein Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt, wobei der Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich aufweist, und wobei innerhalb des ersten
Bereichs das Material eine Dichte von 80 bis 1 .000 kg m aufweist. Die Dichte kann im Sinne der DIN 4226-2 definiert werden. Die Dichte wird entscheidend durch die Größe und die Anzahl der Makroporen und Mikroporen best immt, denn je mehr und je größere Poren ( Luft ) der Feuerwiderstandskörper enthält, desto geringer ist seine Dichte.
Bevorzugt weist der Feuerwiderstandskörper eine Dichte von unterhalb 800 kg/m3, besonders bevorzugt von zw ischen 100 und 550 kg/m auf, ganz besonders bevorzugt von zwischen 1 50
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und 400 kg/m oder sogar zwischen 120 - 200 kg/m. .
b. Homogenität
Gemäß einem Aspekt wird ein Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt, wobei der Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich aufweist, und wobei innerhalb des ersten
Bereichs die Dichte des Feuerwiderstandskörpers in dem ersten Bereich eine Verteilbreite von weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, besonders bevorzugt weniger als 2% oder sogar weniger als 1 % aufweist, wobei die Dichte als mittlere Dichte in regulären Volumina von 50 ml definiert ist.
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Der erste Bereich nimmt bevorzugt eine Fläche von mindestens 0.3 m und/oder ein Volumen von mindestens 0,001 m ein. Noch mehr bevorzugt ist es, dass der erste Bereich eine Fläche
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von mindestens 0.5 m und/oder ein Volumen von mindestens 0,005m oder sogar von 0,01 rrv einnimmt.
Der erste Bereich kann in einem Aspekt mindestens 20%, mindestens 30%, oder sogar mindestens 50% des gesamten Volumens des Feuerwiderstandskörpers ausmachen, und/oder mindestens 20%, mindestens 30%, oder sogar mindestens 50% der gesamten Oberfläche des Feuerwiderstandskörpers abdecken .
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist das poröse Material des Feuerwiderstandskörpers monolithisch ausgestaltet. Dies bedeutet, dass der Körper ein mechanisch
z u sa m m en Ii ä n gen d es Teil bildet, und zusätzlich, dass der Körper als Ganzes getrocknet wurde. Das macht sich beispielsweise dadurch bemerkbar, dass etwaige Mikroporen den gesamten Feuerwiderstandskörper perkol ieren, d.h. über die Mikroporen (und die Makroporen) v erbundene Pfade definieren, die sich dicht durch das gesamte Material des
Feuerwiderstandskörpers ziehen. In diesem Aspekt können alle im Feuerwiderstandskörper vorkommenden Zonen und Materialien miteinander stoffschlüssig v erbunden sein.
Dabei ist die M ikrostruktur im Wesentl ichen homogen, wenn an zwei beliebigen Stellen des Materials jeweils ein Probekörper (etwa Zylinder von 2 cm Tiefe und 2 cm Durchmesser oder ein Körper mit wenigstens 50 cm Volumen und mit kleinster Ausdehnung von mindestens dem Zehnfachen des Medianwertes der Porengrösse) entnommen werden und eine
Eigenschaft dieser erhaltenen Proben körper innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs miteinander übereinstimmen. Die Eigenschaft kann ein oder mehrere Elemente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden sein: Dichte, Porosität, mittlere Porengröße der Makroporen, oder eine Kombination daraus sein. Die vorgegebene Toleranz kann bei 10%, bevorzugt bei 5%, noch mehr bevorzugt bei 3%, besonders bevorzugt bei 2% liegen.
Weist der Feuerwiderstandskörper mehrere Bereiche oder Zonen auf, so können alternativ oder zusätzlich zum ersten Bereich weitere Bereiche, z.B. der zweite Bereich, die hierin für den ersten Bereich beschriebenen Eigenschaften aufweisen. Gemäß einem Aspekt nimmt dann beispielsweise der zweite Bereich bevorzugt eine Fläche von mindestens 0.3 m und/oder ein Volumen von mindestens 0,001 m ein. Analog kann der zweite Bereich in einem Aspekt mindestens 20%, mindestens 30%, oder sogar mindestens 50% des gesamten
Volumens des Feuerwiderstandskörpers ausmachen, und/oder mindestens 20%, mindestens 30%), oder sogar mindestens 50%» der gesamten Oberfläche des Feuerwiderstandskörpers abdecken, usw.
c. Wasserabsorption
In einer besonderen Ausführungsform ist der erfindungsgemässe Feuerwiderstandskörper in hohem Maße wasserabweisend. Dies bedeutet, dass in die Poren innerhalb des
Feuerwiderstandskörpers selbst bei längerem Eintauchen des Feuerwiderstandskörpers in Wasser, oder Aussetzen des Feuerwiderstandskörpers an Nässe und Feuchtigkeit, nur eine äußerst geringe Menge Wasser in die geschlossenen Feuerwiderstandskörper dringt.
Dieser wasserabweisende Effekt wird vorzugsweise durch die geschlossenen Makroporen erreicht, welche den Feuerwiderstandskörper nicht perkolieren und somit keinen
Wassertransport erlauben.
Dieser Effekt wird entscheidend dadurch verstärkt, dass die Wände der Makroporen durch partiell hydrophobisierte Partikel gebildet worden sind und daher selbst partiell hydrophob ind. Dadurch wird auch ein Wassertransport durch die Mikroporen stark gehemmt.
In einem Beispiel wurden verschiedene erfindungsgemäß hergestellte Feuerwiderstandskörper als zylindrische Probekörper von 80 mm Durchmesser und 30 mm Höhe zur Verfügung gestellt. Die Trackcndiehte der Probekörper umfasstc 221 kg/m3 Diese Probekörper wurden während 14 Tagen komplett unter Wasser fixiert. Danach waren die Probenkörper immer noch nicht völlig von Wasser durchdrungen. Dies wurde festgestellt, indem die Fixierung gelöst und ermittelt wurde, ob die Probenkörper dank der Auftriebskräfte an die Oberfläche des Wassers treiben. Bei allen untersuchten Probenkörpern war dies der Fall. Dies steht in starkem Gegensatz zu üblichen Gipsmaterialien, die hochgradig wasseraufnehmend sind. Vergleichsproben aus üblichem Gipsmaterial blieben nach der angegebenen Zeit entweder auftriebslos unter Wasser oder hatten sich sogar bereits in dem Wasser aufgelöst.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper daher gering
wasserabsorbierend, so dass ein zylindrischer Probekörper aus dem Material des Feuerwiderstandskörpers von 80 mm Durchmesser und 30 mm Höhe, nachdem er während 24 Stunden, vorzugsweise 5 Tagen, besonders bevorzugt während 14 Tagen komplett unter Wasser fixiert wurde, dennoch dank der Auftriebskräfte an die Oberfläche des Wassers treibt, sobald die Fixierung entfernt wi d. Die Zeit, die der oben definierte zylindrische
Probenkörper komplett unter Wasser fixiert sein kann, ohne seinen Auftrieb zu verlieren, wird auch als durch Auftriebsmessung ermittelte Wasserabsorptionszeit des
Feuerwiderstandskörpers bezeichnet. Demgemäß hat der Feuerwiderstandskörper somit eine durch Auftriebsmessung ermittelte Wasserabsorptionszeit von mehr als 24 Stunden, vorzugsweise mehr als 5 Tagen, besonders bevorzugt mehr als 14 Tagen.
Für die Aus f u h ru n gsb e i s i e 1 e 1-3 hat sich experimentell gezeigt, dass nach 20 Stunden die Wasseradsorption, konstant geblieben ist und die Probekörper kein weiteres Wasser mehr aufgenommen haben. Der Probekörper nach Ausführungsbeispiel 1 zeigt nach 50 Stunden eine relative Gewichtszunahme von 140%, Ausführungsbeispiel 2 von 197% und
Ausführungsbeispiel 3 von 167% nach gleicher Zeit.
Gemäß einem Aspekt hat der Feuerwiderstandskörper die Eigenschaft, dass sich ein zylindrischer Probekörper aus dem Material des Feuerwiderstandskörpers von 80 mm
Durchmesser und 30 mm Höhe nicht auflöst und als fester Körper erhalten bleibt, nachdem er während 24 Stunden, vorzugsweise 5 Tagen, besonders bevorzugt während 14 Tagen komplett unter Wasser fixiert wurde.
d. Wasserfreigabe
Durch die oben beschriebene Mikrostruktur, insbesondere durch überwiegend geschlossene
Makroporen, wird bei einer Erhitzung des Feuerwiderstandskörpers das durch die
Dehydratisierung des Gipses freiwerdende Wasser zunächst in den Makroporen
zurückbehalten. Dadurch wird einem zu raschen Austrocknen des Feuerwiderstandskörpers entgegengewirkt, und die feuerhemmende Wirkung wird länger aufrechterhalten.
Auch ermöglicht diese Mikrostruktur es, dass sich ein erhöhter Dampfdruck im Inneren der Makroporen aufbaut. Bei einer weiteren Verdampfung des Wassers muss Arbeit gegen diesen Dampfdruck geleistet werden, so dass sich die bei der Wasserverdunstung auftretende Kühl wirkung bezogen auf die im Gips enthaltene Feuchtigkeitsmenge erhöht.
Die ikroporen hingegen ermöglichen es, dass ein geringer Stoff- und Gasaustausch zwischen verschiedenen Makroporen dennoch stattfinden kann. Dadurch können zum
Beispiel im Brand fall Druckgradienten im Feuerwiderstandskörper ausgeglichen und infol edessen Abplatzungen vermieden werden. Die Mikroporen wirken in diesem Sinne analog zu einem Sicherheitsventil, welches übermäßige Druckunterschiede ausgleicht. e. Feuerfestigkeit
Die hergestellten Feuerwiderstandskörper können je nach Anforderung mit beliebigen Feuerwiderstandseigenschaften, ausgestattet werden. Diese Feuerwiderstandseigenschaften werden durch die Feuerwiderstandsklasse ausgedrückt, die in bekannter Weise gemäß DIN 41 02 ermittelt werden kann.
Eine Erhöhung der Feuerwiderstandsklasse ist in erster Linie durch eine Erhöhung der Dichte und/oder der Dicke des Feuerwiderstandskörpers möglich. Hierdurch wird die Menge des zur Verdunstung zur Verfügung stehenden, im Gips gebundenen Wassers erhöht, was sich unmittelbar auf die Fcuerwiderstandsklasse auswirkt . In gew issem Umfang können auch feuerhemmende Additive dem Feuerwiderstandskörper zugegeben werden, um die
Feuerwiderstandsklasse weiter zu erhöhen.
Daher weist der Fcuerwiderstandskörper gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung eine Feuerw i d erst an dsk 1 asse von mindestens T30, mindestens T60, mindestens T90 oder sogar mindestens T120 auf. Im Allgemeinen wächst der Feuerwiderstand mit der Dichte des Feuerwiderstandskörpers.
In eini en Anwendungen sind gleichzeitig eine vorgegebene Fcuerwiderstandsklasse und ein möglichst geringes Gewicht erstrebenswert. Dies gilt besonders bei bewegl ichen
Feuerschutzelementen wie etwa Feuerschutztüren oder in Fahrzeugen aller Arten. Wie oben beschrieben, stehen diese beiden Anforderungen jedoch oft in Konflikt zueinander, nämlich dann, wenn eine gegebene Feuerw iderstandsklasse nur mit einer Erhöhung der Dichte oder der Dicke erreicht werden kann. Durch den hierin beschriebenen Feuerw iderstandskörper und insbesondere seine Mikrostruktur ist es jedoch möglich, flächige Feuerwiderstandskörper einer vorgegebenen Fcuerwiderstandsklasse bereits bei ungewöhnlich geringem Gew icht pro Fläche bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird beispielsweise ein Feuerwiderstandskörper mit einer Fcuerwiderstandsklasse von mindestens T30 zur Verfügung gestellt. Der
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Fcuerwiderstandskörper hat eine Dichte von 80-400 kg/m , bevorzugt von 100-300 kg/m , besonders bevorzugt 120-220 kg/m .
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird beispielsweise ein Fe u e rw i d erst a n d s kö p er mit einer Feuerwiderstandskiasse von mindestens T60 zur Verfügung gestellt. Der
3 3
Feuerw iderstandskörper hat eine Dichte von 1 00-400 kg/m , bevorzugt von 1 50-350 kg/m , besonders bevorzugt 200-300 kg/m .
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird beispielsweise ein Feuerwiderstandskörper mit einer Feuerwiderstandsklasse von mindestens T90 zur Verfügung gestellt. Der
3
Fcuerwiderstandskörper hat eine Dichte von 40-500 kg/m , bevorzugt von 250-450 kg m ;
3
besonders bevorzugt 280-380 kg/m . Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird beispielsweise ein Feuerwiderstandskörper mit einer Feuerwiderstandsklasse von mindestens T120 zur Verfügung gesteilt. Der
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Feuerwiderstandskörper hat eine Dichte von 250-600 kg/m , bevorzugt von 280-500 kg/m , besonders bevorzugt 300-400 kg/m .
Hierin sind die Feuerwiderstandsklassen T für Feuerschutzabschlüsse beispielhaft genannt, sie können ohne Verlust der Allgemeinheit jeweils durch die in DIN 4102 definierten Klassen F, G, L, E, I, K, R. S oder W ersetzt werden.
f. Plattenform, Dimensionen
Der Feuerwiderstandskörper kann beliebige Formen annehmen. Aufgrund der
außergewöhnlichen Stabilität des Gipsschaums sind der Formgebung kaum Grenzen gesetzt.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper flächig. In diesem Fall kann der Feuerwiderstandskörper eine Fläche von mindestens 0.25 m , bevorzugt von
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mindestens 1 m , besonders bevorzugt von mindestens 2 m aufweisen. Der weiter oben genannte erste bzw. zweite Bereich kann dabei eine Fläche von mindestens 0.3 m überdecken. Mit diesen Maßen ist der Feuerwiderstandskörper besonders gut für ein B ra n dsch u tzbau teil geeignet. Mögliche Ausführungsformen umfassen polygone Platten, insbesondere rechteckige Platten, z.B. mit einem Seitenverhältnis von höchstens 3 : 1 , bevorzugt von höchstens 2 : 1 .
Alternativ können mögliche Ausführungsformen auch kreisrunde Platten umfassen . Die Platten können in Ausführungsformen Öffnungen aufweisen, insbesondere sogar die Platte durchstoßende Öffnungen.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat der Feuerwiderstandskörper ein Volumen von mindestens 0,001 m , bevorzugt von mindestens 0,01 m , und besonders bevorzugt von mindestens 0,05 m . Insbesondere kann der erste Bereich ein Volumen von mindestens 0,001 m3 aufweisen.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat der Feuerwiderstandskörper eine Längsausdehnung von mindestens 1 m, bevorzugt von mindestens 2 m. Insbesondere kann der erste Bereich eine Längsausdehnung von mindestens 60 cm aufweisen.
g. Thermische Leitfähigkeit
Der Fe u e w i d e rst a n d s kö per kann eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweisen. Dies ist etwa durch eine hohe Porosität ermögl icht. Diese geringe thermische Leitfähigkeit kann einen Beitrag zur Feuerfestigkeit leisten, da dadurch das Verdunsten von Wasser aus dem
Körperinneren weiter verzögert wird und der Übertragung von Wärme von einer Seite des Feuerwiderstandskörpers (etwa der Brandseite) zu einer anderen Seite (etwa der
abgeschirmten Seite) entgegengewirkt wird. In Ausführangsformen ist die thermische Leitfähigkeit bei Raumtemperatur geringer als 275
3 3 mW mK. für Dichten unter 600 kg/m und unter 100 mW m für Dichten unter 200 kg/m .
h. Biegefestigkeit
Der Feuerwiderstandskörper kann eine hohe Biegefestigkeit aufweisen. Insbesondere kann der Feuerwiderstandskörper eine hohe Biegefestigkeit bei gleichzeitig hoher Porosität bzw. geringer Dichte aufweisen.
Die B i egeb ru c h fest i gk e i t wurde im 3 -Punkte Verfahren ermittelt. Als Lager dienten
Stahlrollen von 28 mm Durchmesser, die dank Kugellagerung leicht um ihre Achse drehen. Die Kräfte wirken also linientormig entlang der Probenbreite. Der Abstand zwischen den
Auflagern betrug 100 mm. Mittels einer identischen dritten Rolle wurde m ittig zwischen den Auflagern über einen Lineartisch und ein Kraftmessgerät eine Kraft auf die Probe aufgebracht. Der Forttrieb des Lincartischcs betrug 0.02 mm/s.
Zur Ermittlung der Biegebruch fest i gkei t von erfindungsgemässen Feuerwiderstandskörpern auf Basis von «-Gips wurden aus Bauteilen quaderförmige Prüfkörper mit einer Länge von 1 20, einer Breite von 40 und einer Höhe von 25 mm herausgeschnitten. Alle angegebenen Werte sind über fünf Messungen gemittelt. Die Biegebruchfestigkeit von
erfindungsgemässem Gipsschaum mit einer Dichte von 264 kg/m3 beträgt 335 ± 16 kPa, diejenige von erfi n d u n gsgem ässem Gipsschaum mit einer Dichte von 1 1 7 kg/m3 beträgt 78 ± 2 kPa. Innerhalb des Dichtebereichs v on 1 1 7 264 kg m3 nimmt die Biegebruch fest! gkei t linear mit der Dichte zu.
Die Biegebruchfestigkeit des erfindungsgemässen Gipsschaums beträgt bei einer Dichte von 264 kg/m 3 280 kPa, bev orzugt 320 kPa, besonders bevorzugt 365 kPa. Bei einer Dichte von 1 1 7 kg/m3 beträgt die B i ege b ru c h fes t i gk e i t 65 kPa. bevorzugt 75 kPa, besonders bevorzugt 85 kPa. Die Werte gelten für erfindungsgemässen Gipsschaum, der aus handelsübl ichem «- Gips hergestellt worden ist, keine Fasern enthält und mit keinen anderweitigen Verstärkungen wie zum Beispiel einer Kartonschicht, an der Probenoberfläche v ersehen ist.
VI I. Weitere Aspekte und Beispiele
Im Folgenden werden einige spezielle Anwendungen und dafü vorteilhafte Aspekte erläutert. Dabei werden auch Bauteile mit dem erfindungsgemäßen Feuerwiderstandskörper
beschrieben, bei denen der Fe u e rw iderst a n d s k ö rp er besondere Vorteile bietet. Die Aufzählung ist lediglich beispielhaft, und der Feuerwiderstandskörper kann auch bei anderen Bauteilen eingesetzt werden.
Hierbei werden diese Anwendungen bevorzugt mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Entsprechend haben die im folgenden beschriebenen Feuerwiderstandskörper vorzugsweise die oben beschriebenen Eigenschaften, z.B. hinsichtlich der Dichte, der Makroporen, der Homogenität, der Feuerwiderstandsklasse, der enthaltenen Additive (z.B. enthaltene Fasern zur mechanischen Verstärkung). Zur Vermeidung von Wiederholungen werden diese und die übrigen hierin beschriebenen Eigenschaften des
Feuerwiderstandskörpers nicht bei jedem der Beispiele erneut erwähnt.
