PROCESS FOR PRODUCING BLOCK-SHAPED BUILDING MATERIALS FOR WALLS

Abstract: 1. A process for producing block-shaped building materials for walls, based on lime silicate, in which a castable crude mixture is produced essentially from a granular SiO2 -containing material, lime, water, cement, an additional alkali vehicle and foam, the crude mixture is cast in moulds and formed into blanks therein by heat treatment in a substantially pressureless state, the setting which occurs during the mould standing time being used to give adequate strength of the blanks for removal from the moulds and subsequent transport to an autoclave where the blanks are steam-cured, the cement being so adjusted by means of a retarding agent that its strength-forming reactions are initiated basically only by the heat action in the mould, characterized in that alumina cement is so used at the cement together with anhydrite and water-containing calcium sulphate that ettringite substantially in gel form is present in the crude mixture before the heat treatment and is recrystallized by the action of the heat.

Description: Verfahren zum Herstellen von blockförmigen Wbndbaustoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von blockförmigen Wandbaustoffen auf Kalksilikatbasis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der EU-OS o o38 552 bekannt, bei dem ein Portlandzement zusammen mit einem Abbindebeschleuniger und gegebenen falls -verzögerer bzw. ein entsprechend eingestellter Schnellzement verwendet wird, um zu erreichen, dass die Rohmischung, bevor sie in die Formen gegossen wird, eine genugende Vorhaltzeit aufweist, während der praktisch keine festigkeitsbildenden Reaktionen stattfinden. Letztere werden im wesentlichen erst durch die Wärmeeinwirkung, die in der Form erfolgt, ausgelöst, damit der Rohling eine genügende Festigkeit zum Entschalen und Transsortieren aufweist. Bei diesem Verfahren benötigt man jedoch relativ grosse Mengen an Zement, um die notwendige Festig keit zu erzielen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es ermcglicht, mit einem geringeren Zementanteil auszukammen. Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen. Die Rohmischung wird hergestellt aus einem körnigen silikathaltigen Material - etwa Quarzsand, Flugasche o.dgl. -, Kalk, insbesondere in Form Von Kalkhydrat, Schaum - der vorzugsweise als solcher zugesetzt wird, aber auch mittels eines Schaumbildners in der Rohmischung erzeugt werden kann -, Tonerdezement sowie wasserhaltigem Calciumsulfat - insbescndere Gips (CaSO4.2H2O) -, Anhydrid (CaSO4) und Alkaliionen, die vorzugsweise als/wasser lösliches Silikat - wasserglas - zugesetzt werden. Drrch das Kalkhydrat arbeitet man im kalkgesättigten Bereich. Da ferner Gips vorhanden ist, der relativ gut in Wasser löslich ist, ergibt sich in der Rohmischung eine Ettringitbildung gemass folgender Reaktion: EMI2.1 Hierbei stammen die 3Cs van gelösten Gips und die 2C von Klakhydrat. Der sich in dieser kalkgesättigten Rohmischung derart bildende Ettringit ist rcntgenamcrph, es handelt sich um die gelförmige Phase des Ettringits, der um die Tonerdezementteilchen eine Art "Schafspelz" bildet. Dies Nirt dazu, dass der Tonerdezement zunächst nicht reagieren kann, so dass auch keine festigkeitsbildenden Reaktionen stattfinden, die die Rohmischung ansteifen. Auf diese Weise erhält man eine genügende Vorhaltzeit fUr die Rohmischung in der von etwa 20 min. Während dieser Zeit wird das Aluminat des Tonerdezements praktisch vom gelförmigen Ettringit abgeschirmt. Die Erwärmung in der norm, die vorzugsweise mittels eines elektrischen Hochfrequenzfeldes erfolgt, führt dann dazu, dass sich der EttrinWit umkristallisiert zu grösseren Stäbchen, wodurch der "Schafspelz" durchlässig wird und sich der Tonerdezement umsetzen kann. Gleichzeitig bildet sich Monosulfat in Plättchenform (zusammen mit weiteren Monophasen) gemäss foldender Reaktionsgleichung: EMI3.1 Das Wasserglas, dessen Kieselsäureanteil durch Ausflocken zu einem Verkleben der Teilchen der Rohmischung führt, wirkt dann über seine Na+- und/oder K+-Ionen anregend auf die Tonerdekomponente, die durch die Um- kristallisierung des Ettringits zugänglich wird, und löst damit festigkeitsbildende Reaktionen des Zementes infolge der Wärmebehandlung aus, bei denen dann der Anhydrit unter Bildung von Monophasen umgesetzt wird. Der Verklebungseffekt des Kieselsäureanteils des Wasserglases ist instr fern vorteilhaft, als die Ettringit- und Monophasenkristalle zur vorzeitigen Zerstörung der Schaumporen fhhren konnten, dem aber dann durch den Verklebungseffekt entgegengewirkt wird derart, dass die Rohmischung nicht zusammenfällt. An sich kann man aber auch die Alkaliionen, die dazu dienen, die Tonerdekcmponente anzuregen, auf andere Weise einbringen. Die karüinierte Zugabe von Gips und Anhydrit ist wichtig, um einerseits vor allem durch den Gips eine mEglichst hohe Anfangssulfationenkonzentration zu erzielen, wobei die Sulfationen dann sehr schnell mit der Tonerdekomponente reagieren und diese damit bremsen, andererseits jedoch auch genügend Sulfat vor allem durch