DE10041368A1 - Verfahren zum Herstellen von Porenbeton - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von PorenbetonInfo
- Publication number
- DE10041368A1 DE10041368A1 DE2000141368 DE10041368A DE10041368A1 DE 10041368 A1 DE10041368 A1 DE 10041368A1 DE 2000141368 DE2000141368 DE 2000141368 DE 10041368 A DE10041368 A DE 10041368A DE 10041368 A1 DE10041368 A1 DE 10041368A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- component
- grain
- distribution
- reactive
- sand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Verfahren zum Herstellen von Porenbeton, wobei zumindest eine reaktionsfähige SiO¶2¶-Komponente, insbesondere eine Sandkomponente, sowie eine reaktionsfähige CaO-Komponente, insbesondere Feinkalk, Zement, Gasbildner und gegebenenfalls ein Sulfat und/oder ein Sulfatträger sowie Wasser zu einer Schlämme gemischt, in Formen gegossen und anschließend auftreiben und ansteifen gelassen werden und die Masse anschließend gegebenenfalls geschnitten und dampfgehärtet wird, wobei zur Steuerung der Festigkeiten und/oder E-Moduli und/oder der Rohdichte und/oder der Wärmeleitfähigkeit des erhärteten Porenbetons die Kornverteilung der Sandkomponente derart eingestellt wird, dass zumindest eine feine SiO¶2¶-reiche Fraktion vorhanden ist, die bezüglich ihrer Oberfläche und Reaktivität derart beschaffen ist, dass sie mit dem vorhandenen reaktiven Kalk während der Autoklavierung CSH-Phasen, insbesondere Tobermorit bildet und zumindest eine grobe Kornfraktion als Stützgefügebildner zugesetzt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Poren
betons nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 36 33 471 A1 ist es bekannt, Gasleichtbeton aus den
Hauptmaterialien siliciumhaltigem Pulver wie Quarzsand und
Quarzstein sowie kalkhaltigem Pulver wie Zement oder Kalk herzu
stellen, wobei 1 bis 20 Gew.-% einer Art eines pulverförmigen
Erdalkalimetallcarbonats und 3 bis 10 Gew.-% Calciumsulfat bezo
gen auf die Menge der Gesamtfeststoffe im Rohmaterial gemischt
werden. Bei dem Verfahren gemäß dieser Druckschrift soll im
Produkt möglichst viel und möglichst gleichmäßig hochkristalli
ner Tobermorit gebildet werden, wobei in dieser Druckschrift
beschrieben wird, dass es hierzu bisher notwendig war, ein Ver
hältnis des CaO im kalkhaltigen Material zum SiO2 im siliciumhal
tigen Material < 0,45 einzustellen. Es soll jedoch möglich sein,
das CS-Verhältnis zu verringern und die Bildung von niedrigkri
stallinen Hydraten zu verhindern bei gleichzeitiger Mehrbildung
von hochkristallinem Tobermorit, wenn 21 Gew.-% eines pulverför
migen Erdalkalimetallcarbonats verwendet werden.
Aus der DE 27 44 365 B2 ist ein Verfahren zur Herstellung von
Gasbeton bekannt, wobei ein Gemenge aus einer calcium- und/oder
magnesiumhaltigen Komponente, Wasser und eine Sandkomponente
sowie ein Treibmittel, insbesondere Aluminiumpulver zu einer
gießfähigen Masse gemischt werden, die Masse in Form gegossen
wird, gären und ansteifen gelassen wird, wobei dem Gemenge na
türliche und/oder synthetische Primärcarbonate des Calciums
und/oder Magnesiums in sehr fein gemahlener Form zugesetzt wer
den. Gemäß dieser Druckschrift wurde herausgefunden, dass die
Dimensionsstabilität und die Festigkeit ein Maximum in Abhängig
keit vom Feinkalkgehalt der Mischung ergeben, wobei dieses Maxi
mum jedoch nicht erreicht werden kann, da der bei derartigen
Mischungen zugegebene Feinkalk durch seine Hydratation hohe
Endtemperaturen verursacht. Diese hohen Temperaturen können
schädlich sein, weshalb der Kalkgehalt üblicherweise begrenzt
wird. Gemäß dieser Druckschrift hat es sich in überraschender
Weise gezeigt, dass sehr fein aufbereitete beziehungsweise ge
mahlene Calciumcarbonate als Reaktionspartner zur Kieselsäure
fungieren, wenn das Kristallgitter derart fehlgeordnet wird,
dass die CaO- und/oder MgO-Ionen von den CO2-Ionen unter der
Temperatureinwirkung im Hydrothermalprozeß gespalten werden
können. Derart hergestellter Porenbeton weist eine stärkere
Tobermoritausbildung im Vergleich zu üblichen Gasbetonbauteilen
auf.