Ebenso können Eigenschaften der verschiedenen Beispiele untereinander kombiniert werden. Beispielsweise kann jedes der in den Abschnitten b-i beschriebenen Beispiele die Zonierung von Beispiel a aufw eisen, usw. Auch mehr als zwei Beispiele können miteinander kombiniert werden.
a. Zonierung des Feuerwiderstandskörpers
Figur 1 1 a zeigt einen Feuerwiderstandskörper 1 , der in zwei Zonen 6, 7 unterteilt ist. Die Figur 1 1 b zeigt einen Querschnitt durch die Ebene A-A' der Figur 1 1 a. In einer ersten Zone 6 ist die Dichte des Feuerwiderstandskörpers höher als in einer zweiten Zone 7. Dadurch kann die Brandschutzbeständigkeit individuell eingestellt werden. In Figur I Ia, 1 1 b ist etwa Zone 6 einer höheren Brandbelastung ausgesetzt und kann entsprechend feuerresistenter ausgestaltet sein, wogegen Zone 7 einer weniger hohen Brandbelastung ausgesetzt ist und entsprechend leichter ausgestaltet sein kann.
Der Feuerwiderstandskörper 1 hat somit eine erste Zone 6 mit einer relativ höheren Dichte und eine zweite Zone 7 mit einer relativ geringeren Dichte. Auch die Mikrostruktur der beiden Zonen unterscheidet sich. Beispielsweise ist der Mediandurchmesser der Makroporen 4 der ersten Zone 6 kleiner als der M cd i a n d u rc h m esser der Makroporen 4' der zweiten Zone 7. Die Mikroporen der Zonen 6, 7 können dagegen im Wesentlichen unv erändert sein. Es ist anzumerken, dass die G rossen verhä 11 n i sse in Figur 1 1 a, 1 I b ledigl ich schematisch dargestellt und nicht den entsprechend realen Verhältnissen nachgebildet sein müssen.
Der Übergang zwischen den Zonen 6,7 ist graduell. Das bedeutet, dass die Grenze v on der dichteren Zone 6 zur wen iger dichten Zone 7 durch einen Übergangsbereich
(Überlappungszone) 9 gebildet wird, bei dem die Merkmale der beiden Zonen ineinander übergehen. Dies kann sich dadurch äussern, dass die Dichte in diesem Übergangsbereich 9 graduell hin zur weniger dichten Zone 7 abnimmt, respektive die mittlere Porengrösse der Makroporen 4 graduell zunimmt.
Der Feuerw iderstandskörper 1 der Figur 1 1 ist ein monol ithischer Feuerwiderstandskörper 1 , das heisst er ist vollständig einstückig ausgebildet, und die Materialien der einzelnen Zonen 6, 7 sind stoffschlüssig miteinander verbunden bis hin zu einer gewissen Überlappung.
Die Herstellung des zonierten Feuerwiderstandskörper 1 , wie er in Figur 1 1 dargestellt ist, kann wie folgt durchgeführt werden : Eine erste schäumbare Wasser-Gips-Dispersion (z.B. nach irgendeinem hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel) w ird hergestellt und mit Beginn der Schaumbildung in eine erste Zone einer Hohl form abgegossen, die der in Figur 1 1 a, 1 1 b dargestellten Zone 6 entspricht. Gleichzeitig wird eine zweite schäumbare Dispersion (z.B. nach irgendeinem weiteren hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel) hergestellt und mit Beginn der Schaumbildung in eine zweite Zone der Hohlform abgegossen, die den restl ichen Bereich der Hohlform darstellt und die der in Figur 1 1 a, 1 1 b dargestellten Zone 7 entspricht. Da der Schaum relativ steif ist, bleibt die Vermischung der beiden Schäume auf einen
Übergangsbereich zwischen den beiden Zonen beschränkt, der in Figur 1 1 a, 1 1 b dem
Übergangsbereich 9 entspricht. Die übrigen Schritte des H erste! 1 u n gsve rfah ren s (Abbinden, Trocknen) unterscheiden sich nicht von dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren.
Die beiden Zonen 6 und 7 mit klar definierten Eigenschaften können aufgrund der
hervorragenden Stabilität des erhaltenen Nassschaums erhalten werden, der ein Abgießen bzw. Aufschäumen in einer gemeinsamen Gussform erlaubt. Dank der Stabilität des Schaums kann die Wasser-Gips-Dispersion bereits vor, während oder nach der Schaumbildung abgegossen werden.
Wenn die beiden Zonen 6, 7 aus verschiedenen Z u sa m m c n set z u n gen erhalten wurden (z.B. Zone 6 gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel 3, Zone 7 gemäß dem obigen
A u s tu h ru n gsbe i s p i el 1) oder auf verschiedene Weise aufgeschäumt wurden, unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung des fertigen Feuerwiderstandskörpers 1 zw ischen seiner ersten Zone 6 und seiner zweiten Zone 7, z.B. in der Menge des enthaltenen
Braunsteins und/oder anderer Stoffe.
in den Figuren 12a, 12b w ird ein weiterer erfmdungsgemässer Feuerwiderstandskörper 1 gezeigt, bei dem die Überlappungszone 9 vergleichsweise schärfer ausfällt. Ansonsten gilt die Beschreibung von Figur 1 l a, 1 1 b entsprechend. In Figur 1 2 ist die Überlappungszone 9 so klein, dass eine Grenzfläche definiert werden kann, die die Zonen 6 und 7 voneinander abgrenzt. Die Zonen 6 und 7 ind über die Grenzfläche hinweg stoffschlüssig miteinander verbunden und bilden somit einen Monolithen. Vorzugsweise ist die Breite der
Überlappungszone 9 kleiner als 1 cm .
Der in Figur 12a, 1 2b dargestellte Feuerwiderstandskörper wurde durch eine Variation des oben beschriebenen H erstell u n gs verfa h rc n s hergestellt: Gemäß dieser Variation werden die beiden Wasser-Gips-Dispersionen getrennt voneinander abgegossen - entweder gleichzeitig oder nacheinander - und optional bereits teilweise, vorzugsweise jedoch noch nicht
vollständig, abgebunden. Sodann werden die Teilstücke zusammengefügt und, wenn nötig, fertig abgebunden und getrocknet.
Beispielsweise können beide Wasser-Gips-Dispersionen in zwei Bereiche einer Hohlform gegossen w erden, die durch eine Gussbarriere voneinander getrennt sind. Nach einer vorgegebenen Zeit von z.B. 15 min nach Abguss wird sodann die Gussbarriere entfernt, wodurch die Teilstücke zusammengefügt werden. Aus den Teilstücken ergeben sich die Zonen 6,7 des fertigen Feuerw iderstandskörpers. Während des übrigen Abbinde- und
T ro c k n u n gs vo rga n gs können die Teilstücke zu einem monolithischen Feuerw iderstandskörper verbunden werden. Je nachdem, wie lange das Zeitintervall zwischen dem zweiten Glessen und der Entfernung der Gussbarriere ist, findet eine mehr oder weniger grosse
Durchmischung statt, wodurch sich mit die Breite der Übergangszone 9 präzise kontroll ieren lässt.
In Figur 13a, 13b wird ein weiterer Feuerwiderstandskörper gezeigt, der dem in Figur 12a, 12b dargestellten Feuerwiderstandskörper entspricht, bei dem jedoch die Zonengrenze zwischen den Zonen 6, 7 in ihrer Längenausdehnung nicht gerade, sondern gewellt ausgebildet ist. Durch diese unregclmässigc gewellte Übergangslinie kann der Zusammenhalt zwischen den Zonen noch weiter verbessert werden und die Stabilität des
Feuerwiderstandskörpers erhöht werden.
Die Feuerwiderstandskörper mit nicht-gerader oder unregelmäßiger Zonengrenze von Figur 1 3a, 1 3b können analog zum in Bezug auf Figur 12a, 12b beschriebenen Verfahren hergestellt werden, indem eine nicht-gerade Gussbarriere verwendet w ird.
Der in Figur 14a, 14b gezeigte Feuerwiderstandskörper entspricht in analoger Weise dem in Figur 1 la, 1 lb dargestellten Feuerwiderstandskörper, abgesehen von der gewellten
Zonengrenze. Die Feuerwiderstandskörper mit nicht-gerader oder unregelmäßiger
Zonengrenze von Figur 13 a. 1 3 b können analog zum in Bezug auf Figur 1 1 a. 1 l b
beschriebenen Verfahren hergestellt werden, indem etwa die Menge der den jeweiligen Zonen zugegebenen Wasser-Gips-Dispersion ortsabhängig variiert w ird, indem die Position der jeweil igen S eh a u m zu fü h rvo rri eh t u n gen wel lenartig verändert wird, indem die abgegossenen Wasser-Gips-Dispersionen vor dem Abbinden lokal v ermischt werden, etwa mittels einer Rührvorrichtung, oder irgendeine Kombination daraus.
Alle gezeigten Feuerwiderstandskörper können mit einer erfindungsgemässen Zonierung 6,7 ausgestattet werden. Die Anzahl der Zonen ist dabei nicht auf zwei beschränkt, sondern der Feuerwiderstandskörper kann 3, 4, 5, 6 oder mehr Zonen aufweisen.
Durch die Zonierung des Feue rw i derst a n dskörpers in Zonen unterschiedlicher Mikrostruktur kann der Feuerwiderstandskörper so gestaltet werden, dass er in v erschiedenen Bereichen des Feuerwiderstandskörpers unterschiedlichen Anforderungen genügen kann. In einem konkreten Beispiel kann ein Feuerwiderstandskörper, der als Platte ausgestaltet ist, um als B ra n d s c h u t ze i n 1 a gc einer Tür zu dienen, mit einer dichteren Zone und einer weniger dichten Zone ausgestaltet sein. Somit lässt sich Material sparen und die Tür insgesamt leichter bauen, ohne an Feuerbeständigkeit einzubüßen.
Verschiedene Ausführungsformen dieses Beispiels sind in Figur 9a. b und 1 Oa.b illustriert. In Figur 9a ist eine Feuerwiderstandskörper als Brandschutzeinlage eines B ra n d sc h u t z t ii rb!att s gemäß einem ersten Beispiel gezeigt. Der Feuerwiderstandskörper hat einen jeweiligen
Randabschnitt 22-25 an jeder seiner v i er Seiten (d.h. der Randabschnitt erstreckt sich bis zu der jeweil igen Seite hin ), und einen Restabschnitt 2 1 , der in dem mittleren Bereich des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist und durch die Randabschnitte von dem Rand beabstandet ist. Die Randabschnitte haben eine höhere Dichte entsprechend der ersten Zone 6 (siehe etwa Figur 1 1 -14), wogegen der Restabschn itt eine geringere Dichte entsprechend der zweiten Zone 7 hat.
Zusätzlich können sich optional auch die Randabschnitte 22-25 bezüglich ihrer Dichte voneinander unterscheiden, wobei jeder der Randabschnitte eine höhere Dichte als der Restabschnitt 2 1 hat. Beispielsweise kann die Dichte der Randabschnitte 22-25 mit der vertikalen Höhe in eingebautem Zustand zunehmen, so dass der Randabschnitt 25 die höchste Dichte und der Randabschnitt 24 die niedrigste Dichte unter den Randabschnitten hat, und die Randabschnitte 22, 23 eine jew eilige Dichte dazwischen haben. Die Dichte der
Randabschnitte 22, 23 kann gleich oder voneinander verschieden sein. So ist jedem Rand- bzw. R est absch n i 11 j ewei 1 s genau eine Zone konstanter Dichte zugeordnet.
Figur 9b, 1 Oa und 1 Ob zeigen weitere Varianten für eine Brandschutzeinlage. In Figur 9b ist der Randabschnitt 24 im Vergleich zu Figur 9a weggelassen, und sein Raum ist durch den Restabschnitt 2 1 (und optional durch Teile der übrigen Randbereiche 22, 23 ) eingenommen .
In Figur 1 Oa hat der Feuerwiderstandskörper nur zwei Abschnitte unterschiedl icher Dichte, nämlich einen umlaufenden Randabschnitt 26 und den Restabschnitt 2 1 . Auch hier ist die Dichte des Randabschnitts 26 höher als die des Restabschnitts 2 1 . In Figur 1 Ob erstreckt sich der Randabschnitt 26 im Vergleich zur Figur 1 Oa nur über drei der Ränder des
Feuerw iderstandskörpers, und der Restabschnitt erstreckt sich bis zu der vertikal niedrigsten Kante des Feuerwiderstandskörpers.
Die Beispiele der Figur 9- 10 sind in Bezug auf eine Brandschutztür beispielhaft dargestellt worden, können aber genauso auch für andere Brandschutzelemente verw endet werden, etwa für Wandverkleidungen, Brandschutzklappen (siehe unten ) usw. Eine rechteckige, flächenmäßige Form des Feuerwiderstandskörpers ist zw ar häufig die vorzuziehende Form, alternativ kann die beschriebene Zonierung jedoch auch für Feuerwiderstandskörper mit anderem Profil anwendbar, etwa für einen kreisartigen Feuerw iderstandskörper, wie er etwa in Figur 30a, 30b dargestellt ist. Beispielsweise können in diesem Fal l analog zur Figur 1 0a ein umlaufender Randabschnitt hoher Dichte und ein mittiger Restabschnitt niedriger Dichte vorgesehen sein.
Die Zonierung des in Figur 9a- 1 Ob gezeigten Feuerwiderstand.skörpers wurde hierin in Bezug auf einen monol ithischen Fe u e rw i d e rs t a n d s k ö r p c r beschrieben. Allgemeiner kann die Zonierung aber auch durch einen Bausatz erreicht werden, der verschiedene
Feuerw iderstandskörper jeweils unterschiedlicher (Durchschnitts-)Dichte enthält. Die verschiedenen Fe u e rw iderst a n d s kö rp e r können in diesem Fall mit einer Nut- und Feder- Verbindung zusammengefügt sein. In dieser Variante gilt das oben für den
Feuerw iderstandskörper Gesagte entsprechend für den gesamten, mehrere
Feuerw iderstandskörper umfassenden Bausatz. Im Folgenden werden allgemeine Aspekte die Zonierung betreffend erläutert.
Gemäß einem Aspekt hat ein Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest F30, und weist (mindestens) eine erste Zone (Bereich) und eine zweite Zone (Bereich) auf. Die erste Zone und die zweite Zone unterscheiden sich voneinander im
Hinblick auf zumindest einen Parameter. Der Parameter kann ausgewählt sein aus der folgenden Liste: Dichte, Mediandurchmesser (oder Du rchsch n i ttsd u rch m esset" ) der
Makroporen, Verteilbreite (oder Varianz) der Porengrössenverteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung. Wie auch sonst hierin kann statt des Mediandurchmessers der Durchschnittsdurchmesser herangezogen werden, und / oder kann statt der Verteil breite die Varianz herangezogen werden.
Darüber hinaus kann der Feuerwiderstandskörper auch noch weitere Zonen aufweisen, z.B. eine dritte Zone, eine vierte Zone, usw. Die Zonen werden hierin teilweise auch als Bereiche bezeichnet und können Abschnitte definieren, denen dann die Eigenschaften der jeweiligen Zone zugeschrieben werden. Die Begriffe„Bereich" und„Zone" können, sofern nicht anders beschrieben, gegeneinander ausgetauscht werden.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt können die hierin beschriebenen Aspekte und
Ausführungsformen des Feuerwiderstandskörpers (oder seines ersten Bereiches bzw. seiner ersten Zone) auf jede beliebige der Zonen des Feuerwiderstandskörpers angewendet werden. Dabei können Paare von Zonen in Bezug auf jede dieser Aspekte gleiche oder
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
Gemäß einem Aspekt unterscheidet sich zumindest ein Paar der Zonen, z.B. eine erste Zone von einer zweiten Zone, voneinander im Hinblick auf mindestens einen Parameter, z.B. auf zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichte, durchschnittliche Porengröße (Durchmesser bzw. Mediandurchmesser) der Makroporen, Porosität,
Porengrössenverteilung, chemische Zusammensetzung, usw. Besonders bevorzugt ind die
Zonen in ihrer Dichte und/oder dem Durchmesser ihrer Makroporen voneinander verschieden. Der Unterschied zwischen dem entsprechenden Parameter der ersten Zone und der zweiten Zone kann mehr al 10%, mehr als 20% oder sogar mehr als 30% betragen, jeweils bezogen auf den grösseren der beiden Werte. Andere Parameter können über Zonengrenzen hinweg für den gesamten Feuerwiderstandskörpcr konstant gelten.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist zumindest ein Paar der Zonen, z.B. eine erste Zone und eine zweite Zone, ähnliche chemische Z u sa m m e n sc t z u n g auf. unterscheidet sich jedoch voneinander im Hinblick auf zumindest ein Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dichte, durchschnittliche Porengröße (Durchmesser bzw. Mediandurchmesser) der Makroporen, Porosität und Porengrössenverteilung um mehr als 5%, insbesondere mehr als 10%), mehr als 20%> oder sogar mehr al s 30%>, jeweils bezogen auf den Größeren der beiden Werte. Ähnliche chemische Zusammensetzungen einer ersten und einer zweiten Zone (und gegebenenfalls einer oder mehrerer weiterer Zonen ) sind definiert als Zusammensetzungen, bei denen mindestens eines, bevorzugt mehrere, und insbesondere alle der nachstehenden Merkmale erfüllt sind:
(i) die Gesamtmenge der anorganischen Bestandteile in den Zusammensetzungen beträgt jeweils mindestens 90%,
(ii) die Gesamtmenge der anorganischen Bestandteile in den Zusammensetzungen variiert um weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, bezogen auf den Größten der Werte;
(iii) die relativen Mengen der individuellen anorganischen Bestandteile in den
Zusammensetzungen variieren jeweils um weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, bezogen auf den Größten der Werte,
(iv) keine der Zusammensetzungen enthält anorganische Bestandteile in einer
Gesamtmenge von mehr als 7%, bevorzugt von mehr als 5%, die in der/den. anderen
Zusammensctzung(en ) nicht vorhanden sind.
Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich derartige ähnliche chemische
Zusammensetzungen von verschiedenen Zonen durch die Menge an I I yd rophob i si eru ngs- Additiv. Beispielsweise beträgt die Menge an Hydrophobisierungs-Additiv in einer zw eiten Zone mehr als 1 10%, insbesondere mehr als 120% oder sogar mehr als 130%, bezogen auf die Menge in einer ersten Zone. Die Menge an H yd ro p h ob i s i e ru n gs - A d d i t i v in einer dritten Zone kann beispielsweise mehr als 1 10%, insbesondere mehr als 120% oder sogar mehr als 130%), bezogen auf die Menge in der zweiten Zone, betragen.
