DE102013101840A1 - Body e.g. airbrick, for building wall, has cavities are filled with damming material that is designed as solid foam, which is formed by curing liquid bonding agent mixture to foam based on mixture of inorganic bonding agent - Google Patents

Body e.g. airbrick, for building wall, has cavities are filled with damming material that is designed as solid foam, which is formed by curing liquid bonding agent mixture to foam based on mixture of inorganic bonding agent Download PDF

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Abstract

The body has one or multiple cavities partially filled with damming material. The damming material is designed as a solid foam, which is formed by curing a liquid bonding agent mixture to a foam based on a mixture of an inorganic bonding agent e.g. water glass or silica. Overall porosity of the damming material is 90%. Bulk density of the damming material is lesser than 100 kg/m 3>. Heat conductivity of the damming material is lesser than 45 mW/mK. The damming material comprises a lightweight aggregate, a foaming agent or a stabilizer. Independent claims are also included for the following: (1) a bonding agent mixture for manufacturing a damming material of a body (2) a method for manufacturing a body.

Description

Die Erfindung betrifft einen Körper, der wenigstens einen Hohlraum aufweist, der zumindest abschnittsweise mit einem Dämmmaterial verfüllt ist, eine Bindemittelmischung zur Erstellung des Dämmmaterials, die Verwendung einer Bindemittelmischung zur Erstellung des Dämmmaterials sowie ein Verfahren zur Herstellung des Körpers.The invention relates to a body having at least one cavity which is at least partially filled with an insulating material, a binder mixture for the preparation of the insulating material, the use of a binder mixture for the preparation of the insulating material and a method for producing the body.

Vielfach ist es gewünscht, dass Körper mit einem Dämmmaterial verfüllt sind, um einen Wärmedurchgang durch den Körper zu reduzieren. Entsprechend ausgebildete Körper weisen regelmäßig wenigstens einen Hohlraum auf, der mit einem Dämmmaterial verfüllt ist. Hierdurch kann der Wärmedurchgang durch den Körper reduziert werden.In many cases, it is desired that bodies are filled with an insulating material in order to reduce heat transmission through the body. Correspondingly trained body regularly have at least one cavity which is filled with an insulating material. As a result, the heat transfer through the body can be reduced.

Bei einem entsprechend ausgebildeten Körper kann es sich beispielsweise um einen Mauerziegel in Form eines Lochziegels handeln. Die Löcher eines solchen Lochziegels bilden Hohlräume, die mit einem Dämmmaterial verfüllt sein können. Durch einen entsprechend ausgebildeten, mit einem Dämmmaterial verfüllten Lochziegel können dämmende Gebäudewände erstellt werden.In an appropriately trained body may be, for example, a brick in the form of a perforated brick. The holes of such a perforated brick form cavities that can be filled with an insulating material. Through an appropriately trained, filled with an insulating material perforated brick insulating walls of the building can be created.

Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik Lochziegel bekannt, deren Löcher mit Dämmmaterial in Form von Mineralwolle verfüllt sind. Allerdings kann Mineralwolle bei Hautkontakt zu Hautreizungen führen. Ferner ist der feste Halt der Mineralwolle in den Löchern des Lochziegels nicht immer gewährleistet, insbesondere beispielsweise nicht bei der Handhabung der Lochziegel.For example, from the prior art perforated bricks are known, the holes are filled with insulating material in the form of mineral wool. However, mineral wool may cause skin irritation on skin contact. Furthermore, the firm grip of the mineral wool in the holes of the perforated brick is not always guaranteed, especially not when handling the perforated brick, for example.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wenigstens einen Hohlraum aufweisenden Körper zur Verfügung zu stellen, bei dem der zumindest eine Hohlraum mit einem Dämmmaterial verfüllt ist, das gute Dämmeigenschaften aufweist, gesundheitlich unbedenklich ist und gut im Hohlraum haftet.The invention has for its object to provide a body having at least one cavity available in which the at least one cavity is filled with an insulating material that has good insulation properties, is safe for health and adheres well in the cavity.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt ein Körper, der wenigstens einen Hohlraum aufweist, der zumindest abschnittsweise mit einem Dämmmaterial verfüllt ist, wobei das Dämmmaterial in Form eines festen Schaumes vorliegt, der durch Abbinden eines flüssigen Schaum einer Bindemittelmischung auf Basis eines mineralischen Bindemittels gebildet ist.To achieve this object, the invention provides a body having at least one cavity which is at least partially filled with an insulating material, wherein the insulating material is in the form of a solid foam, by setting a liquid foam of a binder mixture based on a mineral binder is formed.