Aus "Die Erhöhung der Dauerhaftigkeit von dampfgehärteten Po
renbetonen"; Butnikow, P. P., Barbaranow, A. T.; Vorobjew, A. A.;
aus "Staoitelnyje Materialy", 1968, 12, Seite 25 bis 26 ist es
bekannt, zur Verbesserung der Qualität zum Herabsetzen der Ge
stehungskosten von Erzeugnissen aus Porenbeton Karbonatmikrofül
ler in die Zusammensetzung des Porenbetons anstelle eines Teils
des Portlandzements einzuführen. Dabei habe sich gezeigt, dass
die Karbonatmikrofüller durch ihre gegenseitige Reaktion mit den
sich hydratisierenden Klinkerbestandteilen des Zements aktiv an
der Formierung der Struktur des Zementsteins teilnehmen. Als
Mikrofüller werden Kalksteinmehle mit Oberflächen von 6000 cm2/g,
8250 cm2/g und 4500 cm2/g beschrieben. Aus dieser Textstelle geht
hervor, dass das Einführen dieser Karbonatmikrofüller die Schwin
dung des Gasbetons verringert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von
Porenbeton zu schaffen, mit dem, bei größtmöglicher prozesstech
nischer Sicherheit und Einfachheit insbesondere bei verkürzten
Behandlungszeiten, die Eigenschaften des hergestellten Porenbe
tons wie Festigkeiten, E-Moduli, Rohdichte und Wärmeleitfähig
keit gezielt steuerbar einstellbar sind.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hier
von abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß werden die Eigenschaften des Porenbetons, wie
die Festigkeiten (beispielsweise Druckfestigkeit, Biegezugfe
stigkeit etc.) und/oder E-Moduli und/oder die Rohdichte und/oder
die Wärmeleitfähigkeit gesteuert bzw. gezielt eingestellt, wobei
zur Steuerung dieser Eigenschaften bei gleichzeitiger prozeß
technischer Optimierung der Herstellung des Porenbetons das
Kornband der eingesetzten Sandkomponente modelliert und insbe
sondere ein Stützkorngefüge im Porenbeton vorgesehen wird. Die
ses Stützkorngefüge ist in einer Matrix aus Calciumsilicathy
drat- (CSH-) Phasen eingebettet.
Mit den bisherigen Verfahren, insbesondere der üblichen Mahlung
der eingesetzten Sande bzw. Sandmehle war eine gezielte Steue
rung und Einstellung einzelner oder aller der oben genannten
Eigenschaften des Porenbetons nicht möglich. Insbesondere war
mit der durch herkömmliche Mahlung der Sandkomponente erhaltenen
Kornverteilung eine Steuerung ausgeschlossen, vielmehr traten
prozeßtechnische Schwierigkeiten auf.
Dies wird unter anderem darauf zurückgeführt, dass die üblicher
weise verwendeten Quarzsande bzw. Quarzsandmehle einen relativ
hohen Anteil von Nebenbestandteilen insbesondere Nebenmineralien
wie Calcit enthalten.
Die Sande müssen für die Porenbetonproduktion sehr fein aufge
mahlen werden, um eine sehr hohe Oberfläche des Quarzes zu
schaffen, so dass der feine Quarz unter den Bedingungen der
hydrothermalen Behandlung mit der zur Verfügung stehenden reak
tiven CaO-Komponente zu Calciumsilicathydratphasen reagieren
kann.
Bei den üblichen mit Nebenmineralien versetzten Sanden reichern
sich bei der Vermahlung diese Nebenbestandteile im Feinanteil
an, so dass der Grobanteil im wesentlichen aus Quarzmehl be
steht, da die Nebenbestandteile erheblich leichter mahlbar sind
als Quarz. Hierbei ist von Nachteil, dass üblicherweise die
Quarzkomponente für eine optimale Reaktion der reaktiven CaO-
Komponente etwas zu grob vorliegt, während die Nebenmineralien,
die besonders fein aufgemahlen sind, im besten Fall überhaupt
keinen Effekt haben, jedoch häufig die Ausbildung der CSH-Phasen
stören.