Gemäß einem besonderen Aspekt unterscheiden sich die chemischen Zusammensetzungen zumindest einer ersten Zone und einer zw eiten Zone nur in Bezug auf die Menge an
H yd ro p h o b i s i e r u n gs - A d d i t i v , wobei sich die Zonen des Feuerwiderstandskörpers im Hinbl ick auf Dichte und/oder Mediandurchmesser der Makroporen um mehr als 10%, mehr als 20% oder sogar mehr als 30%, jeweils bezogen auf den Größeren der beiden Werte, unterscheiden.
Gemäß einem Aspekt unterscheiden sich mindestens zw ei oder sogar drei Zonenpaare voneinander.
Gemäß einem Aspekt hat der zumindest eine Parameter innerhalb der ersten Zone (6) und innerhalb der zweiten Zone (7) jew eils einen konstanten Wert, innerhalb eines
Toleranzbereichs von +1- 5% um diesen konstanten Wert. Dies kann gegebenenfalls auch für noch weitere Zonen (dritte, v ierte, fünfte Zone ) gelten.
Gemäß einem weiteren Aspekt überdeckt die erste Zone und/oder die zweite Zone jew eils
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eine Fläche von mindestens 40 cm , vorzugsweise von mindestens 80 cm . Gemäß einem weiteren Aspekt überdeckt die erste Zone und/oder die zweite Zone jeweils eine Fläche von mindestens 20% der Fläche des Feuerwiderstandskörpers, vorzugsweise von mindestens 30%> oder sogar von mindestens 40%.
Gemäß einem weiteren Aspekt hat die Dichte des Feuerwiderstandskörper in der ersten Zone eine Verteilbreite von weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, besonders bevorzugt weniger als 2%, wobei die Dichte als mittlere Dichte in regulären Volumina von 50 ml definiert ist. Gemäß einem weiteren Aspekt beträgt die Dichte in zumindest einer Zone und bevorzugt in allen Zonen weniger als 400 kg/m 3 , bevorzugt weniger als 350 kg/m 3 , und besonders bevorzugt weniger als 300 kg/m 3. Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Dichte mindestens 80 kg/m 3 oder mindestens 100 kg/m 3 betragen.
Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper (über Zonengrenzen hinweg) monolithisch ausgebildet. Anders gesagt, sind alle Zonen oder Bereiche des
Feuerwiderstandskörpers stoffschlüssig miteinander verbunden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Feuerwiderstandskörper als Ganzes abgebunden wurde. Beispielsweise können die den jeweiligen Zonen zugeordneten Nassschäume gleichzeitig gegossen werden. Dies kann zu einer relativ grossen Übergangszone 9 führen, und bei entsprechendem
Einbringen oder Verrühren der Nassschäume auch zu einer nicht geraden Ausprägung der Zonengrenze. In diesem Beispiel härten die Zonen ungefähr gleichzeitig aus.
In einem weiteren Beispiel kann zunächst der einer ersten Zonen zugeordnete erste
Nassschaum gegossen und zu einem ersten Körper abgebunden, aber noch nicht vollständig getrocknet werden. Sodann wird der einer zweiten Zone zugeordnete zweite Nassschaum gegossen. Der zweite Nassschaum wi d entweder gesondert oder bereits in Kontakt mit dem ersten Körper abgebunden, um einen zweiten Körper zu erhalten. In beiden Fällen werden die beiden Körper gemeinsam getrocknet. Dies stellt einen Stoffschluss zwischen den beiden Körpern sicher, die dann gemeinsam den Feuerwiderstandskörper bilden.
Der Stoffschluss äußert sich in einer durchgehenden Struktur von Gipskristallen und von diesen gebildeten Mikroporen. Gemäß einem bevorzugten Aspekt durchdringt das Netzwerk von Mikroporen den Feuerwiderstandskörper somit vollständig, auch über etwaige
Zonengrenzen hinweg.
Gemäß einem Aspekt umfassen alle Zonen das gleiche Gipsmaterial, bevorzugt in einer Konzentration von mehr als 90 % Trockengewicht. Gemäß einem Aspekt weisen alle Zonen ikroporen mit im Wesentlichen gleichem mittlerem Durchmesser bzw. M cd ia n d u rch messer (d.h. in einem Toleranzbereich von 5%) auf. Gemäß einem Aspekt sind alle im
Feuerwiderstandskörper vorkommenden Zonen miteinander stoffschlüssig verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind die erste Zone (6) und die zweite Zone (7) miteinander stoffschlüssig verbunden. Ist der erfindungsgemässe Feuerwiderstandskörper einstückig, das heisst monolithisch aufgebaut, verfügt er über geringere Schwachstellen, die später zu
Brüchen oder Sprüngen des Feuerwiderstandskörpers führen können. Selbst bei einer komplexen Zonierung sind die einzelnen Zonen mit ihren Materialien integral miteinander verbunden. Durch die mehr oder weniger scharfen, aber monolithischen Übergänge ist gewährleistet, dass auc unterschiedl iche Belastungen an den Übergangszonen aufgefangen werden.
Gemäß einem Aspekt umfasst der Feuerwiderstandskörper einen kontinuierl ichen
Übergangsbereich zwischen den jeweiligen Zonen. Gemäß einem Aspekt hat der
Übergangsbereich eine Breite von 6 cm, bevorzugt von 5 cm, besonders bevorzugt von 2 cm. Der Üb c rga n gsb e re i c h kann Eigenschaften der Mikrostrukturen aller angrenzenden Zonen aufweisen oder als Gradient zw ischen den angrenzenden Zonen verlaufende Parameter haben. Gemäß einem anderen Aspekt umfasst der Feuerwiderstandskörper eine scharfe Trennflächc zw ischen den jeweiligen Zonen, mit einer Breite eines etwaigen Übergangsbereichs um die Trennfiäche von weniger als 1 0 mm, bevorzugt weniger als 5 mm, besonders bevorzugt weniger als 2 mm. Die Trennfläche kann eben oder uneben, z. B. gewellt, sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt, hat die erste Zone (6) eine höhere Dichte und die zw eite Zone (7) eine niedrigere Dichte relativ zueinander, und die erste Zone ist in einem Randabschnitt (22, 23, 24, 25, 26, 27) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet. Die zweite Zone kann dann in einem vom Rand beanstandeten ( Rest-)abschnitt des Feuerwiderstandskörpers angeordnet sein. Alternativ kann auch umgekehrt die die zweite Zone eine höhere Dichte und die erste Zone eine niedrigere Dichte relativ zueinander haben, und die zweite Zone ist in einem Randabschnitt (22, 23, 24, 25, 26, 27 ) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet. Die erste Zone kann dann in einem vom Rand beabstandeten ( Rest-)abschnitt des
Feuerwiderstandskörpers angeordnet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Feuerwiderstandskörpers vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst: Herstel len einer ersten Zusammensetzung, weiche eine erste Wasser-Gips-Dispersion umfasst; Hersteilen einer zweiten Zusammensetzung, welche eine zweite Wasser-Gips-Dispersion umfasst; Bilden eines ersten Nassschaums durch Aufschäumen der ersten Zusammensetzung; Bilden eines zw eiten Nassschaums durch Aufschäumen der zw eiten Zusammensetzung; Abbinden des ersten und zweiten Nassschaums, wobei der erste Nassschaum eine erste Zone (6) des Feuerwiderstandskörpers bildet und der zw eite Nassschaum eine zweite Zone (7) des
Feuerwiderstandskörpers bildet; und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers, wobei die erste Zone und die zweite Zone einander kontaktieren und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind bzw . werden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter das Stabilisieren von Luftbläschen des
Nassschaums durch die zumindest teilw eise hydrophobisierten Partikel, und/oder weitere der etwa in Abschnitt I i i genannten Verfahrensschritte. Der erste und der zweite Nassschaum unterscheiden gemäß einem Aspekt sich voneinander im Hinbl ick auf zumindest eine der folgenden Eigenschaften : Zusammensetzung,
Bedingungen beim Aufschäumen, insbesondere Intensität des Aufschäumens. Entsprechend unterscheiden sich auch die erste Zone und die zweite Zone voneinander im Hinblick auf zumindest einen der folgenden Parameter: Dichte, Mediandurchmesser der Makroporen, Verteilbreite einer Porengrössen vertei I ung, chemische Zusammensetzung.
Gemäß einem weiteren Aspekt kontaktieren der erste und der zweite Nassschaum einander bereits bei dem Abbinden. Demnach wird ein kontinuierlicher Übergangsbereich zwischen der ersten und der zw eiten Zone dort gebildet, wo der erste und der zweite Nassschaum einander kontaktieren.
Bei dem H erstell verfahren gemäß einem Aspekt ist der erste Bereich vor dem Berühren mit dem zweiten Bereich zumindest noch nicht vollständig abgebunden oder ausgehärtet und/oder wu de zumindest noch nicht getrocknet. Auf diese Weise lässt sich eine dauerhafte
Verbindung an der Grenzfläche herstellen. Bei weiteren typischen Herstellverfahren erfolgen das erste Glessen des ersten Bereichs und das zweite Glessen des zweiten Bereichs gleichzeitig oder unmittelbar a u fe i n a n d erfo 1 gen d . Dies füh t typischerw eise zu
monolithischen Feuerwiderstandskörpern.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird vor dem ersten Glessen und vor dem zweiten Glessen abgew artet, bis die jeweil ige Zusammensetzung ein relatives Mindestvolumen Poren gebildet hat und/oder die Dichte der jew eil igen Zusammensetzung unter einen Schwellenwert gesunken ist. Bei typischen Hersteilverfahren erfolgt das Glessen in eine Gussform, insbesondere eine Plattenform, oder in einen Rahmen eines Bauteils für das Bauw esen. Bei typischen Hersteilverfahren wird während des Glessens in den ersten Bereich ein
Einsatzkörper oder ein Profil eingegossen. Typischerweise ist bei Ausführungsformen der erste Bereich in einem Randbereich des Feuerw iderstandskörpers angeordnet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wi d vor dem Glessen der ersten Zone und vor dem Glessen der zweiten Zone abgewartet, bis das Aufschäumen der jew eiligen Zusammensetzung zumindest begonnen hat (z.B. bis das Aufschäumen der jeweil igen Zusammensetzung ein vorgegebenes M indestvolumen an Poren gebildet hat und/oder die Dichte der jew eiligen Zusammensetzung unter einen vorgegebenen Schw ellenwert gesunken ist).
Gemäß einem weiteren Aspekt erfolgt das Glessen in eine Gussform, insbesondere eine Plattenform, oder in einen Rahmen eines Bauteils für das Bauwesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfassen die erste und die zweite Zusammensetzung jeweils zumindest partiell hydrophobisierte Partikel. Jeweilige Luftbläschen des ersten und des zweiten Nassschaums werden dann durch die jeweils zumindest partiell hydrophoben Partikel stabilisiert, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die
Wände der Luftbläschen bilden. Die stabilisierten Luftbläschen bilden dann Makroporen des Feuerwiderstandskörpers. Mögliche Eigenschaften der resultierenden Makroporen sind an entsprechender Stelle beschrieben.
b. Nut und Feder
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Feuerwiderstandskörper, welcher zumindest eine Nut aufweist. Figur 15a und Figur 15b zeigen eine schematische Seitenansicht und einen Querschnitt entlang einer Achse A-A' eines solchen Feuerwiderstandskörpers 40 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Feuerwiderstandskörper 40 der Figur 15a und Figur 15b ist plattenmäßig und weist an gegenüberliegenden Kanten eine Nut 41 und eine Feder 42 auf. Die Feder 42 ist im Querschnitt dreieckig, so dass eine Spitze 43 an der Feder 42 entsteht. Dies erleichtert das Einführen. Der Feuerwiderstandskörper 40 weist über seinen Querschnitt eine im Wesentlichen gleichmäßige Dichte auf. Dies kann die Herstellung erleichtern.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform, die in Figur 16a und 16b dargestellt ist, weist im Bereich der Nut und der Feder jeweils eine Zone (Randabsehnitt) 6 mit einer größeren Dichte auf als in einer Zone (Restabschnitt ) 7, die zwischen den beiden Kanten mit der Nut und der
Feder liegt. Auf diese Weise kann ein leichteres Gewicht des Feuerwiderstandskörpers erreicht werden, im Vergleich zu einem Feuerwiderstandskörper gleicher Feuerfestigkeit, weicher im gesamten Querschnitt die höhere Dichte aufweist. Außerdem wird erreicht, dass im Bereich der Spund- oder Nut-Feder-Verbindung kein schwächerer Brandschutz als in anderen Bereichen vorhanden ist und auch dass die mechanische Stabilität der Verbindung gewährleistet ist.
Weitere Ausführungsformen weisen eine Feder mit einem rechteckigen Querschnitt oder eine Feder mit einem runden, bspw. halbkreisförmigen Querschnitt auf. Rechteckige Querschnitte sind leicht zu fertigen. Bei Ausführungsformen mit einem runden Querschnitt der Feder können Spannungsspitzen oder Singularitäten vermieden werden. Dies kann helfen,
Schwindrisse beim Abbinden zu vermeiden.
Figur 17a und Figur 17b zeigen beispielhaft weitere Feuerw iderstandskörper 54 und 57 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der erste Feuerwiderstandskörper 54 ist plattenmäßig und in der Figur 17a schematisch im Querschnitt dargestellt. Der erste
Feuerw iderstandskörper 54 weist an zwei gegenüberliegenden Kanten jeweils
rechteck form ige Nuten 55 auf. mit parallel zur Plattenebene verlaufenden Seitenflächen 53. Der zweite Feuerwiderstandskörper 57 weist einen Querschnitt auf, welcher es ermöglicht, dass der Feuerwiderstandskörper 57 zu Hälfte in einer Nut 55 des ersten
Feuerwiderstandskörpers 54 aufgenommen wird. Dies ermöglicht, dass zwei erste
Feuerw iderstandskörper 54 durch einen der zweiten Feuerwiderstandskörper 57 passgenau verbunden werden können. Der zweite Feuerwiderstandskörper 57 bildet damit eine Feder zur Verbindung zw eier erster Feuerwiderstandskörper 54 unter Verwendung der Nuten 55 der ersten Feuerwiderstandskörper 54. Der zweite Feuerwiderstandskörper 57 kann aus einem beliebigen Material gefertigt werden. In einer alternativen A u s fü h ru n gs fo rm kann ein bel iebiger Federkörper statt des zweiten Feuerwiderstandskörpers 57 verwendet werden.
Figur 18 zeigt einen Feuerwiderstandskörper 54 gemäß einem w eiteren A u s fü h ru n gs b e i s p i e 1. An dem Feuerwiderstandskörper ist an einer Kante (links) eine Nut 55, und an der gegenüber l iegenden Kante (rechts) eine zur Nut passende Feder 52 ausgebildet. Wie in Fig. 1 7a ist die Feder 52 als rechteckförmige Einbuchtung mit paral lel zur Plattenebene verlaufenden
Seitenflächen 53 gestaltet; und entsprechend ist die Feder 52 als rechteckförmige
Ausbuchtung mit parallel zur Plattenebene verlaufenden Seitenflächen 53 gestaltet.
Figur 19 zeigt einen Feuerwiderstandskörper 54 gemäß einem w eiteren Ausführungsbeispiel. An dem Feuerwiderstandskörper ist an beiden in der Querschnittsansicht sichtbaren Kanten eine Kombination aus Nut 55 und Feder 52 angeordnet. In diesem Beispiel w ird die
Kombination aus Nut 55 und Feder 52 durch einen gestuften Querschnitt mit einer
rechtw inkl igen Stufe real isiert. Dieses Stufenprofil ist derart gestaltet, dass die Profile der beiden Kanten ineinander zusammensetzbar sind, wie in Fig. 20 illustriert ist.
Fig. 20 zeigt zwei Feuerw iderstandskörper 54 von Fig. 19, die durch Zusammensetzen ihrer Nut-Feder-Pro fiie (Nut 55 und Feder 52 ) aneinandergefügt sind. Zusätzlich haben die Kanten in dem zusammensteckbaren Bereich (Nut-Feder-Bereich ) des Stufenprofils Bohrlöcher 58. Die Bohrlöcher 58 sind angeordnet, um in zusammengestecktem Zustand eine durchgehende Öffnung für ein Fix ierelement. 59 (z.B. eine Schraube oder ein Fixierbolzen) zu bilden. Das Fixierelement 59 ist durch diese durchgehende Öffnung hindurchgeführt und hält die beiden Feuerwiderstandskörper 54 zusammen.
Um eine größere Stabilität im Bereich der Nut-Feder- Verbindung der Feuerwiderstandskörper 54 und 57 zu erreichen, weisen die in Fig. 1 7- 1 9 dargestellten Feuerwiderstandskörper 54 die bereits in Bezug auf Figur 16a, 16b beschriebene Zonierung auf. Die Zonierung kann die hierin beschriebenen erkmale bevorzugter A u s f ü h r u n gs b e i s p i e 1 e mit Zonierung aufweisen. Die Zonierung des Feuerw iderstandskörpers 54 umfasst zw ei im Bereich der Nuten 55 angeordnete Zonen 6 und eine dazwischen angeordnete Zone 7. Die Zonen 6 im Bereich der Nuten 55 w eisen eine größere Dichte oder einen kleineren M ed i an - Poren d u rch messer der Makroporen auf.
Der erste Feuervviderstandskörper 54 und der zweite Feuervviderstandskörper 57 bilden einen Bausatz. Wie bereits zu Figur 9- 1 0 beschrieben, können gemäß einem Aspekt auch größere Einheiten mit gewünschter Zonierung als ein solcher Bausatz zur Verfügung gestellt werden, auch w enn eine monolithische Herstellungsweise generell bevorzugt ist. Dennoch gilt hierin das für einen Feuerwiderstandskörper Gesagte analog auch für einen solchen Bausatz. Die Beschreibung eines Fe u e rw iderst a n d s k ö rp e rs mit verschiedenen Zonen kann dabei für einzelne Zonen oder Gruppen von Zonen einen eigenen Feuerwiderstandskörper vorsehen, der mit den übrigen Feuerwiderstandskörpern des Bausatzes über Nut-und-Feder- Verbindungen verbunden ist, wie in Figur 15-17 illustriert.
Im Folgenden werden einige allgemeine mögliche Aspekte des Feuerwiderstandskörpers beschrieben:
Ein Aspekt betrifft einen Feuerwiderstandskörper, welcher zumindest eine Nut aufweist. Der Feuerwiderstandskörper weist hierbei bevorzugt eine plattenmäßige Form auf, wobei zumindest eine Kante der Platte eine Nut aufweist. Die Platte kann rechteckig sein.