Der Hohlraum des erfindungsgemäßen Körpers ist damit zumindest abschnittsweise mit einem Dämmmaterial verfüllt, der durch das Aufschäumen und anschließende Abbinden einer Bindemittelmischung auf Basis eines mineralischen Bindemittels gebildet ist.The cavity of the body according to the invention is thus at least partially filled with an insulating material, which is formed by the foaming and subsequent setting of a binder mixture based on a mineral binder.

Der aufgeschäumte und abgebundene Binder bildet in dem Hohlraum des Körpers einen festen Schaum, der fest mit der Wandung des Hohlraums verbunden ist, so dass ein Lösen des Dämmmaterials aus dem Hohlraum praktisch ausgeschlossen ist.The foamed and set binder forms in the cavity of the body a solid foam, which is firmly connected to the wall of the cavity, so that a release of the insulating material from the cavity is practically excluded.

Aufgrund der porigen Struktur bildet der feste Schaum gleichzeitig ein Dämmmaterial mit guten Dämmeigenschaften aus, so dass der Wärmedurchgang durch den erfindungsgemäßen Körper reduziert ist.Due to the porous structure of the solid foam simultaneously forms an insulating material with good insulation properties, so that the heat transfer is reduced by the body according to the invention.

Vorteilhaft an dem Dämmmaterial ist ferner, dass dieses aufgrund seiner Struktur in Form eines festen Schaumes und aufgrund seiner Zusammensetzung auf mineralischer Basis gesundheitlich unbedenklich ist und insbesondere beispielsweise nicht zu Hautreizungen führt.Another advantage of the insulating material is that this is due to its structure in the form of a solid foam and due to its composition on a mineral basis harmless to health and in particular, for example, does not cause skin irritation.

Der das Dämmmaterial bildende feste Schaum ist durch Abbinden eines flüssigen Schaum einer Bindemittelmischung auf Basis eines mineralischen Bindemittels gebildet.The solid foam forming the insulating material is formed by setting a liquid foam of a binder mixture based on a mineral binder.

Bei dem mineralischen Bindemittel, auf dem die Bindemittelmischung basiert, kann es sich bevorzugt um ein Bindemittel in Form wenigstens eines der folgenden Stoffe handeln: Wasserglas oder Kieselsol.The mineral binder on which the binder mixture is based may preferably be a binder in the form of at least one of the following: water glass or silica sol.

Ein Bindemittel in Form von Wasserglas kann insbesondere in Form von Kaliwasserglas vorliegen. In dem festen Schaum des Dämmstoffes liegt Wasserglas dabei abgebunden, also verkieselt vor.A binder in the form of water glass can be present in particular in the form of potash water. In the solid foam of the insulating material water glass is set, so silicifies.

Der Vorteil an einer Bindemittelmischung auf Basis von Wasserglas oder Kieselsol liegt insbesondere auch darin, dass diese beiden Bindemittel gesundheitlich unbedenklich sind, einfach und kostengünstig zur Verfügung zu stellen und ebenfalls einfach zu handhaben sind. Ferner hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass aus einer Bindemittelmischung auf Basis von Wasserglas oder Kieselsol, insbesondere auf Basis von Kaliwasserglas, in vorteilhafter Weise ein flüssiger Schaum erstellbar ist, der nach dem Abbinden, also dem Verkieseln, einen festen Schaum mit hervorragenden Dämmeigenschaften ausbildet.The advantage of a binder mixture based on water glass or silica sol lies in particular in the fact that these two binders are not harmful to health, simple and inexpensive to provide and are also easy to handle. Furthermore, it has been found according to the invention that from a binder mixture based on water glass or silica sol, in particular based on potash water, advantageously a liquid foam can be created, which forms after setting, ie the Verkieseln, a solid foam with excellent insulation properties.