Zudem sind diese groben Quarzpartikel oftmals nicht in der Lage,
die während der Dampfbehandlung im Autoklaven mit dem vorhande
nen reaktiven CaO derart zu CSH-Phasen zu reagieren, dass die
gewünschte Festigkeit ausgebildet wird. Dem konnte dadurch abge
holfen werden, dass äußerst hochwertige und somit hochquarzhal
tige Sande verwendet wurden, welche jedoch sehr teuer sind.
Es ist daher üblich, die mit Nebenmineralien versetzten üblichen
Sande auf eine erheblich höhere mittlere Feinheit aufzumahlen
als bei reinem Quarz oder hochquarzhaltigen Sanden notwendig
wäre. Durch dieses sogenannte "Übermahlen" werden auch die grö
beren Kornfraktionen, in denen sich der Quarz anreichert, in
einen Feinheitsbereich angehoben, der für die Reaktion mit dem
reaktiven CaO in der gewünschten Zeit ausreicht. Das Gesamtsand
mehl und natürlich auch die nebenbestandteilreichen mittleren
und feinen Fraktionen werden hierdurch jedoch noch feiner aufge
mahlen. Hierdurch wird der Wasseranspruch der Trockenbestand
teile zur Herstellung einer gießbaren Schlämme und damit der
Wasser-Mehl-Wert erheblich erhöht. Dieser erhöhte Wasser-Mehl-
Wert führt zu erheblichen technischen Schwierigkeiten, insbeson
dere führt dieser erhöhte Wasser-Mehl-Wert zu einer schlechteren
Gießbarkeit der Porenbetonschlämme und zu schlechteren bzw.
stark schwankenden Festigkeiten und unkontrollierbaren und unbe
herrschbaren Schwindungen. Der Fertigungsprozeß ist insofern
insgesamt auch schlechter zu beherrschen. Davon abgesehen stei
gen die Produktionskosten hierbei durch den erhöhten Mahlaufwand
erheblich.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, die Sandkomponente
bezüglich ihrer Kornverteilung so einzustellen, dass zum einen
ein für die Festigkeit des Porenbetons notwendiges Stützkornge
füge ausgebildet wird und zum anderen der Quarz, der nicht an
der Ausbildung des Stützkorngefüges beteiligt ist, derart be
schaffen ist beziehungsweise derart fein vorliegt, dass er prak
tisch vollständig mit dem anwesenden reaktionsfähigen Kalk zu
CSH-Phasen, insbesondere Tobermorit reagiert beziehungsweise
umgewandelt wird.
Hierdurch wird ein Produkt mit optimalen, steuerbaren Eigen
schaften geschaffen, welches ohne die im Stand der Technik be
kannten prozeßtechnischen Schwierigkeiten in verkürzten Arbeits
takten herstellbar ist.
Das Stützkorngefüge wird hierbei aus Körnern einer bestimmten
Kornfraktion ausgebildet, die im fertigen Erzeugnis sich nach
allen Seiten gegenseitig abstützend angeordnet sind. Zwischen
diesen Körnern, insbesondere in den Zwickeln ist eine Matrix aus
im wesentlichen feinkristallinem Calciumsilicathydrat (CSH-Pha
sen), insbesondere Tobermorit vorhanden. Diese Matrix hat die
Aufgabe, die Stützkörner räumlich zu fixieren und miteinander zu
verbinden. Die Ausbildung eines derartigen Gesamtgefüges wird
erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die Sandkomponente bezie
hungsweise die das Gefüge ausbildenden Minerale entsprechend
einer gewünschten Gesamtoberfläche (cm2/g, insbesondere nach
Blaine) aus verschiedenen Kornfraktionen zusammengesetzt wird.