Der Feuerwiderstandskörper weist bevorzugt eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest F30 auf, noch mehr bevorzugt eine der weiteren hierin genannten Klassen. Der
Feuerw iderstandkörper umfasst ein poröses Material auf Gipsbasis, welches vorzugsweise Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zwischen 0, 1 mm und 5 mm oder einen weiteren der hierin als bevorzugt genannten Porendurchmesser bzw. weitere Parameter auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt weisen Feuerwiderstandskörper auf einer Kante der Platte eine Nut und auf einer gegenüberliegenden Kante eine Feder auf, so dass der
Feuerw iderstandskörper mit weiteren Feuerw iderstandskörpern als Spund-System verbindbar ist. Typischerw eise ist der Hohlquerschnitt, der Nut zumindest Abschnittsweise identisch zu dem Außenquerschnitt der Feder. So wird eine passgenaue Einfassung der Feder in die Nut ermöglicht.
Ein weiterer Aspekt umfasst zwei geometrisch verschiedene Feuerwiderstandskörper, wobei ein erster der Feuerwiderstandskörper auf zwei gegenüberliegenden Kanten jeweils Nuten aufweist, und wobei ein zweiter der Feuerwiderstandskörper eine Form aufweist, welche ein zumindest teil weises Einfügen des Feuerwiderstandskörpers in eine der Nuten ermöglicht. Bei bev orzugten Aus f ü h ru n g sb e i s p i e 1 e n weisen die Nuten eine identische Querschnittsform auf. Typische Querschnittsformen der Nuten sind rechteckfÖrmig, rund oder dreieckig.
Typischerweise ist die Querschnittsform des zweiten Feuerwiderstandskörpers der
Querschnittsform der Nuten angepasst. Typische zweite Feuerwiderstandskörper weisen eine zu einer ittelachse symmetrische Form auf. Beidseitig der Symmetrieachse weist der zweite Feuerwiderstandskörper jew eils einen Querschnitt auf, welcher dem Querschnitt der Nuten des ersten Feuerwiderstandskörpers entspricht. So lassen sich die ersten
Feuerwiderstandskörper zuverlässig ohne nennenswerte Hohlräume v erbinden.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (58) und eine zweite Zone (59) au f. Die erste Zone (58) und die zweite Zone ( 59 ) unterscheiden sich im Hinblick auf zumindest einen der bereits weiter oben genannten Parameter. Die
Mikrostruktur der beiden Zonen kann sich beispielsweise unterscheiden. Beispielsweise ist der Mediandurchmesser der Makroporen der ersten Zone kleiner als der M ed i an d u rch messet" der Makroporen der zweiten Zone. Die Mikroporen der Zonen müssen sich dagegen nicht zwingend voneinander unterscheiden.
Gemäß einem bevorzugten. Aspekt unterscheiden sich die erste Zone (58) und die zweite Zone (59) in Bezug auf den zumindest einen Parameter um mindestens 10%. Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat der zumindest eine Parameter innerhalb der ersten Zone und innerhalb der zweiten Zone jeweils einen konstanten Wert, innerhalb eines Toleranzbereichs von +1- 5% um diesen konstanten Wert.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper im Bereich der Nut die erste Zone mit einer relativ höheren Dichte und in einem weiteren Bereich die zweite Zone mit einer relativ geringeren Dichte auf. Der Übergang zwischen den Zonen kann graduell ausgestaltet sein. Das bedeutet, dass die Grenze von der dichteren Zone zur weniger dichten Zone durch einen Übergangsbereich (Überiappungszone) gebildet wird, bei dem die
Merkmale der beiden Zonen ineinander übergehen. Dies kann sich dadurch äussern, dass die Dichte in diesem Übergangsbereich graduell hin zur weniger dichten Zone abnimmt, respektive die mittlere Porengrösse der Makroporen graduell zunimmt.
Gemäß einem weiteren Aspekt handelt es sich beim Feuerw iderstandskörper mit einer Nut um einen monolithischen Feuerwiderstandskörper, das heisst er ist vollständig einstückig ausgebildet. Bei einem Feuerwiderstandskörper mit einer Mehrzahl von Zonen sind die Materialien der einzelnen Zonen typischerweise stoffschlüssig miteinander verbunden bis hin zu einer gewissen Überlappung.
Gemäß einem weiteren Aspekt hat die Nut (4 1 , 55 ) einen dreieckförmigen, einen
rechteckförmigen oder einen runden Querschnitt. Gemäß einem weiteren Aspekt ist an einer der Nut (41) gegenüber liegenden Kante des Feuerw iderstandskörpers eine zur Nut (4 1 , 55 ) passende Feder (42 ) ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt hat die Nut und/oder die Feder in einem zusammensteckbaren Bereich ein Bohrloch, welches angeordnet ist, um in zusammengestecktem Zustand eine durchgehende Öffnung für ein Fixierelement, zu bilden. Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat die Nut bzw. die Feder ein Stufenprofil, und das Bohrloch verläuft im Wesentlichen senkrecht zu einer Stufenfläche des Stufenprofiis.
Optional kann eine Nut und/oder Feder mit einer mechanischen Verstärkung versehen sein. Beispielsw eise kann die Nut und/oder Feder mit einer Besehiehtung oder einer
Metallarmierung verkleidet sein, oder mit einem der in Abschnitt IV.e beschriebenen
Elemente verstärkt sein.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Herstellfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers mit einer Nut und gegebenenfalls einer Feder.
Das Verfahren umfasst ein Herstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips- Dispersion mit zumindest partiell hydrophoben Partikeln umfasst, wobei die Zusammensetzung einen Nassschaum bildet, der durch die zumindest partiell hydrophoben
Partikel stabilisiert wird. Weiterhin umfassen bevorzugte Herstellverfahren ein Bereitstellen einer Gussform, welche einen plattenmäßigen Hohlraum umschliesst, und ein Anordnen eines Profils in der Gussform zum späteren Ausbilden einer Nut in dem Feuerwiderstandskörper. Typischerweise wird der Feuerwiderstandskörper in der Gussform gegossen, wobei das Profil die Ausbildung der Nut bedingt. Bei Ausführungsformen mit einer Mehrzahl von Nuten oder mit einer Feder können weitere Profile in der Gussform. angeordnet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Hersteiifahren als folgende Schritte umfassend beschrieben werden:
- Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst;
Bereitsteilen einer Gussform, weiche einen plattenmäßigen Hohlraum umschliesst, wobei die Gussform ein darin angeordnetes Profil zum späteren Ausbilden einer Nut in dem Feuerwiderstandskörper aufweist;
Glessen des Feuerwiderstandskörpers aus der Zusammensetzung in der Gussform; und - Abbinden der gemischten Zusammensetzung in der Gussform, wobei die
Zusammensetzung zu dem Feuerw idcrstandskörper aushärtet, und anschließendes Trocknen des ausgehärteten Fe u e w i d erst a n d s kö rpc rs .
Optional umfasst das Verfahren weiter Bilden eines Nassschaums durch Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft- Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden, und weitere in Abschnitt III beschriebene Verfahrensschritte.
Durch das Herstellverfahren wird gemäß einem bevorzugten Aspekt der
Feuerwidcrstandskörper gemäß einem der hierin beschriebenen Aspekte, oder mehrerer davon, erhalten.
Sollen beispielsweise Fe u erw i d e rs t a n d s kö rp e mit zwei Zonen hergestellt werden,
beispielsweise mit einer zweiten Zone mit dichterem Material um eine Nut herum, wird vorzugsweise eine zweite Zusammensetzung bereitgestellt, welche eine Wasser-Gips- Dispersion mit zumindest partiell hydrophoben Partikeln umfasst. und wobei die
Zusammensetzung einen Nassschaum bildet, der durch die zumindest partiell hydrophoben Partikel stabilisiert wird, und wobei das Herstell verfahren umfasst: Glessen einer ersten Zone des Feuerwiderstandskörpers mit der ersten Zusammensetzung in der Gussform, Glessen einer zweiten Zone des Feuerwiderstandskörpers mit der zweiten Zusammensetzung in der Gussform, Trocknen des Feuerw iderstandskörpers, wobei die erste Zone und die zweite Zone einander kontaktieren. Typischerweise umschließt die zweite Zone die Nut oder ist in einem Bereich der Nut oder einem Bereich der Feder angeordnet. Bei typischen
Feuerwiderstandskörpern ist eine erste Zone in einem Bereich zwischen Nuten oder zwischen einer Feder und einer Nut angeordnet. Die erste Zone weist vorzugsweise eine geringe Dichte als die zweite Zone auf. Dadurch wird eine besonders stabile Ausführung im Bereich der Nut oder der Feder bei gleichzeitiger Gewichts- und Materialoptimierung erreicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Bausatz mit einem hierin beschriebenen
Feuerwiderstandskörper und mit einem zweiten, vorzugsweise ebenfalls hierin beschriebenen
Feuerwiderstandskörper (57) zur Verfügung gestellt. Der zweite Feuerwiderstandskörper weist eine Querschnittsform auf, die es ermöglicht, dass der zweite Feuerwiderstandskörper (57) zumindest teilweise in die Nut ( 55 ) des ersten Feuerwiderstandskörpers (54) einsetzbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt unterscheiden sich der erste Feuerwiderstandskörper (54) und der zweite Feuerwiderstandskörper (57) im Hinblick auf zumindest einen der folgenden Parameter: Dichte, Mediandurchmesser der Makroporen, Verteilbreite der
Porengrössenverteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung. Für den Bausatz gilt ansonsten das hierin über einen zonierten Feuerwiderstandskörper gesagte entsprechend, soweit nicht klar ausgeschlossen (Beispielsweise ist der Bausatz nicht monolithisch).
c. Vorfabriziertes / in Form gegossenes Bauteil
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Feuerwiderstandskörper umfassend ein Material mit Gips und durch Schaumbildung in dem Gips geschaffene Makroporen, wobei der Feuerwiderstandskörper in einer Gussform, beispielsweise als Platte, gegossen ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Bauteil mit dem Feuerwiderstandskörper und eines Rahmens (z.B. einer Armierung, etwa einer Metallarmierung) für den Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt wird, wobei der Feuerwiderstandskörper genau in den Rahmen eingepasst ist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Feuerwiderstandskörper in den Rahmen eingegossen ist.
Das Gießverfahren zur Herstellung eines solchen Feuerwiderstandskörpers umfasst:
Bereitstellen eines Rahmens, der eine Hohl form definiert; Bereitstellen einer
Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion, umfasst; Eingießen der
Zusammensetzung in den Rahmen als Hohlform; und Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der Hohlform und Trocknen des
Feuerwiderstandskörpers in der Hohlform.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter das Bilden eines Nassschaums durch
Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, weiche die Wände der Luftbläschen bilden;
und/oder weitere der etwa in Abschnitt I I I genannten Verfahrensschritte. Das fertiggestellte Bauteil umfasst dann den Rahmen und den im Rahmen eingepassten Feuerwiderstandskörper. Besonders bevorzugt wird dadurch ein solches Bauteil zur
Verfügung gestellt, das eine Feuerwiderstandskiasse von zumindest F30 aufweist. Ganz besonders bevorzugt hat der resultierende Feuerwiderstandskörper eine Dichte von weniger als 500 kg m oder in einem anderen hierin genannten Dichtebereich. Dies kann insbesondere durch die Aufschäumung und die hierin bereits beschriebene Partikelstabilisierung des Schaums erreicht werden.
Typische Ausführungsformen umfassen als rechteckige, polygone oder kreisrunde Platten ausgebildete Feuerwiderstandskörper, welche bei Ausführungsformen Öffnungen aufweisen. Gemäß diesem Aspekt lässt der Feuerwiderstandskörper sich passgenau an eine erforderliche Hohl form vorfabrizieren und kann nachträglich in eine solche verbaut werden. Der
Porenaufbau kann mittels der bereits beschriebenen Zonierung an besondere Bedürfnisse präzise eingestellt und angepasst werden.
Es ist in einer weiteren Ausführungsform auch vorgesehen, den Feuerwiderstandskörper in einer nicht plattenmäßigen. Form zu gießen, etwa als die in Figur 3 1 -32 dargestellten
Kabelkanäle. Durch das Gussverfahren können auch komplexe Formen auf einfache und flexible Weise hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Feuerwiderstandskörper auch von der Hohl form gelöst und ohne weitere Ummantelung bzw. ohne Rahmen zur Verfügung gestellt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Zusammensetzung Additive zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beigemischt wurden, wie sie in Abschnitt IV. e beschrieben sind.
d. Feuerwiderstandstüren
Eine Klasse von Bauteilen sind bewegliche Bauteile für den Brandschutz, wie etwa
Brandklappen und Feuerwiderstandstüren. Für derartige bewegliche Bauteile ist der
erfindungsgemäße Feuerwiderstandskörper besonders geeignet, da er niedriges Gewicht, einfache Herstellbarkeit und gute Eigenschaften im Hinblick auf Feuerwiderstand in äußerst vorteilhafter Weise kombiniert. Zudem sind Gew icht und Feuerwiderstand durch Wahl der Herstel lungsparameter genau kontrollierbar und aufeinander abstimmbar.
Das bewegl iche Bauteil hat daher vorzugsweise eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest
T30.
Ein Beispiel für ein solches bew egl iches Bauteil ist ein Türblatt für eine Feuerwiderstandstür.
Der erfindungsgemäße Feuerwiderstandskörper ist in diesem Fal l etw a als Einlage des
Türblatts vorgesehen. (Weitere Anwendungen für ein Türblatt wie Kabel kanäle und
Schlosstaschen werden weiter unten beschrieben). Zusätzlich kann das Türbiatt eine Armierung vorsehen, etwa eine Hülle oder eine Beschichtung bzw. Laminierung des
Feuerwiderstandskörpers. Allgemein wird eine solche zusätzliche den
Feuerwiderstandskörper (teilweise oder vollständig) umgebende Struktur des Tiirblatts hierin als Rahmen bezeichnet und schließt die obengenannten Beispiele mit ein.
Weiter können an dem Tiirblatt noch weitere funktionel le Elemente vorgesehen sein, wie etwa eine Aufhängung, ein Scharnier oder ein Türsehloss, wie weiter unten in größerem Detail beschrieben. Diese weiteren funktionel len Elemente können am Rahmen befestigt sein und/oder in dem Feuerwiderstandskörper integriert sein.
Im einfachsten Fall ist eine Feu erw i de rs tan ds- E i n 1 age eines solchen Türblatts ein
Feuerw iderstandskörper, der einen Teil der Fläche des Türblatts einnimmt und
brandschutztechnisch verbessert. Beispielsweise kann der Feuerw iderstandskörper das Innere eines Rahmens des Türblatts ganz oder teilweise ausfül len.
Über diese G ru n d f u n k t i o n a 1 i t ä t hinaus kann der Feuerwiderstandskörper noch weitere Funktionalitäten aufw eisen. Dies ist in Fig. 20 illustriert. Hier ist ein plattcnförmiger
Feuerwiderstandskörper 20 dargestellt, dessen Umfang an die Innen maße eines Türblatt- Rahmens angepasst ist, um in diesen eingesetzt zu werden. Zusätzlich hat der
Feuerwiderstandskörper 20 einige weitere strukturelle Merkmale:
Eine Schlosskasten-Aussparung für einen Schlosskasten 60, die in einem mittleren Bereich eines langen Rands des Feuerwiderstandskörpers eingelassen ist;
- Einen Verri egel u n gskan al 64 für ein Verri egel u n gscl emen t , der sich von dem
Schlosskasten bzw. der Schlosskasten-Aussparung weg parallel zu dem langen Rand bis zu einem kurzen Rand des Feuerwiderstandskörpers erstreckt;
Einen Kabel kanal 66 für ein Kabel, welcher sich von dem Schlosskasten bzw . der Schlosskastcn-Aussparung weg zu einem Rand des Feu c rw i d e rs t a n d s kö r p e rs 20 erstreckt.
Fig. 22 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Ebene A-A" des Feuerwiderstandskörpers von Fig. 2 1 . Darin ist gezeigt, dass der lange Rand des Feuerwiderstandskörpers ein
Stufenprofil 68 aufweist, die ein entsprechendes Stufenprofil des Türblatts ermöglicht. Der Verri egel u n gskan al 64 verläuft in diesem Beispiel in der Stufe des Stufenprofils 68. Weiter ist gezeigt, dass der Feuerwiderstandskörper 20 die bereits oben beschriebene Zonierung aufweist, mit einer ersten Zone 6 niedriger Dichte und einer zw eiten Zone 7 höherer Dichte im Bereich des Stufenprofils 68.
Die in Fig. 2 1 , 22 beschriebenen Aspekte können unabhängig voneinander vorgesehen werden und auch mit Aspekten aus weiteren Figuren kombiniert werden, etwa mit der in Fig. 9- 10 beschriebenen Zonierung, oder mit dem weiter unten in Bezug auf Fig. 25-29
beschriebenen Schlosskasten. Im Folgenden werden einige weitere Aspekte des als Einlage eines Türblatts einer Feuerwiderstandstür verwendeten Feuerwiderstandskörpers beschrieben. Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper plattenartig und deckt bevorzugt die Fläche des Türblatts zu mindestens 90% ab. Bevorzugte Feuerwiderstandskörper sind ausgebildet, so dass sie sich über die gesamte Türfläche erstrecken.
Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper plattenmäßig geformt. Der
Feuerwiderstandskörper kann etwa Abmessungen von zumindest 4 cm* 6 cm, vorzugsweise von zumindest 6 cm * 9 cm, besonders vorzugsweise von zumindest 30cm* 30cm aufweisen. Weitere Ausführungsformen weisen bevorzugt Abmessungen von mindestens 80cm* 180cm auf. Typischerweise weisen die Feuerwiderstandskörper eine Dicke von maximal 15cm oder maximal 10cm, und/oder von mindestens 2 cm oder mindestens 5 cm auf. Solche
Feuerwiderstandskörper sind besonders geeignet, als Brandschutzelement einer
Brandschutztür verwendet zu werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt hat der Feuerwiderstandskörper zumindest eine Aussparung aufweisen, etwa eine Aussparung zur Aufnahme eines Schlosskasten-Hohlraums; oder (wie unten detaillierter beschrieben) einen Schiosskasten-Hohlraum zur Aufnahme eines
Türschlossmechanismus; oder einen Verriegelungskanal zur Aufnahme eines
Verriegeiungseiements; einen Kabelkanal zur Aufnahme eines Kabels; ein Durchgangsloch zur Aufnahme eines Türspions, eine Aufnahme für eine elektronische Komponente, und/oder eine Aumahme für ein Türscharnier.
Die Aussparung kann beim Gießen ausgegossen sein, oder nachträglich entfernt, etwa gefräst sein. Eine ausgegossene Aussparung ist besonders vorteilhaft, da zuverlässig und preiswert herstellbar. Optional kann eine Armierung oder eine sonstige mechanische Verstärkung in der Aussparung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Aussparung mit einer Beschichtung oder einer Metaliarmierung verkleidet sein, oder mit einem der in Abschnitt IV. e
beschriebenen Elemente verstärkt sein. Die Metallarm ierung kann im Fall einer gegossenen Aussparung auch als Teil der Gussform verwendet werden, um die Aussparung beim Gießen des Feuerwiderstandskörpers zu erzeugen.
