<Desc/Clms Page number 1>
Baksteen en werkwijze voor het vervaardigen van deze baksteen
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van vooral thermisch isolerende bakstenen uit klei en/of leem, zoals gedefineerd in de aanhef van conclusie 1.
Volgens de huidige stand van de techniek wordt, voor het vervaardigen van thermisch isolerende bakstenen, meestal gebruik gemaakt van een kunststofgranulaat als vulmiddel.
De werkwijze volgens de uitvinding wil aan deze nadelen verhelpen door een werkwijze voor te stellen welke deze nadelen niet vertoont en bovendien toelaat niet alleen de droogtijd, welke het bakken voorafgaat, aanzienlijk te verminderen, maar eveneens een baksteen te verschaffen met, in bepaalde gevallen, een meer uitgesproken rustiek en estetisch uitzicht en met een betere weerstand tegen breuk bij het verhandelen.
Tot dit doel wordt genoemde klei en/of leem nagenoeg homogeen gemengd met een organisch materiaal en vervolgens in een aangepaste vorm gebakken, waarbij dit organisch materiaal bij het bakken minstens gedeeltelijk verbrand wordt.
Doelmatig worden minstens gedeeltelijk gedroogde organische vezels met genoemde klei en/of leem gemengd.
Op een voordelige wijze maakt men hoofdzakelijk gebruik van cellulosevezels.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze, volgens de uitvinding, bestaan genoemde vezels minstens gedeeltelijk uit vlasvezels, meer bepaald uit liemen.
Andere voordelen en bijzonderheden van de uitvinding, zullen blijken uit de hiema volgende beschrijving van een specifieke uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het vervaardigen van genoemde baksteen, volgens de uitvinding beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de draagwijdte niet van de gevorderde bescherming.
De werkwijze volgens de uitvinding bestaat er hoofdzakelijk in klei te mengen met organisch materiaal, meer bepaald vezels, zoals of liemen, zodanig dat een, bij voorkeur, nagenoeg homogeen en coherent mengsel wordt bekomen. Dit mengsel wordt vervolgens door een mondstuk geperst om aldus een kleistreng te vormen. Deze kleistreng wordt in blokken, welke genoemde bakstenen vormen, gesneden en vervolgens minstens gedeeltelijk gedroogd.
Bij voorkeur worden tussen 8 vol% en 15 vol% organische vezels toegevoegd aan genoemde klei meer bepaald bestaat 15 % van het volume uit dergelijke vezels.
Wanneer droge organische vezels gebruikt worden, wordt een bijkomend voordeel verkregen doordat het droogproces van de klei en/of leem en efficiënter verloopt. Dit kan verklaard worden door het feit dat droge organische vezels, zoals nagenoeg een hoeveelheid water kunnen absorberen die gelijk is aan vermaal het gewicht van deze vezels.
Hierdoor wordt bij het behandelen van gedroogde bakstenen, onder relatief vochtige weersomstandigheden, eveneens in belangrijke mate vermeden dat deze terug vochtig worden.
Verder worden tijdens het droogproces minder scheuren en lattenbarsten in de klei vastgesteld dan bij de klassieke werkwijzen
<Desc/Clms Page number 3>
voor het vervaardigen van bakstenen. Aldus worden bakstenen verkregen met een homogenere structuur en een kleinere kans op scheurvorming.
Na het droogproces worden de bakstenen gebakken op een temperatuur tussen 950 C en 1000 C, meer bepaald op een temperatuur van de orde van grootte van 980 C.
Bij het bakken worden de organische vezels, welke met de klei en/of leem gemengd zijn, als gevolg van de hoge temperatuur, minstens gedeeltelijk verbrand of verkoold. Hierbij wordt een bijkomende hoeveelheid warmte geproduceerd welke voor een lager energieverbruik zorgt.