Beispielsweise wird die Sandkomponente entsprechend einer bimo
dalen Verteilungskurve aus einer feinen und einer groben Kom
ponente aufgebaut. Die Begriffe "fein" und "grob" sind in diesem
Zusammenhang als relative Bezeichnungen zu verstehen, da die
"feine" Komponente bis hinunter zu kryptokristallinen bzw. hoch
dispersen SiO2-Trägern wie Microsilica reichen kann, während die
"grobe" Komponente ein Größtkorn von ca. 300 µm aufweist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
wird das Stützkorngefüge nicht aus einer groben Sand- oder
Quarzkomponente, sondern aus einem Gestein bzw. Mineral ausge
bildet, welches im fertigen Porenbeton ähnlich hohe Festigkeiten
ergibt, also ein ähnliches gutes Stützkorngefüge ausbildet,
jedoch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Quarz aufweist.
Als derartiges Gestein bzw. Mineral ist beispielsweise Kalkstein
bzw. Calcit geeignet. Ferner können auch die Minerale Dolomit,
Magnesit, Anglesit, Siderit oder beliebige Mischungen derselben,
auch mit Quarz und/oder Calcit sowie sämtliche möglichen Misch
kristalle der genannten Minerale eingesetzt werden.
Ferner ist es möglich, als natürliche Gesteinsmehle beispiels
weise auch vulkanische Schlacken, Aschen und/oder Gläser, bei
spielsweise Basaltmehle, Vermiculitmehl, Traß oder ähnliches zu
verwenden, wobei auch alle anderen natürlichen Gesteinsmehle
sofern vorhanden geeignet sind.
Darüber hinaus können auch synthetische oder synthetisierte
Rohstoffe wie zum Beispiel Sinterrohstoffe (Tonerde, Magnesia
etc.) Verwendung finden, insbesondere jedoch auch Sekundärroh
stoffe wie metallurgische Schlacken, Aschen, Filterstäube etc.
Die Größe und Anzahl der notwendigen Stützkörner kann auf die
Anzahl und Größe beschränkt werden, die zur Ausbildung eines für
den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Stützkorngefüges notwen
dig ist. Die feinsten oder feinen Quarz- bzw. SiO2-Anteile sind
dabei derart bemessen, dass sie ausreichen, um mit dem vorhande
nen reaktiven Kalk eine CSH-Matrix mit der gewünschten Festig
keit auszubilden. Insofern wird bei der Zusammenstellung des
Kornbandes bzw. der Modellierung des Kornbandes aus Kornfraktio
nen und/oder der Auswahl des Stützgefügebildnermaterials zu
nächst von einem optimalen Fein-SiO2-Trägeranteil, der auf den
reaktiven CaO-Anteil abgestimmt ist, ausgegangen und auf diesen
das gesamte Kornband unter Berücksichtigung der einzustellenden
Eigenschaften abgestimmt.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Verfahrens
sieht vor, relativ minderwertige und damit günstige Sande mit
einem relativ geringen Quarzgehalt grob aufzumahlen, um aus
diesen das Stützkorngefüge auszubilden und besonders hochwertige
Sande sehr fein aufzumahlen und zur Ausbildung der Matrix zu
verwenden. Hierbei können erhebliche Einsparungen in den Roh
stoffkosten erzielt werden. Um die Reaktivität der Feinstkom
ponente zu steigern kann diese teilweise oder ausschließlich aus
hochdisperser Kieselsäure wie der sogenannten Microsilica aus
gebildet sein. Hierdurch lassen sich erheblich niedrigere Reak
tionszeiten bzw. Prozeßzeiten im Autoklaven erzielen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung bzw. Einstellung eines Kornban
des kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass das Korn
band aus einer bi- oder mehrmodalen Verteilung aufgebaut ist,
wobei die Feinstkomponente SiO2-reich ist, während die Grobkom
ponente entweder aus groben Quarzkörnern, einer Mischung aus
groben Quarzkörnern und groben Körnern der anderen genannten
Minerale bzw. Gesteine oder ausschließlich aus groben Körnern
anderer Mineralien bzw. Gesteine ausgebildet wird.
Bei einer bi- oder mehrmodalen Verteilung kann die Steuerung zum
einen über die Kornbandbreite der einzelnen Verteilungskurven
der Kornfraktionen erfolgen, wobei die Kornbandbreite einer oder
aller Fraktionen geändert werden kann. Hierdurch wird die Diffe
renz zwischen dem kleinsten und größten Korn eines Kornbandes
beeinflußt bzw. gesteuert.