Der Kabelkanal, der Verriegeiungskanal und weitere Aussparungen können als Vertiefung, etwa als gefräste oder eingegossene Ril le, an der Oberfläche des Feuerwiderstandskörpers vorgesehen sein, oder alternativ durch das Innere des Feuerwiderstandskörpers verlaufen, wie in Fig. 22 am Beispiel des Verriegelungskanals dargestellt.
Gemäß einem Aspekt ist die Mikrostruktur des Feuerwiderstandkörpers äußerst homogen. Dies kann sich beispielsweise darin äußern, dass der Feuerwiderstandskörper eine Dichte hat, die in einer ersten Zone des Feuerwiderstandskörpers eine Verteilbreite von weniger als 5% aufw eist. Hierbei ist die Dichte als m ittlere Dichte in regulären Volumina von 50 ml definiert. Die erste Zone kann den gesamten Feuerwiderstandskörper abdecken. Im Fall eines zonierten Feuerwiderstandskörpers kann der Feuerwiderstandskörper alternativ auch noch weitere Zonen jeweils unterschiedlicher Dichte umfassen. Vorzugsweise deckt die erste Zone jedoch eine Fläche von mindestens 30% der Fläche des Feuerwiderstandskörpers ab.
Eine zonierter Feuerwiderstandskörper, der als Einlage für ein Türblatt mit mehreren Zonen verw endet werden kann, ist beispielsw eise in den bereits oben beschriebenen Figur 9a, 9b, 10a und 1 Ob gezeigt. Für weitere Details zu der Zonierung wird auf die Beschreibung in Abschnitt Vl l.a oben verw iesen. Im Folgenden werden einige weitere allgemeine Aspekte zur Zonierung der Türblatteinlage beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper neben der ersten Zone eine zweite Zone auf, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste unterscheiden : Dichte,
Med i a n d u rc h m esse r der Makroporen, Verteilbreite der Porengrössenvertei hing der
Makroporen, chemische Zusammensetzung. Insbesondere kann die erste Zone eine höhere Dichte als die zweite Zone haben. Vorzugsweise ist die erste Zone in einem Randabschnitt des Feuerwiderstandskörpers angeordnet, und die zweite Zone erstreckt sich in einem mittleren Bereich des Feuerwiderstandskörpcrs.
Optional kann der Feuerwiderstandskörper auch noch weitere Zone(n ) aufweisen, wie bereits oben in Abschnitt V l l.a beschrieben. Beispielsweise kann der Feuerwiderstandskörper eine dritte und optional eine v ierte Zone aufweisen, wobei die erste Zone die höchste Dichte, die dritte und ggf. vierte Zone eine mittlere Dichte bzw. mittlere Dichten und die zw eite Zone die niedrigste Dichte der drei Zonen haben. Mit Bezug auf Fig. 9b kann beispielsweise die erste Zone in einem oberen Randbereich 25 des Türblatts und die dritte Zone (bzw. bei
verschiedenen Dichten die dritte und vierte Zone) in einem seitl ichen Randbereich 22, 23 des Türblatts angeordnet sein. Mit Bezug auf Fig. 9a kann der Feuerwiderstandskörper weiter eine fünfte Zone aufweisen, die eine Dichte zwischen der zweiten und der dritten bzw. vierten Zone hat, und die in einem unteren Randbereich 24 des Türblatts angeordnet ist.
Im Fall eines zonierten Feuerwiderstandskörpers gilt das hierin bezüglich der ersten Zone Gesagte, insbesondere hinsichtlich der Homogenität, analog auch für die jew eiligen weiteren Zonen.
Alternativ zu einem zonierten Feuerwiderstandskörper kann das Türblatt auch einen Bausatz aus mehreren Fe u e i i d erst a n d s kö rpern aufweisen. Jeder der Feuerwiderstandskörper kann beispielsw eise eine der hierin erwähnten Zonen bilden (etwa jew eils eine der in Figur 9a, 9b, 10a und 1 Ob dargestellten Zonen ). Diese Feuerwiderstandskörper können, wie in Abschnitt V l l.b beschrieben, mittels Nuten und Federn miteinander verbunden sein. In diesem Fall gilt das hierin über den Feuerwiderstandskörper Gesagte analog für den Bausatz. Im Folgenden werden weitere mögliche Details zum Rahmen des Türblatts beschrieben. Der Rahmen kann ein Metallrahmen, z.B. ein Stahlrahmen sein. Gemäß einem Aspekt weist der Rahmen einen plattenmäßigen Hohlraum für den Feuerwiderstandskörper auf. Der Rahmen kann den Feuerwiderstandskörper als Schale ganz oder teilweise umschließen. Der Rahmen kann einstückig oder mehrstückig sein. Die Elemente des Rahmens können zum Beispiel verschweisst, verschraubt, vernietet oder verklebt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper in den Rahmen als Gussform eingegossen, wobei der Feuerwiderstandskörper in einen Hohlraum, der durch den Rahmen (oder einen Teil desselben) gebildet wurde, eingegossen ist. Dies kann beispielsweise durch ein Herstellungsverfahren erreicht werden, welches die folgenden Sch itte umfasst:
Bereitstellen eines Rahmens (der auch nur einen Teil des finalen Rahmens des Türblatts sein kann), der (möglicherweise gemeinsam mit weiteren Elementen wie einer Deckplatte) eine Hohlform definiert;
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst; - Eingießen der Zusammensetzung in den Rahmen als Hohl form (Gussform);
vorzugsweise Aufschäumen der Zusammensetzung; dies kann vor, während oder nach dem Eingießen erfolgen;
Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der Hohl form und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers. Das Trocknen kann in der Hohl form oder unter vorübergehender Entnahme des Feuerwiderstandskörpers aus der Hohl form erfolgen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter das Bilden eines Nassschaums durch
Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläsehen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, weiche die Wände der Luftbläschen bilden;
und/oder weitere der etwa in Abschnitt I I I genannten Verfahrensschritte.
Alternativ kann der Feuerw iderstandskörper aus dem Rahmen vor, während oder nach dem Trocknen vorübergehend entfernt werden. Auch kann statt des Rahmens eine andere
( loh Horm verwendet werden, aus der der Feuerwiderstandskörpers etwa beim Trocknen entfernt wird, um danach in den Rahmen des Bauteils eingepasst zu werden. Dies erlaubt es, etwaige Schrumpfungsprozesse beim Gießen zu berücksichtigen.
Das fertiggestellte Türblatt umfasst dann den Rahmen (und gegebenenfalls noch weitere Rahmenelemente) und den im Rahmen eingepassten Feuerwiderstandskörper.
Dank des Feuerwiderstandskörpers weist das Türblatt eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens T30 auf. Je nach Anforderungen kann die Feuerwiderstandsklasse auch mindestens T60, mindestens T90 oder mindestens T120 betragen. Die Feuerwiderstandsklasse ist durch Wahl der Porengröße und der Dichte beeinflussbar, wie oben bereits beschrieben.
Entsprechenden gestalterischen Erfordernissen kann das Türblatt zusätzlich oder anstelle des Rahmens mit weiteren Applikationen, wie zum Beispiel Furnieren, Laminaten und/oder Glasuren, versehen sein. Um die Brandschutzwirkung zu verstärken, können zusätzlich zu dem hierin beschriebenen Feuerwiderstandskörper noch weitere brandhemmende Substanzen im Türblatt eingesetzt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Türblatt weitere funktionel le Elemente wie etwa ein Scharnier, ein Türschioss, eine Aufhängung für den Feuerwiderstandskörper, ein Sichtloch und/oder eine in den Feuerwiderstandskörper integrierte Kabeid u rch tu h ru n g aufweisen. Auch kann ein eingegossener oder eingefräster Schlosskasten-Hohlraum zur Aufnahme eines Türschlossmechanismus vorgesehen sein. Diese und/oder weitere funktionelle Elemente können ganz oder teilweise in den Feuerwiderstandskörper integriert, etwa eingegossen sein.
Beispielsweise zeigt Figur 23 a einen Feuerwiderstandskörper 20 für ein Türblatt mit einem durchgehenden Sichtloch 79 für einen Türspion. Figur 23b, 23c zeigen Querschnittsansichten des Feuerwiderstandskörpers 20 durch die Ebenen A-A' bzw. B-B" . Das Sichtloch 79 ist in einer Ausführungsform in den Feuerwiderstandskörper eingegossen, indem beim Gießen ein entsprechender Körper in der Gussform angebracht ist bzw. die Gussform zum Aussparen des Sichtlochs ausgestaltet ist. Gemäß einem alternativen Aspekt ist das Sichtloch 79 nach dem Gießen aus dem Feuerwiderstandskörper herausgefräst. Gemäß einem bevorzugten Aspekt ( nicht in Figur 23a-c dargestellt ) hat der Feuerwiderstandskörper in einem Bereich um das Sichtloch 79 herum eine Zone mit erhöhter Dichte.
Das Sichtloch 79 ist ein Beispiel für allgemeinere Aussparungen, welche in einem
Feuerwiderstandskörper für eine Brandschutztür vorgesehen sein können, und sie illustriert den folgenden allgemeinen Aspekt : Gemäß einem Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper somit eine Aussparung auf. Dies bietet den Vorteil, dass dort Einbauteile eingebaut werden können, wie beispielsweise Türschlösser oder Armierungen. Auch können Kanäle zum Verlegen von Kabeln oder Strängen im Feuerwiderstandskörper vorgesehen sein. Die Aussparung ermöglicht es somit, bestimmte funktionale Elemente später im
Feuerwiderstandskörper unterzubringen, oder den Feuerwiderstandskörper an bestimmte funktionale Elemente anzupassen.
Figur 24a, 24b zeigen einen weiteren Feuerwiderstandskörper 70 für ein Türblatt mit in den Feuerwiderstandskörper eingegossenen Aufhängungen 72. Diese Figuren ind in Abschnitt V i l.f unten genauer beschrieben.
Weitere mögl iche Aspekte zu funktionellen Elemente sind in weitcrem Detail in Abschnitt VII. e - Vl l.g unten beschrieben, auf die besonders verwiesen wird. e. ßrandklappen
Im Folgen wird ein weiteres bewegliches Bauteil für den Brandschutz, nämlich eine
Brandklappe, in weiterem Detail beschrieben. Eine solche Brandklappc ist in Figur 30a, 30b dargestellt, wobei Figur 30a eine schematische Seitenansicht und Figur 30b eine
Querschnittsansicht durch die Ebene A-A " ist.
Die Brandklappe ist plattenmäßig mit einer annähernd runden Fläche ausgebildet. Zusätzlich erstrecken sich zwei Schaftenden 71 von gegenüberliegenden Seiten des
Feuerwiderstandskörpers. Die Schaftenden liegen in der Ebene der plattenmäßigen
Brandklappc und erstrecken sich entlang einer Achse. Die Sehaftenden erlauben eine um die Achse drehbare Aufhängung der Brandklappe.
In Figur 30b ist gezeigt, dass die beiden Schaftenden 71 über ein Mittelstück 73 des Schaftes miteinander verbunden sind. Die Schaftenden 71 und das Mittelstück 73 erstrecken sich entlang der Achse mittig durch den Feuerwiderstandskörper. Ein Teil der Schaftenden 7 ! und das ittelstück 73 sind in den Feuerwiderstandskörper 20a eingegossen. Durch das
M ittelstück 73 w erden die Schaftenden in dem Feuerwiderstandskörper stabilisiert.
Zusätzlich sind in Figu 30 Ankerelcmente 75 dargestellt, die ich quer zur Achse von dem M ittelstück 73 des Schaftes weg erstrecken. Die Ankerelemente stabilisieren den Schaft dadurch insbesondere gegen L ä n gs be w egu n gen entlang der Achse. Die Ankerelcmente sind weiter ro t a t i o n s- u n sym m et r i sc h in Bezug auf die Achse gestaltet, etwa als stabartige, sich in der Zeichenebene der Figur 30b erstreckende Elemente. Dadurch stabilisieren sie den Schaft auch gegenüber Rotation innerhalb des Feuerwiderstandskörpers.
Ansonsten gilt für die Brandschutzklappe das zu dem Türblatt. Beschriebene analog, wobei „Türblatt" durch„Brandschutzklappe" zu ersetzen ist. Beispielsweise sind die Angaben zur Feuerwiderstandskiasse, Zonierung, Homogenität, zu weiteren funktionellen Elementen und zu weiteren Aspekten auch auf die Brandschutzklappe übertragbar.
Weitere Aspekte der Brandschutzklappe sind im Folgenden beschrieben.
Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper der Brandklappc plattenmäßig, optional mit einer annähernd runden Fläche ausgebildet. Gemäß einem Aspekt erstrecken sich zwei Sehaftenden von gegenüberliegenden Seiten des Feuerwiderstandskörpers. Die Schaftenden l iegen in der Ebene des Feuerwiderstandskörpers, bevorzugt mittig in Bezug auf den
Feuerwiderstandskörper, und/oder erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Achse. Gemäß einem Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper einen Schaft auf. der die beiden Sehaftenden und ein diese verbindendes M ittelstück umfasst, und der entlang der Achse angeordnet ist.
Gemäß einem Aspekt ist ein Teil des Schafts bzw . sind ein Teil der Schaftenden und das optionale Mittelstück in den Feuerwiderstandskörper eingegossen. Gemäß einem Aspekt sind in den Feuerwiderstandskörper eingegossene Ankerelemente mit den Schaftenden verbunden.
Die Ankerelcmente sind vorzugsweise rotations-unsymmetrisch in Bezug auf die Achse. Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper plattenmäßig geformt. Der Feuerwiderstandskörper kann einen Durchmesser in der Plattenebene von mindestens 10cm, bevorzugt von mindestens 20 cm, noch mehr bevorzugt von mindestens 30cm aufweisen. Die Brandklappe kann einen Rahmen und den im Rahmen eingepassten, optional sogar eingegossenen Feuerwiderstandskörper umfassen.
Es gilt für die Brandschutzkiappe das oben bereits zu dem Türblatt Beschriebene analog (siehe Abschnitt VII. d), wobei„Türblatt" durch„Brandschutzklappe" zu ersetzen ist.
Beispielsweise sind die Angaben zur Feuerwiderstandsklasse, Zonierung, Homogenität, zu weiteren funktionellen Elementen, zum Herstellungsverfahren und zu weiteren Aspekten auch auf die Brandschutzklappe übertragbar.
f. Integrierte funktionelle Elemente, z.B. zur Aufhängung
In der soeben beschriebenen Figur 30a, 30b wurde bereits ein Beispiel eines
Feuerwiderstandskörpers gezeigt, bei dem ein Schaftabschnitt zumindest mit einem ersten Teil in das poröse Material des Feuerwiderstandskörpers eingegossen sein kann. Allgemeiner kann ein Funktionselement zumindest mit einem ersten Teil in das poröse Material des Feuerwiderstandskörpers eingegossen sein. Unter einem Funktionselement, wird hierin ein vom porösen Material auf Gipsbasis verschiedenes Element verstanden, welches an dem Feuerwiderstandskörper befestigt, bevorzugt eingegossen ist, und eine bel iebige
Funktionalität zur Verfügung stellt, wie etwa das oben zu Fig. 30a, 30b beschriebene
Schaftelement.
Ein weiteres Beispiel für ein solches eingegossenes Funktionselement ist in Figur 24a, 24b dargestellt. Hier ist ein Feuerwiderstandskörper 70 als Einlage für ein Türbiatt einer
Brandschutztür gezeigt. Der Feuerwiderstandskörper 70 weist als Funktionselement ein starres Aufhängungselement 72 zum Aufhängen des Feuerwiderstandskörpers 70 auf. Mit diesem Aufhängungseiement 72 kann der Feuerwiderstandskörper 70 beispielsweise in einem Rahmen des Türblatts aufgehängt werden.
Das Aufhängungseiement 72 ist mit einem ersten Teil 76 in den Feuerwiderstandskörper 70 eingegossen und ragt mit einem zweiten Teil 74 aus dem Feuerwiderstandskörper 70 heraus. Der zweite Teil 74 bildet hier einen Haken, mittels dessen das Aufhängen ermögl icht wird.
Der erste Teil 76 hat einen daran angebrachten Anker 78, mittels dessen das
A u fliän gu ngsel em ent 72 in dem Feuerwiderstandskörper 70 stabilisiert wird. Der Anker ist plattenartig geformt und rot at ion s-u n sym metri sch , und schützt das A u fh än gu n gsel em en t 72 somit sowohl gegen Zug als auch gegen Verdrehen.
Zum Herstellen solcher Feuerwiderstandskörper wird eine Gussform mit einem Hohlraum bereitgestellt, in den eine Zusammensetzung mit der Wasser-Gips-Dispersion gegossen wird, um den Feuerwiderstandskörper zu erhalten. Das Funktionselement ist zumindest teilweise in die Gu. ss form eingesetzt, so dass es seinem ersten Teil in den Hohlraum hineinragt. Beim Gießen umgibt daher die Zusammensetzung den ersten Teil, so dass der erste Teil in das
Material des Feuerwiderstandskörpers eingegossen wird.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter das Bilden eines Nassschaums durch
Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise h yd rophob i si crte n Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden;
und/oder weitere der etwa in Abschnitt III genannten Verfall ren sscli ritte.
Das Funktionselement wurde als Aufhängungselement beschrieben, es können aber zusätzlich oder stattdessen noch weitere Funktionsclcmente in analoger Weise am bzw. im
Feuerwiderstandskörper angebracht werden, zum Beispiel ein Schaftelement, zum drehbaren Lagern des Feuerwiderstandskörpers (siehe Figur 30a, 30b), ein Abstandshalter, ein
Verbindungselement zum Verbinden des Feuerwiderstandskörpers mit einem weiteren Körper, Kabeid u rch füh ru n gen , Türspione, Scharniere, Schliess- und Verriegelungsmechanismen, elektronische Komponenten, Sensoren, Verstärkungselemente, usw.
Im Folgenden werden einige weitere allgemeine Aspekte in Bezug auf das Funktionselement beschrieben. Gemäß einem allgemeinen Aspekt kann ein Funktionselement zumindest mit einem ersten Teil in das poröse Material des Feuerwiderstandskörpers eingegossen sein. Ein zweiter Teil des Funktionselements kann aus dem Feuerwiderstandskörper herausragen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das Funktionselement starr.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist an dem ersten Teil des Funktionselements ein Anker angebracht. Gemäß einem weiteren Aspekt ist der erste Teil des Funktionselements, beispielsweise der Anker, rot a t ion s-u nsym m etri sch .
Der eingegossene erste Teil des Funktionselements schafft eine besonders gute Verbindung bei schneller und leichter Herstellbarkeit.
Optional kann das Funktionselement mechanisch verstärkt sein. Beispielsweise kann der Feuerwiderstandskörper um das Funktionselement herum mit einer Besch ichtung oder einer Metallarmierung verkleidet sein, oder mit einem der in Abschnitt IV. e beschriebenen
Elemente verstärkt sein.