Bij de verbranding van de vezels bekomt men een baksteen die poreus is en bijgevolg thermisch isolerend is, terwijl bij een gedeeltelijke verbranding van bepaalde organische vezels eventueel een bewapening verkregen kan worden die enigszins bijdraagt tot een verhoging van de weerstand tegen breken van de stenen tijdens het verhandelen ervan.
Zo worden bijvoorbeeld vlasliemen gebruikt met een verbrandingswaarde die bij voorkeur ligt tussen 17. 500 kJ/kg en 18. 500 kJ/kg.
Er werd experimenteel vastgesteld dat vlasliemen afkomstig van het dauwrootprocédé een gemiddelde verbrandingswaarde van 18. 300kJ/kg vertonen en dat vlasliemen afkomstig van het warmwaterrootprocede een gemiddelde verbrandingswaarde hebben van 17. 500 kJ/kg, overeenkomstig de voorschriften van de norm NBN 234-Bijlage 1-µ 2. 3."Bepaling van de verbrandingswaarde met de Mahlerbom"van het Belgisch Instituut voor Normalisatie.
Bij het gebruik van genoemde brandbare vezels wordt een homogenere opwarming van de te bakken blokken klei en/of leem verkregen door de verbranding die ontstaat binnen in deze blokken.
Als gevolg van de door het verbranden van de vezels verkregen porositeit zijn de, volgens de uitvinding geproduceerde, bakstenen lichter dan klassieke bakstenen. Dit laat toe de bakstenen met minder zware machines te behandelen en te transporteren, wat onder andere een bijkomende
<Desc/Clms Page number 4>
energiebesparing oplevert. Ook is het manueel verwerken van de bakstenen minder belastend voor de personen die bijvoorbeeld een gebouw dienen te construeren.
De porositeit van de baksteen, vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding, zorgt er eveneens voor dat deze een relatief grote hoeveelheid vocht kan opnemen en afgeven naargelang de vochtigheid in de omgeving van de baksteen. Dit fenomeen noemt men een"sponseffect".
Aldus zorgt deze baksteen ervoor dat, bij het metselen van een constructie, de mortel, welke gebruikt wordt om de bakstenen aan elkaar te bevestigen, langzamer droogt dan bij een traditionele baksteen. Dit laat toe om zelfs bij hoge temperatuur en droge wind bouwconstructies op te richten welke een optimale kwaliteit van het metselwerk vertonen.
Ook bij hevige regen wordt door het gebruik van de bakstenen, volgens de uitvinding, vermeden dat nog niet verharde mortel verdund wordt in wegstromend regenwater.
Als gevolg van de porositeit van de bakstenen vertonen deze een hoger thermisch isolerend vermogen dan klassieke bakstenen.
Zoals hierboven vermeld, worden bij voorkeur vlasliemen aangewend als organische vezel. Dit is een afvalprodukt en kan dan ook in de werkwijze volgens de uitvinding gerecycleerd worden. Andere landbouwgewassen of organische vezels, zoals bijvoorbeeld bladeren, schors, kersenpitten, en dergelijke, evenals afvalprodukten van deze gewassen of vezels alsook een combinatie hiervan, kunnen evenzeer gebruikt worden.
Bij voorkeur worden deze dan, vóór het mengen met genoemde klei en/of leem, gemalen of gehakseld tot dat vezels verkregen worden met een lengte van bijvoorbeeld gemiddeld 3 cm en ten hoogste 5 cm.
Ter verdere illustratie van de uitvinding wordt hiema een concreet uitvoeringsvoorbeeld gegeven van de fabricatie van desbetreffende baksteen.