Zum anderen ist es auch möglich, den Abstand der Kornfraktionen
zueinander zu verändern, indem zum Beispiel die grobe Kornfrak
tion bei einer gegebenen relativen Kornbandbreite in einen grö
beren Bereich verschoben wird.
Zudem können die Kornfraktionen auch bezüglich des Höhe-zu-Brei
te-Verhältnisses ihrer Korngrößenverteilungskurve modelliert
werden, also flacher und breiter oder höher und schmaler gestal
tet sein.
Um die Wärmeleitfähigkeit abzusenken und die Rohdichte zu ver
ringern, kann beispielsweise eine Kornverteilung ausgewählt
werden, die möglichst viele Gefügehohlräume ausbildet, während
im Verhältnis hierzu und zur Größe der Stützkörner des Stütz
korngefüges nur wenige Berührungspunkte der Stützkörner unter
einander und damit Wärmebrücken gebildet werden. Dies gelingt
beispielsweise durch die Verwendung einer Grobfraktion mit einem
engen Kornband, so dass die Größenunterschiede zwischen den
einzelnen Körnern möglichst gering sind. Um eine gegenüber der
Verwendung von Quarz weiter abgesenkte Wärmeleitfähigkeit zu
erreichen, kann das angesprochene grobe Stützkorngefüge der
Sandkomponente aus Mineralien oder Gesteinen ausgebildet werden,
die bei ähnlichem Festigkeitsniveau eine geringere Wärmeleitfä
higkeit besitzen als Quarz wie zum Beispiel Kalkstein bzw. Cal
cit.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass auch Sande,
deren Gesamtkornband beziehungsweise Verteilungskurve einer
Gleichverteilung (= Graf'sche Verteilungskurve bzw. Fullerkurve)
entspricht, die Forderungen erfüllen können. Wird das Kornband
der Sandkomponente entsprechend einer Graf'schen Gleichvertei
lung - insbesondere aus einer Mehrzahl definierter Kornfraktio
nen - modelliert bzw. zusammengesetzt, kann hierdurch ein
Stützkorngefüge erzielt werden, bei dem trotz einer für die
Festigkeit wichtigen optimalen Abstützung der Stützkörner unter
einander ein aufgelockerter Gefügeaufbau durch ein für eine
dichteste Packung ungünstige Kornverteilung erzielt wird. Hier
durch wird zum einen eine hohe Festigkeit und zum anderen eine
niedrige Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit gewährleistet. Ferner
liegt bei einer derartigen Graf'schen Verteilung der Feinstan
teil in einer Anzahl und Verteilung vor, welcher offenbar eine
optimale CSH-Phasenausbildung nach Art, Verteilung und Menge
bezogen auf das Stützkorngefüge ermöglicht.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines Beispiels er
läutert. Es wird zunächst eine Mischung aus 55 M-% Quarzmehl und
45 M-% Calcitmehl bzw. Kalksteinmehl hergestellt, wobei der
Quarz eine Korngröße von 50 µm nicht übersteigt und das Vertei
lungsmaximum bei 12 µm liegt. Der Calcit hat eine Kornverteilung
von 30 bis 400 µm, wobei das Verteilungsmaximum bei 150 µm
liegt. Eine optimale Verteilung wird erreicht, wenn der Quarz
und Calcit getrennt voneinander gemahlt werden, jedoch ist auch
eine gemeinsame Vermahlung möglich. Anschließend werden 14,4 M-%
Branntkalk, 14,4 M-% Zement, 4,3 M-% Kalkhydrat, 2% Anhydrit,
Rest aus der oben beschriebenen Sandkomponente sowie Aluminium
pulver als Gasbildner in an sich bekannter Weise zu einer Poren
betonschlämme vermischt und gegossen. Das CaO/SiO2-Molverhältnis
wird hierbei auf 0,70 eingestellt, wobei das Verhältnis auf die
Gehalte an reaktionsfähigem CaO und SiO2 bezogen ist.