In einer besonderen Ausführung können funktionale Komponenten wie Kabel kanälc, elektronische Komponenten, Verstärkungselemente oder Befest i gu n gsvorri ch t u ngen direkt in den B ra n d sc h u t z kö rp e r integriert sein. Die letztendliche Ausgestaltung des
Feuerwiderstandskörpers kann ein Fachmann den spezifischen Bedürfnissen des jeweiligen B r a n d s c h u t ze 1 e m e n t es anpassen.
Mit den Fe u e rw i d e rs t a n d s kö rp e r n der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auch besonders komplexe Formen von Brandschutzelementen, wie zum Beispiel Ii-Profile, Zyl inder und
Schlosstaschen, herzustellen. Durch die vergleichsweise geringe Dichte der erfi nd u n gsgcm ässen Feuerwiderstandskörper können Brandschlitzelemente mit einer integrierten Nut und Feder versehen und dadurch einfacher verbaut werden. Eine Verbindung mittels Nut und Feder führt beispielsweise zu besseren Brandschutzeigenschaften und weniger Montageaufwand im Vergleich zu verspachtelten Gipsplatten. Des Weiteren ist es zum Beispiel möglich, als zusammengefügte Bauklötze hergestellte Feuerwiderstandskörper durch monolithische zu ersetzen. Dadurch wird die Materialintegrität massgeblich verbessert und aufw ändiges und kostspieliges Zusammenfügen einzelner Komponenten fällt weg.
g. Schlosskasten-Hohlraum
Ein besonders bei Brandschutztüren wichtiger Aspekt betrifft einen Schiosskasten. Daher wird im Folgenden ein monolithischer Feuerwiderstandskörper in besonderem Detail beschrieben, welcher einen Schlosskasten-Hohlraum zur Aufnahme eines
Türschlossmechanismus umfasst. Der erfindungsgemäße Feuerwiderstandskörper ist insbesondere für eine Brandschutztüre geeignet, wie sie etwa in Abschnitt VII. d oben
beschrieben ist.
In der Figur 25a ist ein Feuerwiderstandskörper 60 (Schlosskasten für eine
Feuerwiderstandstür) mit einem Schlosskasten-Hohlraum 80 zur Aufnahme eines
Türschlossmechanismus in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Figur 25b zeigt eine Querschnittsansicht des Schlosskastens 60 von oben durch die Ebene A-A* .
Der Schlosskasten-Hohlraum 80 ist in eine Seitenkante des Schlosskastens eingelassen und bildet darin eine Öffnung 83. Durch diese Öffnung 83 ist seitlich ein Türschlossmechanismus (nicht dargestellt) in den Schlosskasten-Hohlraum 80 einschiebbar, und vorzugsweise bereits eingeschoben. In einer alternativen Ausführungsform kann der Türschlossmechanismus in den Schlosskasten-Hohlraum 80 bereits eingegossen sein.
Der Schlosskasten 60 ummantelt den Schlosskasten-Hohlraum zumindest teilweise von fünf
Seiten (alle Seiten bis auf die Öffnung 83). Insbesondere ist der Schlosskasten-Hohlraum in beide seitliche Richtungen (Ober- und Unterseite in Figur 25b) des Schlosskastens teilweise durch Seitenwände 87 des Feuerwiderstandkörpers abgedeckt, welche das eingesetzte Türschloss oder den eingesetzten Schiosskasten somit umgeben und für einen ausreichenden Feuerwiderstand sorgen.
Durch diese Seitenwände 87 hindurch erstreckt sich jeweils eine Öffnung 84 zum
Schlosskasten-Hohlraum 80, w elche somit einen Zugang von der jeweiligen Seite zu dem Türschlossmechanismus ermögl icht. Diese Öffnungen können beispielsweise eine Welle fü Türklinken und/oder einen Schließzyiinder aufnehmen.
In Figur 26a-26c sind eine Seiten-, Vorder- und obere Ansicht eines weiteren Schlosskastens 60 gezeigt. Dieser Schlosskastens entspricht dem in Fig. 25a, 25b gezeigten, und deren Beschreibung gilt hier entsprechend, mit der Ausnahme, dass sich statt einer Öffnung nun drei Öffnungen 84 durch jede der Seiten wände 87 hindurch zum Schlosskasten-Hohlraum 80 erstrecken, beispielsweise eine für eine Türklinke und eine für einen Schließzylinder.
Fig. 27 zeigt, wie der Schlosskasten 60 von Fig. 25-26 in eine entsprechende Aussparung einer Einlage für eine Feuerschutztür 20 (siehe auch Fig. 2 1 ) eingesetzt sein kann. Das Türblatt umfasst somit den Feuerwiderstandskörper (Einlage für eine Feuerschutztür) 20, und darin angeordnet den eiteren Feuerwiderstandskörper 60 (Schlosskasten ), welche in einen Rahmen (nicht dargestellt ) eingesetzt sind.
Fig. 28 zeigt eine Anordnung mit Schlosskasten, welche der in Fig. 27 gezeigten Anordnung entspricht, wobei zusätzlich w eitere Feuerw iderstandskörper 62 mit Verriegelungskanälen 64 für ein Verriegelungselement vorgesehen sind. Die Funktion der V e r r i ege 1 u n gs k a n ä I e 64 entspricht der Beschreibung von Fig. 21 , auf die hier verwiesen wird.
In Figur 29a, 29b sind eine Seiten- und eine Vorderansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Feuerwiderstandskörpers 20 für ein Türblatt gezeigt. Verdeckte Kanten sind dabei teilweise strichliert gezeigt. In Fig. 29a, b ist der Schlosskasten in eine Einlage für das Türblatt integriert und mit diesem einstückig ausgebildet bzw. stoffschlüssig verbunden. Dies stellt einen besonders guten Feuerwiderstand bei gleichzeitig einfacher Herstellbarkeit sicher. Ansonsten gilt für Figur 29a. b die Beschreibung von Figur 25a, b und 26a, b entsprechend, mit den im Folgenden beschriebenen zusätzl ichen Aspekten.
Der Feuerwiderstandskörper 20 (Türblatteinlage) von Figur 29a,b deckt eine Fläche ab, die einen überwiegenden Teil der Fläche des Türblatts (mindestens 50%, vorzugsw eise mindestens 90%; mindestens 30 cm * 30 cm, vorzugsweise mindestens 1 m * 50 cm ) entspricht.
Der Fe u e rw i d c rst a n d s kö rper 20 von Figur 29a.b weist darüber hinaus zwei Zonen 6, 7 unterschiedl icher Dichte auf: Eine erste Zone 6 erhöhter Dichte, w elche im Bereich des Schlosskasten-Hohlraums 80 angeordnet ist, und eine zweite Zone 7 niedrigerer Dichte, welche den Rest des Feuerwiderstandskörpers bildet. Durch diese Zonierung wird ein ausreichender Brandschutz auch in dem Bereich des Türschlosses sichergestellt, in dem das zur Verfügung stehende Volumen für den Feuerw iderstandskörper verringert ist.
Der Feuerwiderstandskörper 20 von Figur 29a. b kann zusätzlich mit beliebigen der in Fig. 2 1 und 28 gezeigten weiteren Elemente ausgestattet sein.
Gegenüber Brandschutztüren aus dem Stand der Technik, in die teilweise eine komplizierte separate Ummantelung für ein Türschloss eingesetzt w erden muss, ergibt sich der Vorteil, dass hier im Bereich des Schlosskastens nicht verschiedene Brandschutzelemente
zusammengebaut verwendet werden müssen.
Im Folgenden w erden weitere allgemeine mögliche Aspekte des Feuerwiderstandskörpers mit einer Aussparung für ein funktionelles Element, wie beispielsweise einem Schlosskasten- Hohlraum, beschrieben. Gemäß einem ersten Aspekt umfasst der Feuerwiderstandskörper ein poröses Material auf Gipsbasis, wie es in übrigen Abschnitten hierin beschrieben ist, wobei das poröse Material Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zwischen 0. 1 mm und 5 mm hat. Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper monolithisch ausgebildet.
Die Aussparung ist gemäß einem Aspekt zur Aufnahme eines funktionel len Elements geeignet. Insbesondere kann die Aussparung ein Schlosskasten-Hohlraum zur Aufnahme eines Türschlossmechanismus sein, wobei verschiedene Ausführungsformen für
unterschiedlich große Schlosskästen geeignet sind. Typische Aussparungen (Schlosskasten- Hohlräume) können Abmessungen von mindestens 25mm oder 30mm Dicke aufweisen. Ty i ch erweise sind Kantenlängen der Aussparung (des Schlosskasten-Hohlraums) größer als 6cm, bevorzugt mindestens 8cm. Auf diese Weise können handelsübliche Schlosskästen eingesetzt werden. Vorzugsweise ist bereits ein Türschlossmechanismus im Schlosskasten- Hohlraum angeordnet.
Gemäß einem weiteren ist der Feuerwiderstandskörper plattenmäßig und/oder weist eine Abmessung von zumindest 4 cm* 6 cm, vorzugsweise von zumindest 6 cm * 9 cm, besonders vorzugsweise von zumindest 30cm* 30cm auf. Weitere Aspekte sind oben in Bezug auf das
Türbiatt beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Aussparung als Schiosskasten-Hohlraum in eine Seitenkante des Feuerwiderstandskörpers eingelassen, so dass der Schlosskasten-Hohlraum, in R ichtung einer oder beider flacher Seiten des Feuerwiderstandkörpers zumindest teilweise durch Material des Feuerwiderstandkörpers abgedeckt ist. Gemäß einem weiteren Aspekt bildet der Feu erw i d erstan d skörper in der Seitenkante eine Öffnung.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone und eine zweite Zone auf, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im Hinblick auf zumindest einen Parameter, z.B. der Dichte, unterscheiden. Eine Liste weiterer mögl icher Parameter sowie weitere Aspekte zur Zonierung sind in Abschnitt VII. a beschrieben.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt hat die erste Zone eine höhere Dichte und ist in einem Bereich der Aussparung angeordnet, und/oder die zweite Zone hat eine geringere Dichte und ist in einem Bereich entfernt von der Aussparung angeordnet. Der Feuerwiderstandskörper kann auch noch weitere Zonen aufweisen, wie beispielsweise in Figur 9. 1 0 illustriert ist. Bevorzugt hat die erste Zone eine höhere Dichte als die sie umgebende(n) Zone(n ) des Feuerwiderstandskörpers.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Brandschutztüre mit dem hierin beschriebenen Feuerwiderstandskörper zur Verfügung gestellt. Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Türschloss in dem Schiosskasten-Hohlraum angebracht, z.B. eingesetzt oder eingegossen.
Im Folgenden wird ein Hersteilfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers mit Schiosskasten-Hohlraum beschrieben. Das Herstei lfahren umfasst: - Herstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst.
- Bereitstellen einer Gussform, weiche einen Hohlraum umschliesst,
- Anordnen eines Schlosskasten-Profils als Einsatzkörper in der Gussform zum späteren Ausbilden eines Sehl osskast en - Höh I rau m s in dem Feuerwiderstandskörper,
Eingießen der Zusammensetzung in die Hohl form;
Abbinden der W asse r-G i p s- D i spe rs i o n zu einem Feuerwiderstandskörper in der
Hohl form und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers;
- Entfernen des Seh losskasten-Profi 1 s aus dem Feuerwiderstandskörper vor, während oder nach dem Trocknen ; oder Bereitstellen des Schlosskasten-Profils oder eines Teils desselben als eingegossenen Schlosskasten-Hohlraum.
Alternativ oder zusätzl ich kann auch ein Teil des Schlosskasten-Hohlraums oder sonstiger Öffnungen durch Aushöhlen (z.B. Fräsen und/oder Bohren ) hergestellt werden. Gemäß diesem Aspekt umfasst das Herstell verfahren:
Herstellen einer Z u sa m m en set z u n g, welche eine Wasscr-Gips-Dispersion umfasst.
Bereitstellen einer Gussform, welche einen Hohlraum umschliesst.
Eingießen der Zusammensetzung in die Hohl form;
Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der Hohlform. und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers;
Aushöhlen eines Schlosskasten-Hohlraums in dem Feuerwiderstandskörper zur Aufnahme eines Tu rsch lossm ech an i sm us, wobei der Schlosskasten-Hohlraum eine Öffnung in einer Seitenkante des Fe u e rw i d e rs t a n d s k ö r p e rs bildet.
Optional kann sodann eine etallcinlage in den Schlosskasten-Hohlraum eingesetzt w erden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiter das Bilden eines Nassschaums durch
Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden;
und/oder weitere der etw a in Abschnitt I i i genannten Verfahrensschritte. Weiter können die weiter oben vorgesehenen weiteren V e rs t ä r k u n gs m a ß n a h m e n (siehe Abschnitt IV. e) im Bereich des Schlosskasten-Hohlraums vorgesehen werden.
Die Aussparung w ird beim Gießen vorzugsw eise von mindestens drei Seiten, vorzugsweise von mindestens vier oder sogar von mindestens fünf Seiten von der Zusammensetzung zumindest teilweise umschlossen .
Als Ergebnis w ird ein Feuerw iderstandskörper mit einer durch das A ussparu ngs- Pro fi 1 definierten Aussparung wie oben beschrieben erhalten. Das Aussparungs-Profii kann sodann aus dem Feuerwiderstandskörper entfernt werden. Alternativ kann das Aussparungs-Profil als die Aussparung ummantelnder Einsatzkörper in dem Feuerwiderstandskörper belassen werden. In diesem Fall kann das Aussparungs-Pro fil Ankerelemente aufweisen, die für eine zusätzliche Stabilisierung in dem Feuerwiderstandskörper eingegossen sind. In dem Beispiel von Figur 25, 29 ist das Aussparungs-Profil ein Schlosskasten-Profil, und ein Türschloss wird dann in die erhaltene Aussparung (Schlosskasten-Hohlraum) eingesetzt.
Alternativ kann der Türschlossmechanismus selbst als das Schlosskasten-Profü oder als Teil desselben verwendet werden, und man erhält einen Feuerwiderstandskörper mit bereits eingegossenem Türschiossmechanismus.
Obwohl es bevorzugt ist, dass die Aussparung wie oben beschrieben durch Gießen erstel lt wird, kann sie in einem alternativen Aspekt auch aus dem fertigen Feuerwiderstandskörper ausgenommen, etw a eingefräst, oder gebohrt, werden. Auch eine Kombination von Gießen und Fräsen, etwa zur Feinanpassung, ist möglich.
Obzwar die Ausnehmungen in erster Linie in Bezug auf einen Schlosskasten-Hohlraum zur Montage eines Einsteckt ürschlosses beschrieben wurden, kann die Ausnehmung (oder eine weitere Ausnehmung) auch für andere funktionelle Elemente vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Ausnehmung geeignet sein, ein Befest i gu n gsel em en t , ein Türschloss, einen Griff, ein Scharnier, einen Kabelstrang und/oder elektronische Komponenten aufzunehmen.
h. Kabelkanal
Figur 31a, 31b zeigen Ansichten einer Umkleidung für einen Kabel kanal 92, die durch einen Feuerwiderstandskörper 90 gemäß einer Ausführung der Erfindung gebildet wird, in schematischer Seitenansicht (Figur 3 1 a) und in eine Querschnittsansicht durch die Ebene A-
A' (Figur 31b).
Ein Kabelkanal ist ein System für die Verlegung elektrischer Kabel. Er dient dem Schutz und der mechanischen Entlastung des Kabels. Eine Kabel pritsche ist eine offene Bauform als Sonderform eines Kabelkanals.
Der in Figur 3 1 a, 3 1 b dargestellte Feuerw iderstandskörper 90 erlaubt es, einen
brandschutztechnisch ausreichend sicheren Kabelkanal 92 zu bilden bzw. einen bestehenden Kabelkanai brandschutztechnisch zu bekleiden, um die Funktionstüchtigkeit der Leitungen im Brand fall zu gewährleisten. Der Kabelkanal 92 erstreckt sich entlang einer Achse, entlang der die Kabel zu verlegen sind, und die senkrecht zur Querschnittsebenc der Figur 31b verläuft. Der Feuerwiderstandskörper 90 ist im Querschnitt U- förmig geformt, was in der Figur 3 1 b besonders gut ersichtlich ist, mit drei das Innere des Kabelkanals 92 abgrenzenden
Seitenabschnitte 91 a, 91 b. 91 c. Der U- förmige Kabelkanal kann durch einen weiteren flächig als Deckel ausgebildeten Feuerwiderstandskörper geschlossen werden. Ein solcher Deckel 93 ist im Querschnitt in Fig. 31c dargestellt (gleiche Querschnittsebene wie bei Fig. 31b). Der Deckel weist einen sich längs der Achse erstreckenden Mittelabschnitt 93b und sich längs der Achse erstreckende Randabschnitte 93a auf. Die Randabschnitte 93a haben eine Profilierung, so dass der Deckel auf die Enden der Seitenabschnitte 91a, 91c des in Figur 31b dargestellten
Feuerwiderstandskörper 90 passt. Der Deckel 93 ist vorzugsweise ebenfalls ein
erfindungsgemäßer Feuerwiderstandskörper.
Alternativ kann der in Figur 31a, 31b dargestellte Feuerwiderstandskörper 90 geschlossen werden, indem er mit der offenen Seite (rechts in Figur 3 lb) an eine Wand- oder
Deckenfläche eines Bauwerks oder an eine andere Fläche montiert wird.
Die Figur 32a zeigt einen weiteren Feuerwiderstandskörper 96 in Aufsicht. Hier verläuft die Achse des Kabelkanals 98 senkrecht zur Zeichenebene der Figur 32a. Der
Feuerwiderstandskörper 96 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Längsloch auf, weiches sich entlang der Achse erstreckt und den Kabelkanal 98 bildet. Figur 32b ist eine seitliche Querschnittsansicht des Feuerwiderstandskörpers von Figur 32a.
Die Feuerwiderstandskörper 90, 96 definieren somit eine hohlprofilartige bzw. röhrenartige Ausdehnung, die sich durch eine ganze Längenausdehnung des jeweiligen Formkörpers durchzieht, und die geeignet ist, um Kabel, Rohre oder Schläuche aufzunehmen. Auch Schlauch- oder Rohrführungen oder dergleichen werden hierin allgemein als Kabelkanäle bezeichnet.
Die Feuerwiderstandskörper 90. 96 können auch verwendet werden, um Kabclführungen brandschutzmässig zu verbessern. (Dies schließt Schlauch- oder Rohrführungen ein).
Derartige Kabelführungen können beispielsweise in den Kabel kanal 92, 98 eingeschoben werden, oder analog zu den in Abschnitt VII. f und VII. g diskutierten Elementen in den Feuerwiderstandskörper eingegossen werden.
Die Feuerwiderstandskörper 90. 96 können insbesondere für Kabelkanäle und/oder für
Verriegelungskanäle in einer Feuerwiderstandstür verwendet werden, wie sie etwa in Fig. 21 und 28 illustriert sind.