den Anhydrit zur Verfügung zu haben, das nicht zur Bildung von gelförmigem Ettringit verbraucht ist, um bei der Wärmebehandlung weitere Ettringit- und Monophasenkristalle zu erzeugen, da diese Stäbchen und vor allem Plättchen den Rohling Festigkeit verleihen. Hierbei wird die unterschiedliche Lösungsgeschwindigkeit von Gips und Anhydrit in Wasser ausgenutzt, diejenige von Gips ist mindestens doppelt so gross wie diejenige von Anhydrit. Wahrend der Gips zur Bildung des gelförmigen Ettringit praktisch verbraucht wird, kann der Anhydrit für die Festigkeitsbildung genutzt werden. Anstelle von Gips lässt sich auch Hemihydrat einsetzen, jedoch wird ersteres bevorzugt. Gegebenenfalls kann man auch einen Verflüssiger zur Herabsetzung der verwendeten Wassermenge einsetzen. Eine zweckmässige Rohmischung wird beispielsweise hergestellt aus 40 bis 60 kg Tonerdezement, 10 kg Anhydrit, 4 bis 7 kg Gips, 30 1 Wasserglas, 240kg Kalkhydrat, 1000 kg Quarzsand oder -mehl, 580 bis 620 kg Wasser und 30 bis 60 kg Schaum (Schaumrohdichte 0,06 g/cm ). Diese Rohmischung ist sehr gut giessbar, ermöglicht eine Vorhaltzeit von etwa 20 min oder mehr, liefert innerhalb kurzer Zeit Rohlinge (40cm x 2ocm x 20cm) mit ausreicnender Festigkeit (etwa in weniger als 100 sec bei einer HF-Erwär- mung auf ca. 500C) und benötigt nur einen Zementanteil in der Grössenordnung von weniger als 3 Gew.-%. Dies bedeutet eine wesentliche Herabsetzung des Zementanteils, ohne dass hierdurch die Formstandzeiten, der Energieaufwand für die Wärmebehandlung oder die Festigkeit der Rohlinge beeinträchtigt werden. Gegebenenfalls kann es zweckmässig sein, der Rohmischung noch einen Anteil Portlandzement zuzusetzen, wodurch die Stapelfestigkeit der Rohlinge günstig beeinflusst wird. Dieses Verfahren lässt sich allgemein zur gesteuerten Schnellerhärtung einer giessfähigen kalkhaltigen Rohmischung verwenden, die Zement mit Abbindeverzögerer zum Erstarren der Rohmischung enthält, wobei der Rohmischung kurzzeitig Wärme zum Ingangsetzen der Erstarrung zugeführt wird. Neben der Herstellung van Kalksilikatprodukten, insbesondere SchÅaumsilikat- produkten,wie Wandbaustoffen kommt daher die Anwendung auch bei der Herstellung von zementgebundenen Produkten, insbesondere Schaumbetonprodukten, von Keramikprodukten, insbesondere Schaumkeramikprodukten, oder die Anwendung bei der Herstellung von Baustoffen auf der Basis von Plasten, wobei der der Rohmischung Kalk zugesetzt wird, infrage. Zu den letztgenannten Produkten zählen beispielsweise Mauerwerksverblender, Mörtel und Estriche, wobei neben den Plasten, etwa eine Acryldispersion o.dgl., als Füller Fasern, Sand, Methylcellulose und/oder Farbpigmente verwendet werden.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen von blockförmigen Wandbaustoffen auf Kalk silikatbasis, bei dem eine giessfähige Rohmischung im wesentlichen aus einem zusätzlichen einem körnigen silikathaltigen Material, Kalk, Wasser, Zement,# Alkali- träger und Schaum hergestellt, die Rohmischung in Formen gegossen und darin durch Wärmebehandlung im wesentlichen drucklos zu Rchlir.gen verarbeitet wird unter Ausnutzung der sich ergebenden Erhärtung während der Formstandzeit zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit der Rohlinge für die Entformung und den nachfolgenden Transport in einen Autoklaven, wo die Rohlinge danpfgehärtet werden, wobei der Zement durch einen Verzögerer derart eingestellt ist, dass dessen festigkeitsbildende Reaktionen im wesentlichen erst durch die Wärmeeinwirkung in der Form ausgelöst T:er den, dadurch gekennzeichnet, dass als Zement Tonerdezement zusammen mit Anhydrit und wasserhaltigem Calciumsulfat verwendet wird derart, dass im wesentlichen gelförmiger Ettringit vor der Wärmebehandlung in der Rohmischung vorliegt, den man durch die Wärmeeinwirkung umkristallisiert. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als wasserhaltiges Calciumsulfat Gips (Dihydrat) verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zement einen Port lard zement anteil aufweist. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzlicher Alkaliträger Wasserglas verwendet wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Wasserglas ein Na/K-Mischwasserg las verwendet wird. 6. Verfahren zur gesteuerten Schnellerhärtung einer giessfähigen kalkhaltigen Rohmischung, die Zement mit einem Abbindeverzögerer zum Erstarren der Rohmischung enthält, wobei der vergossenen Rohmischung kurzzeitig Wäre zum Ingangsetzen der Erstarrung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Zement Tonerdezement zusammen mit Anhydrit und wasserhaltigem Calciumsulfat verwendet wird derart, dass im wesentlichen gelförmiger Ettringit vor der Wärmebehandlung in der Rohmischung vorliegt, den man durch die Wärmebehandlung umkristallisiert, wobei insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 5 verfahren wird

Inventors: FROHLICH, ALEXANDER, DIPL.-ING., LUDWIG, UDO, PROF. DR.-ING., Fröhlich, Alexander, Dipl.-Ing.
Applicants: SICOWA VERFAHRENSTECHNIK FUR BAUSTOFFE GMBH & CO. KG
Application year: 1984
Main classification: C04B28
IPC codes: C04B28