Ein derart hergestellter Porenbeton weist eine Druckfestigkeit
von 5,5 N/mm2 bei einer Rohdichte von 0,53 kg/dm3 und einer
Wärmeleitfähigkeit von 0,099 W/(mK) auf.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zum Herstellen von
Porenbeton, bei dem unter Vermeidung prozeßtechnischer Schwie
rigkeiten bei größtmöglicher prozeßtechnischer Sicherheit und
Einfachheit insbesondere auch bei verkürzten Prozeß- bzw. Auto
klavierungszeiten die Eigenschaften des hergestellten Porenbe
tons wie Festigkeiten, E-Moduli, Rohdichte und Wärmeleitfähig
keit gezielt steuerbar und insbesondere einzeln optimierbar
einstellbar sind sowie einen Porenbeton, bei dem durch die ge
zielte Modellierung der Sandkomponente die Eigenschaften wie
Festigkeiten, e-moduli, Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit gezielt
voreingestellt gesteuert sind, der eine hohe Materialgüte bei
geringstmöglichen Produktschwankungen aufweist.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Poren
betons, bei dem - ausgehend von einem gewünschten Quarzumsatz -
die Korngrößenverteilung des Sandmehls oder einer Mischung von
feinem Sandmehl und gröberer Komponente so modelliert bezie
hungsweise angepaßt wird, daß die Einflußgrößen Löslichkeit des
Quarzes beziehungsweise Quarzumsatz und Stützkorngefüge in einem
optimalen Verhältnis zueinander stehen. Hierdurch kann ein Po
renbeton geschaffen werden, bei dem die Wärmeleitfähigkeit und
die Rohdichte sowie die Druckfestigkeit in einem weiten Bereich
steuerbar und einstellbar sind. Hierdurch kann ein auf den je
weiligen Einbau- bzw. Kundenbedarf optimal eingestelltes Produkt
erzielt werden.
Claims (16)
1. Verfahren zum Herstellen von Porenbeton, wobei zumindest
eine reaktionsfähige SiO2-Komponente, insbesondere eine
Sandkomponente, sowie eine reaktionsfähige CaO-Komponente,
insbesondere Feinkalk, Zement, Gasbildner und gegebenen
falls ein Sulfat und/oder ein Sulfatträger sowie Wasser zu
einer Schlämme gemischt, in Formen gegossen und anschlie
ßend auftreiben und ansteifen gelassen werden und die Masse
anschließend gegebenenfalls geschnitten und dampfgehärtet
wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Steuerung der Festigkeiten und/oder E-Moduli
und/oder der Rohdichte und/oder der Wärmeleitfähigkeit des
erhärteten Porenbetons die Kornverteilung der Sandkomponen
te derart eingestellt wird, dass zumindest eine feine SiO2-
reiche Fraktion vorhanden ist, die bezüglich ihrer Ober
fläche und Reaktivität derart beschaffen ist, dass sie mit
dem vorhandenen reaktiven Kalk während der Autoklavierung
CSH-Phasen, insbesondere Tobermorit bildet und zumindest
eine grobe Kornfraktion als Stützgefügebildner zugesetzt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die reaktionsfähige SiO2-Komponente in ihrer Feinheit
und Menge auf die reaktionsfähige CaO-Komponente derart
abgestimmt ist, dass ein möglichst vollständiger und
schneller Umsatz der reaktionsfähigen SiO2-Komponente und
der reaktionsfähigen CaO-Komponente zu CSH-Phasen erzielt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein CaO/SiO2-Molverhältnis von 0,6 bis 0,95 einge
stellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützgefügebildneranteil auf 10 bis 70 M-%, ins
besondere 30 bis 60 M-% bezogen auf die Sandkomponente ein
gestellt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als reaktionsfähige SiO2-Komponente Quarzmehl oder
Quarzsandmehl verwendet wird, welches bei einer Korngröße
von maximal 60 µm ein Verteilungsmaximum von 5 bis 30 µm
aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die reaktionsfähige SiO2-Komponente bei einer Korn
größe von maximal 50 µm ein Verteilungsmaximum bei 5 bis
20 µm aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass als eine reaktionsfähige SiO2-Komponente mit einer
maximalen Korngröße von 50 µm verwendet wird, deren Ver
teilungsmaximum bei 10 bis 20 µm liegt.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als reaktionsfähige SiO2-Komponente teilweise oder
vollständig hochdisperse oder kryptokristalline Kieselsäure
verwendet wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Stützgefügebildner der Sandkomponente Quarz, Cal
cit, Dolomit, Magnesit, Anglesit, Siderit oder deren Mi
schungen oder die möglichen Mischkristalle der Mineralien
verwendet werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Stützgefügebildner natürliche Gesteinsmehle ver
wendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass Kalksteinmehl und/oder Mehle vulkanischer Schlacken,