Aufgrund der schaumartigen Struktur des Dämmmaterials kann dieses eine sehr hohe Gesamtporosität aufweisen, beispielsweise von wenigstens 70%. Demnach kann das Dämmmaterial beispielsweise auch eine Gesamtporosität von wenigsten 80%, 90%, 92%, 94% oder 96% aufweisen. Ferner kann das Dämmmaterial beispielsweise eine Gesamtporosität von höchstens 98% aufweisen, also beispielsweise auch von höchstens 97%, 96% oder 95%. Der Vorteil des Dämmmaterials mit einer Porosität in diesem Bereich liegt darin, dass es zum einen hervorragende Dämmeigenschaften, gleichzeitig aber noch eine gewissen Eigenstabilität und Festigkeit aufweist, die beispielsweise auch die Festigkeit des Körpers, in dem das Dämmmaterial angeordnet ist, unterstützen kann.Due to the foam-like structure of the insulating material, this can have a very high overall porosity, for example of at least 70%. Thus, for example, the insulating material may also have a total porosity of at least 80%, 90%, 92%, 94% or 96%. Furthermore, the insulating material, for example, have a total porosity of at most 98%, that is, for example, not more than 97%, 96% or 95%. The advantage of the insulating material with a porosity in this area is that it contributes to the an excellent insulation properties, but at the same time still has a certain inherent stability and strength, for example, can support the strength of the body in which the insulation material is arranged.

Beispielsweise können wenigstens 50% der Poren des Dämmmaterials in Form von offenen Poren vorliegen, also beispielsweise wenigstens 60%, 70% oder 80%. Ferner können beispielsweise maximal 90%, also beispielsweise auch maximal 80%, 70% oder 60% der Poren des Dämmmaterials in Form von offenen Poren vorliegen.For example, at least 50% of the pores of the insulating material may be in the form of open pores, for example at least 60%, 70% or 80%. Furthermore, for example, a maximum of 90%, that is, for example, also a maximum of 80%, 70% or 60% of the pores of the insulating material in the form of open pores.

Die Dämmeigenschaften des Dämmmaterials des erfindungsgemäßen Körpers sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Rohdichte des Dämmmaterials unter 100 kg/m3 liegt, also beispielsweise auch unter 80, 60, 50 oder 40 kg/m3. Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Rohdichte des Dämmmaterials wenigstens 20 kg/m3 beträgt, also beispielsweise auch wenigstens 25, 30, 35 oder 40 kg/m3.The insulating properties of the insulating material of the body according to the invention are particularly advantageous if the bulk density of the insulating material is less than 100 kg / m 3 , that is, for example, less than 80, 60, 50 or 40 kg / m 3 . Furthermore, it can be provided according to the invention that the bulk density of the insulating material is at least 20 kg / m 3 , that is, for example, at least 25, 30, 35 or 40 kg / m 3 .

Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass die Wärmeleitfähigkeit des Dämmmaterials eines erfindungsgemäßen Körpers äußerst gering sein kann, und beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit unter 45 mW/mK (Milliwatt pro Meter und Kelvin) aufweisen kann. Demnach kann die Wärmeleitfähigkeit des Dämmmaterials beispielsweise auch unter 43, 40, 38, 36 oder 33 mW/mK liegen. Ferner kann die Wärmeleitfähigkeit des Dämmmaterials des erfindungsgemäßen Körpers über 30 mW/mK liegen, also beispielsweise auch über 31 oder 32 mW/mK.According to the invention, it has been found that the thermal conductivity of the insulating material of a body according to the invention can be extremely low and, for example, have a thermal conductivity of less than 45 mW / mK (milliwatts per meter and Kelvin). Accordingly, the thermal conductivity of the insulating material, for example, below 43, 40, 38, 36 or 33 mW / mK. Furthermore, the thermal conductivity of the insulating material of the body according to the invention can be more than 30 mW / mK, that is, for example, also about 31 or 32 mW / mK.