Auch weitere geometrische Ausgestaltungen des Feuerwiderstandskörpers ind vorgesehen. Beispielsweise genügt es, wenn der Feuerwiderstandskörper in der Querschnittsebene mindestens zwei das Innere des Kabelkanals abgrenzende Seitenabschnitte aufweist
(beispielsweise die beiden L-artig aneinandergrenzenden Seitenabschnitte 91 a. 91 c in Figur 3 1 b, ohne die Seite 91 b). Von zwei Seitenabschnitten ist die Rede, wenn die beiden
Seitenabschnitte gegeneinander um mindestens 60°, vorzugsweise um mindestens 90° geneigt sind. Auch ein Viertel des in Figur 32a gezeigten Körpers (etwa der Bereich zwischen 6 Uhr und 9 Uhr um die Mitte des Körpers in Figur 32a) ist also als ein Körper mit zwei Scitcnabschnittc zu verstehen. Allen Ausführungsformen für Kabelkanäle ist gemein, dass sie nicht auf eine einzige Fläche beschränkt sind und sich entlang einer Achse des Kabelkanals erstrecken.
Der Kabel kanal und ähnl iche komplexe Formen können auf einfache Weise mittels des in Abschnitt I I I genannten Verfahrens hergestellt werden.
Im Folgenden werden weitere allgemeine Aspekte des Kabel kanals beschrieben. Gemäß einem Aspekt weist der Feuerw iderstandskörper m indestens zwei Seitenflächen auf. Zwei der mindestens zwei Seitenflächen sind in der Querschnittsebene I. -artig zueinander angeordnet, vorzugsweise in einem Winkel zueinander, der 60° übersteigt und bevorzugt in einem Winkel zwischen 80° und 100° zueinander.
Gemäß einem weiteren weist der Feuerwiderstandskörper in der Quersehnittsebene mindestens drei das Innere des Kabelkanals abgrenzende Seitenabschnitte auf. Die
Seitenabschnittc sind vorzugsweise in der Quersehnittsebene U -artig zueinander angeordnet, besonders bevorzugt mit paarweisen Winkeln zwischen benachbarten Seitenflächen, die jew eils 60° übersteigen und die bevorzugt in einem Winkel zw ischen 80° und 100° zueinander stehen. Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt sind zumindest zwei der Seitenabschnitte in der Querschnittsebene im rechten Winkel zueinander angeordnet.
Innenflächen der Seitenabschnitte können in der Querschnittsebene in einem Winkel aneinanderstoßen oder zusammen einem kontinuierl ich gekrümmten Abschnitt, etwa einen Kreisabschnitt, bilden.
Gemäß einem weiteren Aspekt Feuerw iderstandskörper haben zumindest zwei der
Seitenabschnitte in der Querschnittsebene eine Materiaistärke von mindestens 0,5 cm und eine Schenkelhöhe von mindestens 2 cm. Gemäß einem weiteren Aspekt hat der
Feuerwiderstandskörper eine Länge entlang der Achse von mindestens 0,5 m.
Gemäß einem Aspekt ist der Feuerwiderstandskörper monolithisch gebildet. Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Feuerwiderstandskörper Zonen mit verschiedenen Eigenschaften aufweisen, wie bereits weiter oben beschrieben. Der Feuerw iderstandskörper kann beispielsweise eine erste Zone und eine zweite Zone aufweisen, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im H inblick auf zumindest einen der oben genannten Parameter
unterscheiden.
Ein weiterer Aspekt betrifft die Verw endung des Feuerwiderstandskörpers als Bauteil fü einen Kabelkanal .
I. Zusammenfassung und weitere spezielle Bauteile
In einer besonderen Ausführungsform kann der Feuerw iderstandskörper komplexe Strukturen aufweisen. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet dies, dass der Feuerwiderstandskörper ausgestaltet sein kann, um eine kom lexe Hohl form auszufüllen, oder alternativ selbständig als komplexe Form verbaut werden kann. Beispiele hierzu sind in den vorangehenden Abschnitten bereits gegeben worden. Diese Form Vielfalt ist dadurch ermöglicht, dass der Feuerwiderstandskörper gegossen und als stabiler Schaum in einer Gussform erstarren kann. Dies ist dank der Partikelstabilisierung des Schaums problemlos möglich.
Grundsätzl ich ind die erfi nd u n gsgem ässen Feuerw iderstandskörper daher in einer nahezu unerschöpflichen Formenv ielfalt herstellbar. Entsprechend lassen sich weitere, hier nicht erwähnte A n w en d u n gsge b i e t e erschliessen. Der erfi n d u n gsgem ässe Feuerwiderstandskörper kann als Einlage an jegliches Element angepasst werden, welches zu Brandschutzzwecken eingesetzt wird.
Es ist beispielsweise mögl ich, den erfindungsgemässen Feuerwiderstandskörper für Brandschutztüren, Kabel d u rch füh ru n gen , Brandschutzeinlagen für Tresore und/oder Tresorwänden, Sicherheitswänden und/oder Sicherheitselementen für, zum Beispiel, Feuerfesträume, Tresorräume, IT-Räume für Rechnen- oder Datenspeicherzentren,
Brandschutzklappcn, Roh rd u rch fü h ru n gen , Kabeid u rc h fii h ru n ge n , Brandschutzelementen, in Tunnels, Brandschutzelementen in Fahrzeugen (z. B. Flugzeugen, Eisenbahn waggons). Brandschutzelementen in Maschinen (z. B. Transformatoren ), Brandschutzwandungen für Kabelkanäle, Brandschutzelementen in Elektroschaltkästen und/oder
S cho rn st e i n ve rk 1 e i d u n ge n zu verwenden.
Typischerweise ist der Feuerwiderstandskörper in das jeweilige Bauteil eingesetzt oder in einen Rahmen des Bauteils als Gussform eingegossen.
Alles, was hierin als ..bevorzugt", bevorzugter Aspekt, vorzugsweise und dergleichen geschildert w urde, ist optional aber nicht zwingend. Wenn hierin von„einem" Element die Rede ist, so bedeutet dies mindestens ein Element und schließt somit den Fall mehrerer Elemente nicht aus.
Im Folgenden werden einige A u s f ü h ru n gsb e i s p i e I e der Erfindung nummeriert beschrieben.
Ausführungsbeispiele (Feuerwiderstandskörper):
1 . Feuerwiderstandskörper, umfassend
ein poröses Material auf Gipsbasis mit einem darin enthaltenen amphiphilen Additiv, wobei das amphiphile Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer Kohlenwasserstoffkette al hydrophobem Ende besteht, und wobei das hydrophobe Ende eine molekulare Masse von weniger als 300 g/moi hat.
2. Feuerwiderstandskörper, umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis, wobei
das poröse Material geschäumt ist, und wobei Poren des porösen Materials an ihren Innenwänden zumindest partiell hydrophobe Teilchen aufweisen.
3. Feuerwiderstandskörper, umfassend
ein poröses Material auf Gipsbasis, welches Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen von zwischen 0, 1 mm und 5 mm aufweist, wobei der
Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich aufweist, und wobei der Durchmesser der Makroporen innerhalb des ersten Bereichs eine Verteilbreite von weniger als dem 0.45- fachen des Mediandurchmesser der Makroporen aufweist.
4. Feuerw iderstandskörper, umfassend
ein poröses Material auf Gipsbasis, welches Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen von zw ischen 0, 1 mm und 5 mm aufweist, wobei der
Feuerwiderstandskörper einen ersten Bereich aufweist, und wobei
die Dichte des Feuerw iderstandskörpers in dem ersten Bereich eine Verteilbreite von weniger als 5%, bevorzugt weniger als 3%, besonders bevorzugt weniger als 2% aufweist, wobei die Dichte als mittlere Dichte in regulären Volumina von 50 ml definiert ist.
5. Feuerw iderstandskörper nach dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, wobei der erste Bereich eine Fläche von mindestens 0.3 m und/oder ein Volumen von mindestens
0,001m einnimmt.
6. Feuerwiderstandskörper, umfassend
ein poröses Material auf Gipsbasis, wobei
das Material gering wasserabsorbierend ist, so dass seine durch Auftriebsmessung ermittelte Wasserabsorptionszeit 24 Stunden übersteigt.
7. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der Feuerwiderstandskörper eine Dichte zwischen 80 und 400 kg/m aufweist.
8. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der Anteil der geschlossenen Makroporen mindestens 70% beträgt.
9. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, enthaltend mindestens 50 Gew ichts-" .. CaS04 Dihydrat und einen Anteil an anorganischem Material von mindestens 90 Gewichts-%.
10. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei das poröse Material auf Gipsbasis ein amphiphiles Additiv enthält, wobei das amphiphile Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer Kohlenwasserstoffkettc mit einer Länge von weniger als 12 C- Atomen als hydrophobem Ende besteht. Feuerwiderstandskörper nach dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, wobei die
Kohienwasserstoffkette des hydrophoben Endes des amphiphilen Additivs eine Länge von 4-8 C-Atomen hat.
Herstellfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, wobei das
Herstell verfahren umfasst:
- Bereitstellen eines Rahmens als Hohl form;
- Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst;
Eingießen der Zusammensetzung in die Hohl form;
- Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der
Hohl form und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers, und eines von (a) und (b):
(a) Belassen oder Wieder-Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in der Hohlform, so dass die Höh Horm einen Rahmen des Bauteils bildet und der
Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist;
(b) Entfernen des Feuerwiderstandskörpers aus der Hohl form vor, während oder nach dem Trocknen, und Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in einen Rahmen des
Bauteils, so dass der Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist.
Bauteil, umfassend einen Feuerwiderstandskörper mit einem porösen Material auf Gipsbasis und einen Rahmen, wobei das Bauteil eine Feuerschutzkiasse von zumindest F30 aufweist und der Feuemiderstandskörper in den Rahmen eingegossen oder eingepasst ist, insbesondere mittels des Verfahrens gemäß dem vorangehenden Ausfuhrungsbeispiel. Verfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, das Verfahren umfassend
Bereitstellen einer schäumbaren Zusammensetzung, welche umfasst: eine Wasser- Gips-Dispersion, ein Hydrophobisierungs- Additiv, weiches die im Wasser
dispergierten Gipspartikel der Wasser-Gips-Dispersion zumindest teilweise
hydrophobisiert, optional weitere Additive;
Bilden eines Nassschaums durch Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei
Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel des Bindemittels stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser- Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden; und
- Abbinden des Nassschaums, wobei der Nassschaum zu dem Feuerfestkörper aushärtet, und wobei die stabilisierten Luftbläschen Makroporen des Feuerfestkörpers bilden, und anschliessendes Trocknen des Feuerfestkörpers.
Verfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, das Verfahren umfassend
- Bereitstellen einer schäumbaren Zusammensetzung, weiche umfasst: eine Wasser- Gips-Dispersion, zumindest teilweise hydrophobisierte Partikel, optional weitere
Additive; - Bilden eines Nassschaums durch Aufschäumen der Zusammensetzung, wobei Luftbläschen des Nassschaums durch die zumindest teilweise hydrophobisierten Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden; und
- Abbinden des Nassschaums, wobei der Nassschaum zu dem Feuerfestkörper aushärtet, und wobei die stabilisierten Luftbläschen Makroporen des Feuerfestkörpers bilden, und anschliessendes Trocknen des Feuerfestkörpers.
Ausführungsbeispiele (Zonierung) :
1. Feuerwiderstandskörper, umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis mit einem darin enthaltenen amphiphilen. Additiv, wobei
der Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest F30 aufweist, und wobei
der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (6) und eine zweite Zone (7) aufweist, wobei die erste Zone und die zw eite Zone sich im Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste voneinander unterscheiden: Dichte.
Mediandurchmesser der Makroporen, Verteilbreite der Poren grossen v erteil ung der Makroporen, chemische Zusammensetzung.
2. Feuerwiderstandskörper nach A u s tu h r u n gsb e i s p i e 1 1 , wobei die erste Zone (6) und die zweite Zone (7) sich in Bezug auf den zumindest einen Parameter um mindestens 10% unterscheiden.
3. Feuerwiderstandskörper nach einem bel iebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der zumindest eine Parameter innerhalb der ersten Zone (6) und innerhalb der zw eiten Zone (7) jeweils einen konstanten Wert hat, innerhalb eines Toleranzbereichs von +/- 5% um diesen konstanten Wert.
4. Feuerwiderstandskörper nach einem bel iebigen der vorangehenden A u s f h ru n gsb e i s p i e 1 e , wobei die erste Zone (6) und die zweite Zone (7) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
5. Feuerwiderstandskörper nach einem bel iebigen der v orangehenden Aus f ü h ru n g sb e i s p i e 1 c , wobei zwischen der ersten Zone (6) und der zweiten Zone (7) ein kontinuierlicher
Übergangsbereich (9) vorhanden ist.
6. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei die erste Zone (6) eine höhere Dichte und die zweite Zone (7) eine niedrigere Dichte hat, und wobei die erste Zone in einem Randabschnitt (22, 23, 24, 25, 26, 27 ) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist. 7. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, wobei das amphiphilc Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer
Kohlenwasserstoffkette als hydrophobem Ende besteht, und wobei das hydrophobe Ende eine molekulare Masse von weniger als 300 g/mol hat
8. Feuerwiderstandskörper nach dem vorangehenden A usfü h u n gsbc i spiel ,_wobc i die
Kohlenwasserstoffkette des hydrophoben Endes des amphiphilen Additivs eine Länge von weniger als 12 C-Atomen hat
9. Verfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, das Verfahren umfassend
Herstellen einer ersten Zusammensetzung, welche eine erste Wasser-Gips-Dispersion umfasst;
Bilden eines ersten Nassschaums durch Aufschäumen der ersten Zusammensetzung;
Bilden eines zweiten Nassschaums durch Aufschäumen der ersten Zusammensetzung oder einer zweiten Zusammensetzung, wobei
sich der erste und der zweite Nassschaum voneinander unterscheiden im Hinblick auf zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Zusammensetzung,
Bedingungen beim Aufschäumen, insbesondere Intensität des Aufschäumens;
Abbinden des ersten und zweiten Nassschaums, wobei der erste Nassschaum eine erste Zone (6) des Feuerw iderstandskörpers bildet und der zweite Nassschaum eine zweite Zone (7) des Feuerwiderstandskörpers bildet, wobei sich die erste Zone und die zweite Zone im
Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste voneinander unterscheiden: Dichte. Mediandurchmesser von Makroporen, Verteilbreite der
Porengrössenvcrteilung von Makroporen, chemische Zusammensetzung; und
Trocknen des Feuerwiderstandskörpers, wobei die erste Zone und die zweite Zone des Feuerwiderstandskörpers stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
10. Verfahren nach dem vorangehenden Verfahrensbeispiel, wobei
die erste und die zweite Zusammensetzung jeweils zumindest partiell hydrophobisierte
Partikel umfassen, und wobei jeweilige Luftbläschen des ersten und des zweiten Nassschaums durch die jeweils zumindest partiell hydrophoben Partikel stabilisiert werden, indem die Partikel sich an den Wasser-Luft-Grenzflächen anlagern, welche die Wände der Luftbläschen bilden, und wobei die stabilisierten Luftbläschen Makroporen des Feuerfestkörpers bilden.
11. Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Verfahrensbeispiele, wobei der erste und der zweite Nassschaum einander bereits bei dem Abbinden kontaktieren, weiter umfassend Bilden eines kontinuierlichen Übergangsbereichs zwischen der ersten und der zweiten Zone dort, wo der erste und der zweite Nassschaum, einander kontaktieren. 12. Verfahren nach einem beliebigen der vorangehenden Verfahrensbeispiele, weiter umfassend:
Gießen der ersten Zusammensetzung in einen ersten Bereich einer Gussform, und Gießen der zweiten Zusammensetzung in einen zweiten Bereich der Gussform.
Ausführungsbeispiele (Nut und Feder):
1. Feuerwiderstandskörper, wobei der Feuerwiderstandkörper ein poröses Material auf Gipsbasis umfasst und zumindest eine Kante des Feuerwiderstandskörpers eine Nut (41 , 55) und/oder eine Feder (42, 52) aufweist, und wobei
der Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklas.se von zumindest F30 aufweist.
2. Fe u e rw i d e rs t a nd.sk ö p er nach Ausführungsbeispiel 1 , wobei das poröse Material
Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zwischen 0, 1 mm und 5 mm aufweist.
3. Feu e w i d erst a n d.s kö rper nach Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei der
Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (58) und eine zweite Zone ( 59) aufweist, wobei die erste Zone (58) eine höhere Dichte aufweist und in einem Bereich der Nut (41 , 55 ) und/oder der Feder (42, 52) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist, und wobei die zweite Zone (59) eine niedrigere Dichte aufweist und von der Nut und/oder der Feder beabstandet angeordnet ist.
4. Feuerwiderstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei die Nut (4 1 . 55 ) und/oder die Feder (42, 52) einen gestuften Querschnitt mit einer rechtwinkligen Stufe aufweist.
5. Feuerwidcrstandskörper nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei zumindest eine weitere Kante des Feuerwiderstandskörpers eine weitere Nut (41 , 55) und/oder eine weitere Feder (42, 52 ) aufweist, und wobei vorzugsweise an einer der Nut (4 1 , 52) gegenüber liegenden Kante des Feuerwiderstandskörpers eine zur Nut (4 1 , 55 ) passende Feder (42, 52 ) ausgebildet ist.
6. Feuerwiderstandskörper nach A u s fii h ru n gsbe i s p i e 1 5, wobei an den
gegenüberliegenden Kanten jew eils eine Kombination von Nut und Feder ausgebildet ist, so dass die Querschnittspro filc der Kanten eine ineinander zusammensetzbare Gestalt aufweisen.
7. Bausatz mit einem Feuerwidcrstandskörper nach einem der vorangehenden
Ausführungsbeispiele, der einen ersten Feuerwidcrstandskörper (54 ) des Bausatzes bildet, und einem zweiten Feuerwiderstandskörper (57), weicher eine
Querschnittsform aufweist, die es ermöglicht, dass der zweite Feuerwiderstandskörper (57) zumindest teilweise in die Nut (55) des ersten Fe u e rw idcrst a n d s k ö r p ers (54) einsetzbar ist.
8. Bausatz nach dem vorhergehenden Aus f ü h ru n gsb c i s p i cl , wobei der erste
Feuerwiderstandskörper (54) und der zweite Feuerwiderstandskörper (57) sich im
Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste unterscheiden : Dichte, Mediandurchmesser der Makroporen, Verteilbreite der
Porengrössen Verteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung.
9. Herstellfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, insbesondere eines Feuerw i derst a n d körpers nach einem der A u s fü h ru n gsbe i s p i e 1 c 1 bis 8, wobei das Herstellverfahren umfasst:
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion, umfasst;
Bereitstellen einer Gussform, wobei die Gussform, ein darin angeordnetes Profil zum späteren Ausbilden einer Nut und/oder einer Feder in dem Feuerwiderstandskörper aufweist;
Glessen des Feuerwiderstandskörpers aus der Zusammensetzung in der Gussform; und
Abbinden der gemischten Zusammensetzung in der Gussform, wobei die
Zusammensetzung zu dem Feuerfestkörper aushärtet, und anschl ießendes Trocknen des ausgehärteten Feuerwiderstandskörpers.