Gläser oder Aschen verwendet werden.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Stützgefügebildner Sekundärrohstoffmehle wie Flug
aschenmehl, Filterstäube, Mehle metallogischer Schlacken
und/oder weitere geeignete anorganische Sekundärrohstoffe
verwendet werden.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Stützgefügebildner ein Stützgefügebildner verwen
det wird, der teilweise oder vollständige synthetische oder
synthetisierte Rohstoffe wie Tonerde aufweist.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützkorngefügebildner mit einer Kornverteilung
von 30 bis 400 µm insbesondere 50 bis 300 µm, bevorzugt 80
bis 200 µm verwendet wird.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Stützkorngefügebildner mit einem Verteilungsmaxi
mum bei 100 bis 150 µm verwendet wird.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kornverteilung des Stützkorngefügebildners und der
reaktionsfähigen SiO2-Komponente derart aufeinander abge
stimmt werden, dass die Gesamtkornverteilung des Stützkorn
gefügebildners und der reaktionsfähigen SiO2-Komponente
einer Graf'schen Gleichverteilung entspricht.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000166270 DE10066270B9 (de) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Verfahren zum Herstellen von Porenbeton |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000166270 DE10066270B9 (de) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Verfahren zum Herstellen von Porenbeton |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10041368A1 true DE10041368A1 (de) | 2002-03-07 |
| DE10041368B4 DE10041368B4 (de) | 2005-11-24 |
Family
ID=7653507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000141368 Expired - Lifetime DE10041368B4 (de) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | Verfahren zum Herstellen von Porenbeton |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10041368B4 (de) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005005258B4 (de) * | 2005-02-04 | 2007-09-13 | Xella Dämmsysteme GmbH | Mineralisches Dämmelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP2163534A1 (de) * | 2008-09-15 | 2010-03-17 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonmaterial sowie verfahren zu seiner herstellung |
| RU2400442C2 (ru) * | 2007-08-27 | 2010-09-27 | Дюккерхофф Аг | Минеральное связующее и способ его получения |
| US20100252946A1 (en) * | 2008-04-04 | 2010-10-07 | Xella Technologie-Und Forschungsgesellschaft Mbh | Method for the production of cellular concrete and foamed concrete, and system for carrying out the method |
| EP2371783A1 (de) * | 2010-04-01 | 2011-10-05 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonformkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP2824086A3 (de) * | 2013-07-12 | 2015-01-21 | Xella Baustoffe GmbH | Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE112005003313B4 (de) * | 2004-10-28 | 2016-12-29 | Maiwald Beratung + Planung | Verwendung von Porengranulaten |
| EP3235794A1 (de) * | 2016-04-11 | 2017-10-25 | Cirkel GmbH & Co. KG | Sulfatarmer porenbeton, sowie mischung und verfahren zu seiner herstellung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3537265A1 (de) * | 1985-10-19 | 1987-04-23 | Hebel Alzenau Gmbh & Co | Verfahren zur herstellung von dampfdruckgehaertetem porenbeton, insbesondere gasbeton |
| DE4308655C2 (de) * | 1993-03-19 | 1999-03-25 | Vogtland Hartsteinwerke Gmbh | Silicatbeton in Form eines vorgeformten Bauteils |
| DE59705921D1 (de) * | 1996-11-12 | 2002-01-31 | Sicowa Verfahrenstech | Bauelemente sowie verfahren zu ihrer herstellung und deren verwendung |
-
2000
- 2000-08-23 DE DE2000141368 patent/DE10041368B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112005003313B4 (de) * | 2004-10-28 | 2016-12-29 | Maiwald Beratung + Planung | Verwendung von Porengranulaten |
| DE102005005258B4 (de) * | 2005-02-04 | 2007-09-13 | Xella Dämmsysteme GmbH | Mineralisches Dämmelement und Verfahren zu seiner Herstellung |
| RU2400442C2 (ru) * | 2007-08-27 | 2010-09-27 | Дюккерхофф Аг | Минеральное связующее и способ его получения |
| US20100252946A1 (en) * | 2008-04-04 | 2010-10-07 | Xella Technologie-Und Forschungsgesellschaft Mbh | Method for the production of cellular concrete and foamed concrete, and system for carrying out the method |
| EP2234940B2 (de) † | 2008-04-04 | 2018-08-22 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Verfahren zur herstellung von porenbeton und schaumbeton sowie anlage zur durchführung des verfahrens |
