Verfahren zur Herstellung von Mörtel oder Beton Es ist in Theorie und Praxis bekannt, dass Be ton bei Verwendung von gewöhnlichem, silizium- haltigem Kies als Zuschlagsstoff nur über ein sehr geringes Wärmeisolierungsvermögen verfügt und dass bei Berührung mit Luft, deren Temperatur von der seinen verschieden ist, Kondensationserschei nungen auftreten.
Diese im Bauwesen und insbesondere bei Wohn bauten sehr nachteiligen physikalischen Eigenschaften sind aus den Eigenschaften der verwendeten Kompo nenten erklärbar. Der siliziumhaltige Kies ist eben so wie der als Bindemittel verwendete Zement ein sehr guter Wärmeleiter und beide Stoffe besitzen praktisch keine Porosität.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Beton un ter Zuhilfenahme von porösen Konglomeraten wie Bimsstein, Schlacken, Puzzolan, zerkleinerten Back steinen und dergleichen herzustellen. Dabei zeigt es sich jedoch, dass der mit diesem Zuschlagstoff ver sehene Beton nur eine wesentlich verminderte mecha nische Festigkeit aufweist, die auf die geringe Zer- drückfestigkeit der Konglomerate selbst zurückzufüh ren ist. Es gelingt ausserdem nicht, die Kondensa tion völlig zu vermeiden.
Man ist daher in der Praxis gezwungen, die Oberfläche mit Gips oder - anderen isolierenden und nicht kondensierenden Baustoiffen zu überziehen, wodurch sich jedoch ebenfalls, keine restlose Beseitigung der Kondensationserscheinungen, sondern nur eine wesentliche Abschwächung ergibt.
Es ist ausserdem bekannt, kiesartig geformte, ge brannte Tonteilchen als Zuschlagstoff zum Beton zu verwenden. Hierdurch werden zwar dessen Eigen schaften günstig beeinflusst, die Verarbeitung ist je doch relativ umständlich, da nach der bisher aus- schliesslich vertretenen Meinung der Fachwelt jede Beifügung von pulverförmigem Abrieb oder son stigen pulverförmigen Anteilen aus gebranntem Ton vermieden werden muss. Bei dem vorbekannten Ver- fahren werden nur Tonkörner von etwa gleicher Grösse, die vorher von allen Sand- oder pulverför migen Anteilen sorgfältig getrennt worden sind, als Zuschlagstoff zum Beton verwendet.
Die neue Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mörtel oder Beton unter Verwen dung von Zement und einem Zuschlagstoff, der durch Zerkleinerung von Körpern aus gebranntem, nicht gesintertem Ton, wie sie durch Brennen von höchstens 6 mm dicken Schichten eines Rohtons während 10 bis 15 Minuten bei einer Temperatur von 950-11500 C erhältlich sind, gewonnen wurde.
Ausgehend von diesem Zuschlagstoff wird angestrebt, eine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der hergestellten Baustoffe und eine wesentliche Ko stensenkung dadurch zu erzielen, dass der gebrannte Ton in unregelmässig zerkleinerter Form einschliess- lich seiner Sand- und pulverförmigen Zerkleinerungs anteile verwendet wird.
Zweckmässig werden die Tonkörper in Form von Tonröhren von vorteilhaft rechteckigem bzw. quadratischem Querschnitt und mit der gewünschten Wandstärke ausgebildet. Die Herstellung kann in be kannter Weise z. B. auf einer Ziegeleistrangpresse er folgen und das nachfolgende Trocknen und Brennen wie gebräuchlich beispielsweise in Tunnel- oder '-Schachtöfen.
- Die Wandstärke der Tonröhren bzw. die Dicke der der Trocknung und dem Brennen zu unterwerfen den Masse\wählt man dabei nicht grösser als 6 mm, d. h. nicht grösser- -.als das Doppelte der maximalen Tiefe der sogenannten Eindringschicht der ersten Feuereinwirkung, Darunter versteht man eine Ober flächenschicht, welche sich bei der plötzlichen Ein wirkung starker Hitze auf einen tonhaltigen Körper bildet und die im wesentlichen eine trockene und teilweise gebrannte Kruste darstellt,
deren Dicke je nach der Art der benutzten tonhaltigen Erde im all- gemeinen im Verlauf von etwa 10 bis 15 Minuten Einwirkungsdauer grössenordnungsmässig 2 bis 3 mm beträgt.