Die Wärmeleitfähigkeit des Dämmmaterials des erfindungsgemäßen Körpers kann insbesondere bestimmt sein gemäß DIN EN12667: 2001-05 .The thermal conductivity of the insulating material of the body according to the invention can be determined in particular according to DIN EN12667: 2001-05 ,

Die Bindemittelmischung, aus dem der feste Schaum des Dämmmaterials gebildet ist, kann neben dem Bindemittel wenigstens noch eine der folgenden weiteren Komponenten umfassen: Leichtzuschlag, Schaumbildner oder Stabilisator. Diese Komponenten liegen nach dem Abbinden der Bindemittelmischung entsprechend im festen Schaum des Dämmmaterials vor.The binder mixture, from which the solid foam of the insulating material is formed, may comprise, in addition to the binder, at least one of the following further components: lightweight aggregate, foaming agent or stabilizer. These components are present after setting of the binder mixture accordingly in the solid foam of the insulating material.

Die Bindemittelmischung kann mit einer Anmachflüssigkeit versetzt werden. Insbesondere kann eine Anmachflüssigkeit in Form von Wasser vorgesehen sein. Nachdem die Bindemittelmischung mit einer Anmachflüssigkeit versetzt worden ist und zu einem festen Schaum abgebunden hat, kann die Anmachflüssigkeit ganz oder weitgehend wieder verdunstet sein; Anteile der Anmachflüssigkeit können auch in die abgebundene Bindemittelmischung eingebunden sein.The binder mixture can be mixed with a tempering liquid. In particular, a make-up liquid may be provided in the form of water. After the binder mixture has been mixed with a tempering liquid and hardened to a solid foam, the Anmachflüssigkeit can be completely or largely evaporated again; Parts of the mixing liquid can also be incorporated into the set binder mixture.

Der Leichtzuschlag kann insbesondere in Form von Körnern und/oder Pulver vorliegen. In der abgebundenen Bindemittelmischung liegt der Leichtzuschlag eingebettet in eine Matrix, die aus den weiteren Komponenten der Bindemittelmischung gebildet ist, vor.The light aggregate may be present in particular in the form of granules and / or powder. In the set binder mixture, the light aggregate is embedded in a matrix formed from the other components of the binder mixture.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Leichtzuschlag dispers über den festen Schaum verteilt ist. Insbesondere, soweit der Leichtzuschlag in Form von Körnern vorliegt, kann vorgesehen sein, dass die Körner zumindest weitgehend oder auch vollständig beabstandet voneinander im festen Schaum vorliegen. Ein entsprechend ausgebildetes Gefüge des Dämmmaterials ist insbesondere unter dämmenden Gesichtspunkten vorteilhaft. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Körner des Leichtzuschlages vollständig voneinander beabstandet im festen Schaum vorliegen, wenn die Körner des Leichtzuschlages eine Korngröße von nicht unter 0,1 mm aufweisen.It can preferably be provided that the lightweight aggregate is distributed disperse over the solid foam. In particular, as far as the light aggregate is present in the form of grains, it can be provided that the grains are present in the solid foam at least largely or even completely spaced from one another. A suitably designed structure of the insulating material is particularly advantageous under insulating aspects. In particular, it can be provided that the grains of the lightweight aggregate are completely spaced apart in the solid foam, if the grains of the lightweight aggregate have a grain size of not less than 0.1 mm.

Als Leichtzuschlag kann bevorzugt ein anorganischer, insbesondere bevorzugt ein mineralischer Leichtzuschlag vorgesehen sein. Besonders kann ein Leichtzuschlag in Form wenigstens eines der folgenden Stoffe vorgesehen sein: expandierter Perlit, Pulver aus gemahlenem expandierten Perlit, hydrophobe pyrogene Kieselsäure oder Aerogel.As a light aggregate may preferably be provided an inorganic, particularly preferably a mineral lightweight aggregate. In particular, a light aggregate in the form of at least one of the following substances can be provided: expanded perlite, powder of ground expanded perlite, hydrophobic fumed silica or airgel.