| EP2163534A1 (de) * | 2008-09-15 | 2010-03-17 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonmaterial sowie verfahren zu seiner herstellung |
| EP2371783A1 (de) * | 2010-04-01 | 2011-10-05 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonformkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP2371783B1 (de) | 2010-04-01 | 2015-03-11 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonformkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP2371783B2 (de) † | 2010-04-01 | 2022-04-27 | Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH | Porenbetonformkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| EP2824086A3 (de) * | 2013-07-12 | 2015-01-21 | Xella Baustoffe GmbH | Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP2824086B1 (de) | 2013-07-12 | 2016-11-09 | Xella Baustoffe GmbH | Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| EP3100991A1 (de) | 2013-07-12 | 2016-12-07 | Xella Baustoffe GmbH | Verfahren zur herstellung eines hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpers |
| EP3100991B1 (de) | 2013-07-12 | 2017-09-13 | Xella Baustoffe GmbH | Verfahren zur herstellung eines hydrothermal gehärteten poren- oder schaumbetonformkörpers |
| EP3235794A1 (de) * | 2016-04-11 | 2017-10-25 | Cirkel GmbH & Co. KG | Sulfatarmer porenbeton, sowie mischung und verfahren zu seiner herstellung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10041368B4 (de) | 2005-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3353134A1 (de) | 3d-druck von bauteilen und gebäuden mit bct-zement | |
| EP2243754B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines belithaltigen Bindemittels | |
| EP2676943B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Belitzements mit hoher Reaktivitaet und geringem Calcium/Silicat-Verhaeltnis | |
| DE69011633T2 (de) | Struktureller perlitbeton von hoher festigkeit. | |
| EP3106445B1 (de) | Verfahren zur herstellung von hoch-reaktiven zementen | |
| DE102008047160B4 (de) | Porenbetonformsteine sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP2636654A1 (de) | Ternesit als Additiv zu Calciumsulfoaluminatzement | |
| EP1915325B1 (de) | Verfahren zur herstellung von belit-bindemittel | |
| DE10066270B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von Porenbeton | |
| DE10041368A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Porenbeton | |
| EP2824086B1 (de) | Hydrothermal gehärtetes Poren- oder Schaumbetonmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP0112999B1 (de) | Schaumbetonstein und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE4308655C2 (de) | Silicatbeton in Form eines vorgeformten Bauteils | |
| DE2547908A1 (de) | Synthetischer zuschlag fuer betone geringer rohdichte und hoher festigkeit und verfahren zu dessen herstellung | |
| EP3945083A1 (de) | Kalksandformkörper sowie verfahren zu dessen herstellung | |
| DE4139644C1 (de) | ||
| DE10115827C5 (de) | Verfahren zur Herstellung von Porenbeton | |
| DE3718336A1 (de) | Verfahren zur verarbeitung der mit den rauchgasen ausgetragenen oder in den filtern anfallenden wirbelschichtasche | |
| EP3178798B1 (de) | Porenbeton und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE3303042A1 (de) | Verfahren zum herstellen bindemittelgebundener formkoerper | |
| DE2744365B2 (de) | ||
| AT347319B (de) | Feinfoerniger leichtzuschlag fuer betone geringer rohdichte und hoher festigkeit und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE102024122202A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Klinkerersatzstoffes und dessen Verwendung, Zementmischungen, Verfahren zur Herstellung der Zementmischungen, Trockenbetonmischung, Trockenmörtelmischung, Frischbetonmasse und Frischmörtelmasse jeweils mit einer Zementmischung | |
| DE102023208724A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hydrothermal gehärteten Poren- oder Schaumbetonformkörpern und mittels des Verfahrens hergestellter Poren- oder Schaumbetonformkörper | |
| DE2431613B2 (de) | Gasbetonsteinmischungen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref document number: 10066270 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
| Q171 | Divided out to: |
Ref document number: 10066270 Country of ref document: DE Kind code of ref document: P |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: XELLA BAUSTOFFE GMBH, 47119 DUISBURG, DE |
|
| R071 | Expiry of right |