Sorgfältige Untersuchungen haben gezeigt, dass die Beifügung der sand- und pulverförmigen Be standteile des so hergestellten Zuschlagstoffes keines wegs eine Verschlechterung der Eigenschaften mit sich bringt, sondern, im Gegenteil, ein Endprodukt von hoher Festigkeit und grossem Feuchtigkeits- absorptionsvermögen ergibt. Ein auf diese Weise her gestellter Baustoff entspricht den offiziellen Normen für Eisenbeton und sein Absorptionsvermögen für Feuchtigkeit kommt dem des gebrannten nicht gesin terten Tons gleich, so dass keinerlei Kondensations erscheinungen auftreten können.
Das zerkleinerte Tonprodukt übt auch an seinen unregelmässigen Bruchflächen und in feinster Ver teilung keine oxydierende Wirkung auf dem Zement aus, so dass die damit verbundenen Nachteile gleich falls vermieden werden.
Je nach dem gewünschten Feuchtigkeitsabsorp- tionsvermögen und den erforderlichen mechanischen Eigenschaften kann man den Tonzuschlag in einem überwiegend der Sandform entsprechenden Zerklei nerungsgrad oder auch in einem überwiegend der Pulverform entsprechenden Zerkleinerungsgrad ver wenden. Es hat sich gezeigt, dass die günstigen Eigen schaften des auf diese Weise hergestellten Baustoffes noch dadurch weiter verbessert werden können, dass als ein wesentlicher Bestandteil nichtoxydierender Zement verwendet wird.
Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Baustoff eignet sich vorzüglich zur Her stellung von Betonbauteilen nach dem Gussverfahren oder durch Ausformen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung für die Herstellung von Betonbauteilen, wenn diese von gegossenen Betonblöcken abgetrennt sind. Man erhält so gut masshaltige Bauteile, die bei geringem Materialverlust und ohne unzulässige Be anspruchung der Trennvorrichtungen gefertigt wer den können. Dabei hat es sich gezeigt, dass nach dem Abtrennen von Teilstücken mit Hilfe von Trenn scheiben eine absolut homogene Schnittfläche vor liegt.
Diese Schnittfläche kann ohne weitere Bearbei tung im ursprünglichen Zustand belassen werden, wodurch sich eine wesentliche Verbilligung bei der Herstellung von Bauelementen, die an Sichtflächen angeordnet werden sollen, ergibt.
Das Aussehen der Schnittflächen gleicht den Oberflächen von Natursteinen. Selbstverständlich haben die in dieser Weise hergestellten Betonbauteile die gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie der nach der Erfindung hergestellte Beton oder Mörtel.
Ausser der Verwendung von-__gebranntem Ton als Zuschlagstoff, können dem Beton oder Mörtel noch andere, an sich bekannte Produkte zugesetzt werden, jedoch ist in solchen Fällen die Widerstands fähigkeit des Betons oder Mörtels. immer eine Funk tion der mittleren eigenen Widerstandsfähigkeit der verwendeten Zusatzprodukte ;
hingegen bleibt die kondensierende Wirkung des Zementes ausgeschal- tet. Wird bei der Ausführung des Verfahrens der Tonzuschlag überwiegend in Pulverform verwendet, so wird zunächst der pulverförmige Anteil dem Ze ment trocken beigemischt und dieser Mischung wird anschliessend die nötige Wassermenge zugesetzt, bis ein Brei entsteht, der als Bindemittel dem zuvor was sergesättigten grobstückigen oder sandartigen Pro dukt beigefügt wird. Dieses Gemisch wird dann von Hand oder mechanisch vermengt und dabei entsteht ein isolierender Beton oder Mörtel mit kapillarer Wirkung und je nach dem gewählten Mischungsver hältnis geringer bis hoher Festigkeit.
Ein derartiges Vorgehen bei der Zubereitung des Betons oder Mör tels empfiehlt sich immer, wenn der pulverförmige Anteil gegenüber den grösseren, unregelmässig ge formten Bruchstücken erheblich in Erscheinung tritt.
Process for the production of mortar or concrete It is known in theory and practice that concrete has only a very low thermal insulation capacity when using ordinary, silicon-containing gravel as an aggregate and that when it comes into contact with air, its temperature is different from its own , Condensation phenomena occur.
These physical properties, which are very disadvantageous in construction and especially in residential buildings, can be explained by the properties of the components used. The silicon-containing gravel, like the cement used as a binding agent, is a very good conductor of heat and both substances have practically no porosity.