1 0. Herstell fahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, insbesondere eines Feuerwiderstandkörpers nach einem der A u s f ü h r u n gs b e i s p i c 1 e 1 bis 8, wobei das Herstell verfahren umfasst:
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion, umfasst;
Gi essen des Feuerwiderstandskörpers aus der Zusammensetzung; und
Abbinden der gemischten Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung zu dem Feuerfestkörper aushärtet, und anschl ießendes Trocknen des ausgehärteten
Feuerw iderstandskörpers; und
Fräsen eine Nut und/oder Feder in zumindest eine Kante des Feuerwiderstandskörpers.
Ausführungsbeispiele (Tür, Brandklappe):
1 . Bewegl iches Bauteil (20, 20a), um fassend einen Feuerw iderstandskörper mit einem
porösen Material auf Gipsbasis, wobei
das poröse Material auf Gipsbasis ein amphiphiles Additiv enthält und Makroporen mit einem M ed i and u rch m esser der Makroporen zwischen 0. 1 mm und 5 mm aufweist das bew egliche Bauteil eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist. Bewegliches Bauteil nach Ausfuhrungsbeispiel 1 , wobei das bewegliche Bauteil ein Türblatt (20) für eine Feuerwiderstandstür ist.
Bewegliches Bauteil nach Ausführungsbeispiel 2, weiter umfassend zumindest eine in dem Feuerwiderstandskörper vorgesehene Aussparung, wobei die zumindest eine Aussparung zumindest ein Element umfasst aus der Gruppe bestehend aus: Aussparung zur Aufnahme eines Schlosskasten-Hohlraums; Schlosskasten-Hohlraum (80) zur Aufnahme eines Türschlossmechanismus; Verriegelungskanai (64) zur Aufnahme eines Verriegelungselements; Kabel kanal (66) zur Aufnahme eines Kabels; Durchgangsloch (71) zur Aufnahme eines Türspion, Aufnahme für eine elektronische Komponente, Aufnahme für ein Türschamier.
Bewegliches Bauteil nach Ausführungsbeispiel 1 , wobei das bewegliche Bauteil eine Brandklappe (20a) ist.
Bewegliches Bauteil nach Ausführungsbeispiel 4, weiter umfassend zwei Schaft enden (71) zum Drehen der Brandklappe um eine Achse, wobei die zwei Schaftenden aus jew eils gegenüberliegenden Enden des Feuerwiderstandskörpers entlang der Achse herausragen.
Bewegliches Bauteil nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, weiter umfassend einen Rahmen, wobei der Feuerwiderstandskörper in den Rahmen als
Gussform eingegossen ist.
Bewegliches Bauteil nach einem der vorangehenden A usfüh ru n gsbei sp i el e, wobei der Feuerwiderstandskörper eine Dichte zw ischen 80 und 400 kg/nr aufw eist.
Bew egl iches Bauteil nach einem der vorangehenden Aus f ü h ru n gsb e i s p i e 1 e . wobei der Anteil der geschlossenen Makroporen mindestens 70% beträgt.
Bewegliches Bauteil nach einem der vorangehenden Ausführungsbeispiele, enthaltend mindestens 50 Gewichts-% CaSO i Dihydrat und einen Anteil an anorganischem Material von mindestens 90 Gewichts-%.
Bewegl iches Bauteil nach einem der vorhergehenden A usfüh ru n gsbei s iele, wobei das amphiphile Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer
Kohlen wasserstoffkette als hydrophobem Ende besteht, und wobei das hydrophobe Ende eine molekulare Masse von weniger als 300 g/mol hat.
Bewegliches Bauteil nach dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ,_wobei die
Kohlenwasserstoffkette des hydrophoben Endes des amphiphilen Additivs eine Länge von weniger als 12 C-Atomen hat
Bew egl iches Bauteil nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispieie, wobei der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (6) und eine zweite Zone (7) aufweist, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste unterscheiden: Dichte, Mediandurchmesser der Makroporen,
Verteilbreite der Porengrössenverteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung.
13. Bewegliches Bauteil nach Ausführungsbeispiel 12, wobei die erste Zone (6) eine höhere Dichte und die zweite Zone (7) eine niedrigere Dichte hat, und wobei die erste Zone in einem Randabschnitt (22, 23, 24, 25, 26) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist.
14. Bewegliches Bauteil nach einem beliebigen der Ausführungsbeispiele 12 und 1 3, weiter umfassend eine dritte Zone, wobei die erste Zone die höchste Dichte, die dritte Zone eine mittlere Dichte und die zweite Zone die niedrigste Dichte der drei Zonen hat, und die erste Zone in einem oberen Randbereich (25) des Türblatts und die dritte Zone in einem seitl ichen Randbereich (22, 23) des Türblatts angeordnet sind.
1 5. Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Bauteils für Feuerwiderstand, wobei das
Bauteil eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist, das Verfahren umfassend:
Bereitstellen einer Hohlform;
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst; Eingießen der Zusammensetzung in die Hohl form;
Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der Hohlform und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers, und
Zumindest eins von (a) und (b),
(a) Bereitstellen der Hohlform als Rahmen des Bauteils und Belassen oder Wieder- Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in der Hohlform, so dass die Hohlform einen Rahmen des Bauteils bildet und der Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist derart, dass das Bauteil die Feuerwiderstandskiasse von zumindest T30 aufweist;
(b) Entfernen des Feuerwiderstandskörpers aus der Hohl form vor, während oder nach dem Trocknen, und Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in einen Rahmen des Bauteils, so dass der Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist derart, dass das Bauteil die Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist.
Ausführungsbeispiele (Schlosskasten) :
1. Feuerwiderstandskörper, insbesondere für eine Brandschutztür, wobei der
Feuerwiderstandskörper
ein poröses Material auf Gipsbasis umfasst, monolithisch ausgebildet ist und
einen Schlosskasten-Hohlraum (80) zur Aufnahme eines Tü rsch lossm ech a n i sm us umfasst.
Feuerwiderstandskörper nach A u s tu h ru n gsbc i s p i e I 1 , wobei der Feuerwiderstandskörper plattenmäßig ist und/oder eine Abmessung von zumindest 4cm*6cm aufweist.
Feuerwiderstandskörper nach einem der vorhergehenden Ausfuhrungsbeispiele, wobei der Schlosskasten-Hohlraum (80) in eine Seitenkante des Feuerwiderstandskörpers (83) eingelassen ist und in dieser eine Öffnung bildet.
Feuerw iderstandskörper nach einem der vorhergehenden Ausfuhrungsbeispiele, wobei der Feuerwiderstandskörper einen Schlosskasten umfasst oder eine Türblatteinlage mit integriertem Schlosskasten ist.
Feuerwiderstandskörper nach einem der vorhergehenden A u s fü h ru n gsb c i s p i e 1 c , wobei der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (6) und eine zweite Zone (7) aufweist, wobei die erste Zone (6) eine höhere Dichte aufw eist und in einem Bereich des Schlosskasten- Hohlraums (80) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist, und/oder wobei die zweite Zone (7) eine geringere Dichte aufw eist und in einem Bereich entfernt v on dem
Schlosskasten-Hohlraum (80) angeordnet ist.
Feuerwiderstandskörper nach einem der vorhergehenden A u s fü h ru n gsb e i s p i c 1 c , wobei der Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklasse v on mindestens T30 aufweist.
Brandschutztür (20) mit einem Feuerw iderstandskörper nach einem der v orhergehenden
Ausfuhrungsbeispiele.
Verwendung des Feuerwiderstandskörpers nach einem der A u s f h ru n gs b e i s p i e I e 1-6 in einer Brandschutztür.
Herstellfahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, insbesondere eines Feuerwiderstandkörpers nach einem der A u s fü h ru n gs b e i s p i e 1 e 1 bis 6, wobei das Herstellverfahren umfasst:
Herstellen einer Z u sa m m c n sc t z u n g, weiche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst,
- Bereitstel len einer Gussform, welche einen Hohlraum um seh I i esst,
Anordnen eines Schlosskasten-Profils als Einsatzkörper in der Gussform zum späteren
Ausbilden eines Sehl osskast en- H oh 1 rau ms in dem Feuerwiderstandskörper,
- Eingießen der Zusammensetzung in die Hohl form;
Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der
Hohl form und Trocknen des Feuerw iderstandskörpers; - Entfernen des Schlosskasten-Profils aus dem Feuerwiderstandskörper vor, während oder nach dem Trocknen; oder Bereitsteilen des Schlosskasten-Profiis oder eines Teils desselben als eingegossenen Schlosskasten-Hohlraum.
1 0. Herste!! fahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, insbesondere eines
Feuerwiderstandkörpers nach einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das
Hersteilverfahren umfasst:
Herstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst,
- Bereitstellen einer Gussform, welche einen Hohlraum umschliesst,
Eingießen der Zusammensetzung in die Hohlform;
- Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der
Hohlform und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers;
Aushöhlen eines Schlosskasten-Hohlraums (80) in dem Feuerwiderstandskörper zur
Aufnahme eines Türschiossmechanismus, wobei der Schlosskasten-Hohlraum (80) eine Öffnung in einer Seiten kante des Feuerwiderstandskörpers (83) bildet.
Ausführungsbeispieie ( Kabelkanal):
1. Feuerwidei'standskörper für einen Kabel kanal, der Feuerwiderstandskörper umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis, welches Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zw ischen 0, 1 mm und 5 mm aufweist,
wobei der Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklasse von mindestens F30 aufweist, und
wobei der Feuerwiderstandskörper ich entlang einer Achse des Kabelkanals erstreckt, und in einer zu der Achse senkrecht stehenden Querschnittsebene mindestens zwei das Innere des Kabelkanals begrenzende Seitenabschnitte aufweist.
2. Feuerwiderstandskörper nach Ausfuhrungsbeispiel 1 , wobei der Feuerwiderstandskörper monolithisch gebildet ist.
3. Feuerwiderstandskörper nach einem bel iebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone und eine zweite Zone aufweist, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im H inbl ick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste unterscheiden: Dichte, Mediandurchmesser der
Makroporen, Verteilbreite der Porengrössenverteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung.
4. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei zumindest zwei der Seitenabschnitte in der Querschnittsebene L -artig zueinander angeordnet sind. 5. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei zumindest zwei der Seitenabschnitte in der Querschnittsebene eine Materialstärke von mindestens 0,5 cm und eine Schenkeihöhe von mindestens 2 cm haben, und / oder wobei der Feuerwiderstandskörper eine Länge entlang der Achse von mindestens 0,5 m hat.
6. Feuerwiderstandskörper nach einem bel iebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei der Feuerwiderstandskörper in der Querschnittsebene mindestens drei das Innere des Kabelkanals begrenzende Seitenabschnitte aufweist.
7. Feuerwiderstandskörper nach dem Ausführungsbeispiel 6, wobei die mindestens drei
Seitenabschnitte in der Querschnittsebene U-artig zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise Innenflächen der Seitenabschnitte in der Querschnittsebene in einem
Winkel aneinanderstoßen oder zusammen einem kontinuierlich gekrümmten Abschnitt, etwa einen Kreisabschnitt, bilden.
8. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der Ausführungsbeispieie 6 und 7, wobei das Innere des Kabelkanals in der Querschnittsebene eine Öffnung zu einer vierten Seite hin bildet.
9. Bauteil für einen Kabel kanal, umfassend den Feuerwiderstandskörper nach
Ausführungsbeispiel 8 und einen weiteren Deckel-Feuerwiderstandskörper zum Abdecken der Öffnung
1 0. Verwendung des Feuerwiderstandskörpers nach einem der Ausführungsbeispieie 1-8 für einen Kabelkanal.
Ausführungsbeispieie (Integrierte funktionelle Elemente):
1. Feuerwiderstandskörper umfassend ein poröses Material auf Gipsbasis, wobei der
Feuerwiderstandskörper eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest F30 aufweist, wobei mindestens ein Funktionselement zumindest m it einem ersten Teil in das poröse Material des
Feuerwiderstandskörpers eingegossen ist.
2. Feuerwiderstandskörper nach Ausführungsbeispiel 1 , wobei das Funktionselement
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aufhängungselement zum Aufhängen des Feuerwiderstandskörpers, Schaftelement zum drehbaren Lagern des
Feuerwiderstandskörpers, Abstandshalter, Verbindungselement zum Verbinden des Feuerwiderstandskörpers mit einem weiteren Körper, Einlageelement für eine
Kabeldurchführung, Türspion, Scharnier. Schliess- und/oder Verriegelungsmechanismus, elektronische Komponente, Sensor, Verstärkungselement.
3. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Aus f ü Ii ru n gsb c i s p i e 1 e , wobei ein zweiter Teil des Funktionselements aus dem Feuerwiderstandskörper herausragt. 4. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei das Funktionselement starr ist.
5. Feuerwiderstandskörper nach einem beliebigen der vorangehenden Ausführungsbeispiele, wobei an dem ersten Teil des Funkt ionselcments ein Ankereiement zum Verankern des Funktionselements in dem Feuerwiderstandskörper angebracht ist.
6. Herstell fahren zur Herstellung eines Feuerwiderstandskörpers, insbesondere eines
Feuerwiderstandkörpers nach einem der Ausfuhrungsbeispiele 1 bis 5, wobei das
Herstellverfahren umfasst:
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst;
Bereitstellen einer Gussform, weiche einen Hohlraum umsch Messt, wobei ein
Funktionselement zumindest mit einem ersten Teil in die Gussform hineinragt;
Glessen des Feuerwiderstandskörpers aus der Zusammensetzung in der Gussform, so dass die Zusammensetzung den ersten Teil umgibt; und
Abbinden der gemischten Zusammensetzung in der Gussform, wobei die
Zusammensetzung zu dem Feuerfestkörper aushärtet, so dass der erste Teil in das Material des Feuerwiderstandskörpers eingegossen ist, und anschließendes Trocknen des ausgehärteten Feuerwiderstandskörpers.

Claims

Bewegliches Bauteil (20, 20a), umfassend einen Feuerwiderstandskörper mit einem porösen Material auf Gipsbasis, wobei
das poröse Material auf Gipsbasis ein amphiphiles Additiv enthält und Makroporen mit einem Mediandurchmesser der Makroporen zwischen 0.1 mm und 5 mm aufweist das bewegliche Bauteil eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist.
Bewegliches Bauteil nach Anspruch 1, wobei das bewegliche Bauteil ein Türblatt (20) für eine Feuerwiderstandstür ist.
Bewegliches Bauteil nach Anspruch 2, weiter umfassend zumindest eine in dem Feuerwiderstandskörper vorgesehene Aussparung, wobei die zumindest eine
Aussparung zumindest ein Element umfasst aus der Gruppe bestehend aus: Aussparung zur Aufnahme eines Schlosskasten-Hohlraums; Schlosskasten-Hohlraum (80) zur Aufnahme eines Türschlossmechanismus; Verriegelungskanal (64) zur Aufnahme eines Verriegelungselements; Kabelkanal (66) zur Aufnahme eines Kabels;
Durchgangsloch (71) zur Aufnahme eines Türspion, Aufnahme für eine elektronische Komponente, Aufnahme für ein Türscharnier.
Bewegliches Bauteil nach Anspruch 1, wobei das bewegliche Bauteil eine Brandklappe (20a) ist.
Bewegliches Bauteil nach Anspruch 4, weiter umfassend zwei Schaftenden (71) zum Drehen der Brandklappe um eine Achse, wobei die zwei Schaftenden aus jeweils gegenüberliegenden Enden des Feuerwiderstandskörpers entlang der Achse
herausragen.
Bewegliches Bauteil nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiter umfassend einen Rahmen, wobei der Feuerwiderstandskörper in den Rahmen als Gussform eingegossen ist.
Bewegliches Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der
Feuerwiderstandskörper eine Dichte zwischen 80 und 400 kg/m aufweist.
19442P-WO
8. Bewegliches Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Anteil der geschlossenen Makroporen mindestens 70% beträgt.
9. Bewegliches Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, enthaltend mindestens 50 Gewichts-% CaS04 Dihydrat und einen Anteil an anorganischem Material von mindestens 90 Gewichts-%.
10. Bewegliches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, wobei das amphiphile Additiv aus einer Kopfgruppe als hydrophilem Ende und einer
Kohlenwasserstoffkette als hydrophobem Ende besteht, und wobei das hydrophobe Ende eine molekulare Masse von weniger als 300 g/mol hat.
11. Bewegliches Bauteil nach dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, wobei die
Kohlenwasserstoffkette des hydrophoben Endes des amphiphilen Additivs eine Länge von weniger als 12 C- Atomen hat.
12. Bewegliches Bauteil nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, wobei der Feuerwiderstandskörper eine erste Zone (6) und eine zweite Zone (7) aufweist, wobei die erste Zone und die zweite Zone sich im Hinblick auf zumindest einen Parameter ausgewählt aus der folgenden Liste unterscheiden: Dichte,
Mediandurchmesser der Makroporen, Verteilbreite der Porengrössenverteilung der Makroporen, chemische Zusammensetzung.
13. Bewegliches Bauteil nach Anspruch 12, wobei die erste Zone (6) eine höhere Dichte und die zweite Zone (7) eine niedrigere Dichte hat, und wobei die erste Zone in einem Randabschnitt (22, 23, 24, 25, 26) des Feuerwiderstandskörpers angeordnet ist.
14. Bewegliches Bauteil nach einem beliebigen der Ansprüche 12 und 13, weiter
umfassend eine dritte Zone, wobei die erste Zone die höchste Dichte, die dritte Zone eine mittlere Dichte und die zweite Zone die niedrigste Dichte der drei Zonen hat, und die erste Zone in einem oberen Randbereich (25) des Türblatts und die dritte Zone in einem seitlichen Randbereich (22, 23) des Türblatts angeordnet sind.
19442P-WO
5. Verfahren zur Herstellung eines beweglichen Bauteils für Feuerwiderstand, wobei das Bauteil eine Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist, das Verfahren umfassend:
Bereitstellen einer Hohlform;
Bereitstellen einer Zusammensetzung, welche eine Wasser-Gips-Dispersion umfasst;
Eingießen der Zusammensetzung in die Hohlform;
Abbinden der Wasser-Gips-Dispersion zu einem Feuerwiderstandskörper in der Hohlform und Trocknen des Feuerwiderstandskörpers, und
Zumindest eins von (a) und (b),
(a) Bereitstellen der Hohlform als Rahmen des Bauteils und Belassen oder Wieder- Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in der Hohlform, so dass die Hohlform einen Rahmen des Bauteils bildet und der Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist derart, dass das Bauteil die Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist;
(b) Entfernen des Feuerwiderstandskörpers aus der Hohlform vor, während oder nach dem Trocknen, und Einsetzen des Feuerwiderstandskörpers in einen Rahmen des Bauteils, so dass der Feuerwiderstandskörper im Rahmen eingepasst ist derart, dass das Bauteil die Feuerwiderstandsklasse von zumindest T30 aufweist.
19442P-WO
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