<Desc/Clms Page number 5>
Voorbeeld :
100 kg klei met een vochtgehalte van 20% werd gekneed, waarbij tijdens het kneedproces geleidelijk vlasliemen, met een lengte van maximaal 3 cm en minimale dikte van 2 mm, werden toegevoegd. Vooraf werden deze vezels uiteengerafeld teneinde zo gelijkmatig mogelijk verdeeld te worden in de kleimassa. Vervolgens werd deze kleimassa met de erin verwerkte vezels in een pers gebracht waar een klei streng gevonnd werd. De kleistreng werd op maat gesneden teneinde prismavormige blokken te vormen. Deze blokken werden dan gedurende ongeveer 80 uren in een droogkamer gebracht waarbij de temperatuur in deze droogkamer geleidelijk steeg van 35 C tot 90 C.
Genoemde temperaturen en verblijfstijd in de droogkamer zijn, onder andere, afhankelijk van het formaat van de baksteen, van de soort klei, van het vochtgehalte van de klei en van het type droogkamer.
Na het drogen van de blokken, waarbij het vochtgehalte ervan bij benadering 0% bedroeg, werden deze naar de oven gevoerd waarin ze gebakken werden gedurende ongeveer 45 uren. In de oven werden deze blokken achtereenvolgens in een opwarmingszone, een vuurzone en een afkoelingszone gebracht. De temperatuur In de vuurzone bedroeg nagenoeg 980 C. Vervolgens werden deze uit de oven genomen en afgekoeld.
De us nding is natuurlijk niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoerings\ormen van de werkwijze, volgens de uitvinding en meerdere veranderingen kunnen overwogen worden onder meer wat betreft de aard en de hoeveelheid an het toegevoegd organisch materiaal aan de grondstoffen voor het \ er\ aadigen van desbetreffende bakstenen, waarbij deze grondstoffen, naast klei ertof leem, andere bestanddelen kunnen bevatten, die een invloed kunnen hebben op de produktie en/of op de kwaliteit van de verkregen bakstenen.
<Desc / Clms Page number 1>
Brick and method of manufacturing this brick
The invention relates to a method for manufacturing, in particular, thermally insulating bricks from clay and / or clay, as defined in the preamble of claim 1.
According to the current state of the art, a plastic granulate is usually used as a filler for the production of thermally insulating bricks.
The method according to the invention aims to remedy these drawbacks by proposing a method which does not exhibit these drawbacks and moreover allows not only to considerably reduce the drying time preceding baking, but also to provide a brick with, in certain cases, a more pronounced rustic and aesthetic appearance and with better resistance to breakage when trading.
For this purpose, said clay and / or clay is mixed homogeneously with an organic material and then baked in an adapted form, said organic material being at least partially burned during baking.
Advantageously, at least partially dried organic fibers are mixed with said clay and / or loam.
Advantageously, use is mainly made of cellulose fibers.
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
In a special embodiment of the method according to the invention, said fibers consist at least partly of flax fibers, in particular of fibers.
Other advantages and details of the invention will become apparent from the following description of a specific embodiment of the method for manufacturing said brick, according to the invention description is given as an example only and does not limit the scope of the advanced protection.
The method according to the invention consists mainly of mixing clay with organic material, in particular fibers, such as or loam, such that a, preferably, substantially homogeneous and coherent mixture is obtained. This mixture is then forced through a nozzle to form a clay strand. This clay strand is cut into blocks, which form said bricks, and then at least partially dried.
Preferably, between 8% by volume and 15% by volume of organic fibers are added to said clay, in particular 15% of the volume consists of such fibers.
When dry organic fibers are used, an additional advantage is obtained because the drying process of the clay and / or clay is more efficient. This can be explained by the fact that dry organic fibers, such as substantially absorb an amount of water equal to grind the weight of these fibers.
In the treatment of dried bricks, under relatively humid weather conditions, this also largely prevents them from becoming damp again.
Furthermore, fewer cracks and slatted cracks are found in the clay during the drying process than in the classical methods
<Desc / Clms Page number 3>
for the manufacture of bricks. In this way bricks are obtained with a more homogeneous structure and a smaller chance of cracking.
After the drying process, the bricks are baked at a temperature between 950 C and 1000 C, more specifically at a temperature of the order of 980 C.