It has already been proposed to produce concrete un ter with the help of porous conglomerates such as pumice stone, slag, pozzolan, crushed back stones and the like. It turns out, however, that the concrete provided with this aggregate only has a significantly reduced mechanical strength, which is due to the low crush strength of the conglomerates themselves. In addition, it is not possible to completely avoid the condensation.
In practice, one is therefore forced to cover the surface with plaster or other insulating and non-condensing building materials, which, however, also does not completely eliminate the condensation phenomena, but rather only significantly weakens them.
It is also known to use gravel-like, burnt clay particles as an aggregate for concrete. This has a positive effect on its properties, but processing is relatively cumbersome, since according to the opinion of experts, which has been exclusively represented up to now, any addition of powdery abrasion or other powdery parts of baked clay must be avoided. In the previously known method, only clay grains of approximately the same size, which have been carefully separated from all sand or powdery fractions beforehand, are used as aggregate for the concrete.
The new invention relates to a method for the production of mortar or concrete using cement and an aggregate, which by crushing bodies of fired, unsintered clay, as they are by burning layers of a raw clay at most 6 mm thick for 10 to 15 minutes at a temperature of 950-11500 C are obtained.
Starting with this additive, the aim is to improve the physical properties of the building materials produced and to achieve a substantial reduction in costs by using the fired clay in irregularly crushed form, including its sand and powdery crushing components.
The clay bodies are expediently designed in the form of clay tubes of advantageously rectangular or square cross-section and with the desired wall thickness. The production can be in a known manner, for. B. he follow on a brick extruder and the subsequent drying and firing as usual, for example in tunnel or 'shaft ovens.
- The wall thickness of the clay tubes or the thickness of the mass to be subjected to drying and firing is chosen not to be greater than 6 mm, i.e. H. not greater than twice the maximum depth of the so-called penetration layer of the first exposure to fire, which is understood to be a surface layer which is formed when a body containing clay is suddenly exposed to strong heat and which is essentially a dry and partially burnt crust ,
the thickness of which, depending on the type of clayey soil used, is generally on the order of 2 to 3 mm in the course of about 10 to 15 minutes of exposure.
Careful investigations have shown that the addition of the sand and powdery components of the aggregate produced in this way does not in any way lead to a deterioration in properties, but on the contrary results in an end product of high strength and high moisture absorption capacity. A building material produced in this way corresponds to the official standards for reinforced concrete and its ability to absorb moisture is the same as that of fired, non-sintered clay, so that no condensation phenomena can occur.
The crushed clay product does not exert any oxidizing effect on the cement even on its irregular fracture surfaces and in the finest distribution, so that the associated disadvantages are also avoided.
Depending on the desired moisture absorption capacity and the required mechanical properties, the clay aggregate can be used in a degree of comminution predominantly corresponding to that of the sand form or also in a degree of comminution predominantly corresponding to that of the powder form. It has been shown that the favorable properties of the building material produced in this way can be further improved by using non-oxidizing cement as an essential component.
The building material produced by the process according to the invention is particularly suitable for the production of concrete components by the casting process or by molding. The use for the production of concrete components is particularly advantageous when these are separated from cast concrete blocks. In this way, dimensionally stable components are obtained that can be manufactured with little material loss and without undue loading of the separating devices. It has been shown that after cutting off sections with the aid of cutting discs, an absolutely homogeneous cut surface is present.
This cut surface can be left in its original state without further processing, which results in a substantial reduction in the price of the production of components that are to be arranged on visible surfaces.
The appearance of the cut surfaces resembles the surfaces of natural stones. Of course, the concrete components produced in this way have the same advantageous properties as the concrete or mortar produced according to the invention.
In addition to using fired clay as an aggregate, other products known per se can be added to the concrete or mortar, but in such cases the resistance of the concrete or mortar is crucial. always a function of the average resistance of the additional products used;
on the other hand, the condensing effect of the cement remains switched off. If the clay aggregate is mainly used in powder form in the execution of the process, the powdery portion is first mixed dry with the cement and the necessary amount of water is then added to this mixture until a paste is formed that acts as a binding agent for the previously saturated coarse or sand-like product is added to the duct. This mixture is then mixed by hand or mechanically, creating an insulating concrete or mortar with a capillary effect and, depending on the selected Mischungsver ratio, low to high strength.
Such a procedure for the preparation of the concrete or mortar is always recommended if the powdery portion appears significantly compared to the larger, irregularly shaped fragments.