During baking, the organic fibers, which are mixed with the clay and / or clay, are at least partly burned or charred due to the high temperature. An additional amount of heat is produced which ensures lower energy consumption.
When the fibers are burned, a brick is obtained which is porous and is therefore thermally insulating, while partial combustion of certain organic fibers may provide reinforcement which contributes somewhat to an increase in the resistance to breaking of the stones during the trade it.
For example, flax straws are used with a calorific value which is preferably between 17,500 kJ / kg and 18,500 kJ / kg.
It was established experimentally that flax lemes from the dew-rooting process have an average calorific value of 18,300 kJ / kg and that flax lemes from the hot water rooting process have an average calorific value of 17,500 kJ / kg, in accordance with the requirements of standard NBN 234-Annex 1 -µ 2. 3. "Determination of the calorific value with the Mahler bomb" from the Belgian Institute for Standardization.
When the said flammable fibers are used, a more homogeneous heating of the blocks of clay and / or clay to be fired is obtained by the combustion that occurs inside these blocks.
As a result of the porosity obtained by burning the fibers, the bricks produced according to the invention are lighter than conventional bricks. This makes it possible to treat and transport the bricks with less heavy machines, which includes an additional one
<Desc / Clms Page number 4>
provides energy savings. The manual processing of the bricks is also less stressful for people who, for example, have to construct a building.
The porosity of the brick, manufactured according to the method according to the invention, also ensures that it can absorb and release a relatively large amount of moisture depending on the humidity in the vicinity of the brick. This phenomenon is called a "sponge effect".
Thus, this brick ensures that, when laying a structure, the mortar used to fix the bricks together dries slower than with a traditional brick. This makes it possible to set up building structures, even at high temperatures and dry wind, that exhibit an optimal quality of the masonry.
Even in heavy rain, the use of the bricks according to the invention avoids diluting unsolidified mortar in run-off rainwater.
Due to the porosity of the bricks, they show a higher thermal insulating capacity than classic bricks.
As mentioned above, flax flowers are preferably used as organic fiber. This is a waste product and can therefore be recycled in the method according to the invention. Other agricultural crops or organic fibers, such as, for example, leaves, bark, cherry stones, and the like, as well as waste products from these crops or fibers, as well as a combination thereof, can also be used.
Preferably, these are then ground or chopped, prior to mixing with said clay and / or loam, until fibers are obtained with a length of, for example, an average of 3 cm and at most 5 cm.
To further illustrate the invention, a concrete exemplary embodiment of the manufacture of the brick in question is given below.
<Desc / Clms Page number 5>
Example:
100 kg of clay with a moisture content of 20% was kneaded, during which flax seeds with a length of up to 3 cm and a minimum thickness of 2 mm were gradually added during the kneading process. These fibers were unraveled beforehand in order to be distributed as evenly as possible in the clay mass. Subsequently, this clay mass with the fibers incorporated therein was placed in a press where a clay strand was formed. The clay strand was cut to form prism-shaped blocks. These blocks were then placed in a drying chamber for about 80 hours, the temperature in this drying chamber gradually increasing from 35 ° C to 90 ° C.
The mentioned temperatures and residence time in the drying chamber are, inter alia, depending on the size of the brick, the type of clay, the moisture content of the clay and the type of drying chamber.
After drying the blocks, their moisture content being approximately 0%, they were sent to the oven where they were baked for about 45 hours. In the oven, these blocks were successively placed in a heating zone, a fire zone and a cooling zone. The temperature in the fire zone was almost 980 C. Then these were taken out of the oven and cooled.
The use is of course not limited to the embodiments of the method described above, according to the invention and several changes can be envisaged, inter alia, in the nature and amount of the added organic material to the raw materials for the charging. of relevant bricks, in which these raw materials, in addition to clay or clay, may contain other constituents that may affect the production and / or the quality of the bricks obtained.