Besonders bevorzugt liegt ein Leichtzuschlag in Form von expandiertem Perlit vor. Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass die Dämmeigenschaft des Dämmmaterials besonders gut sind, wenn der expandierte Perlit eine Schüttdichte unter 50 kg/m3 aufweist, insbesondere unter 45, 40, 35 oder auch unter 30 kg/m3. Ferner kann vorgesehen sein, dass der expandierte Perlit eine Schüttdichte von wenigstens 20 kg/m3 aufweist, also beispielsweise auch von wenigstens 22 oder 24 kg/m3. Ferner hat sich herausgestellt, dass ein Dämmmaterial mit hervorragenden Dämmeigenschaften ausbildbar ist, wenn der expandierte Perlit eine Körnung im Bereich von über 0 bis 4 mm aufweist, also beispielsweise auch im Bereich von über 0 bis 2 mm, im Bereich von 0,1 bis 4 mm oder im Bereich von 0,1 bis 2 mm.Particularly preferred is a lightweight aggregate in the form of expanded perlite. According to the invention, it has been found that the insulating properties of the insulating material are particularly good when the expanded perlite has a bulk density below 50 kg / m 3 , in particular below 45, 40, 35 or even below 30 kg / m 3 . Furthermore, it can be provided that the expanded perlite has a bulk density of at least 20 kg / m 3 , that is, for example, of at least 22 or 24 kg / m 3 . Furthermore, it has been found that an insulating material with excellent insulating properties can be formed if the expanded perlite has a grain size in the range of about 0 to 4 mm, that is, for example, in the range of about 0 to 2 mm, in the range of 0.1 to 4 mm or in the range of 0.1 to 2 mm.

Soweit Leichtzuschlag in Form von gemahlenem expandiertem Perlit vorliegt, kann dieser beispielsweise eine Schüttdichte im Bereich von 50 bis 100 kg/m3 und beispielsweise eine Korngröße unter 100 μm oder auch unter 10 μm oder unter 1 μm aufweisen.As far as lightweight aggregate is present in the form of ground expanded perlite, this may for example have a bulk density in the range of 50 to 100 kg / m 3 and, for example, a particle size less than 100 microns or less than 10 microns or less than 1 micron.

Leichtzuschlag in Form von hydrophober pyrogener Kieselsäure oder Aerogel kann beispielsweise eine Schüttdichte im Bereich von 40 bis 120 kg/m3 und eine Korngröße aufweisen, die der vorgenannten Korngröße des expandierten Perlits entspricht.Light aggregate in the form of hydrophobic fumed silica or airgel can have, for example, a bulk density in the range from 40 to 120 kg / m 3 and a grain size which corresponds to the abovementioned grain size of the expanded perlite.

Grundsätzlich kann in Hinblick auf die Korngröße des Leichtzuschlags vorgesehen sein, dass der d90-Wert der Körnung des Leichtzuschlages bei 2 mm liegt, dass also wenigstens 90 Masse-% des Leichtzuschlages in einer Korngröße unter 2 mm vorliegen. In principle, it can be provided with regard to the grain size of the lightweight aggregate that the d 90 value of the grain of the lightweight aggregate is 2 mm, so that at least 90% by mass of the lightweight aggregate are present in a grain size of less than 2 mm.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Leichtzuschlag vorhydrophobiert ist. Der Leichtzuschlag ist demnach derart behandelt, dass in diesen keine Flüssigkeit, insbesondere kein Wasser eindringen kann. Hierzu kann der Leichtzuschlag beispielsweise mit einer hydrophoben Außenhaut versehen sein. Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Leichtzuschlag durch eine aufgebrachte Außenhaut auf Basis eines Silikonates vorhydrophobiert ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Leichtzuschlag in die Bindemittelmischung eingebracht wird, nachdem er mit einer solchen Vorhydrophobierung versehen ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the lightweight aggregate is pre-hydrophobized. The lightweight aggregate is thus treated so that no liquid, in particular no water can penetrate into these. For this purpose, the lightweight aggregate may for example be provided with a hydrophobic outer skin. In particular, it may be provided, for example, that the lightweight aggregate is pre-hydrophobicized by an applied outer skin based on a siliconate. It is preferably provided that the lightweight aggregate is introduced into the binder mixture after it has been provided with such a pre-hydrophobization.

Soweit die Bindemittelmischung einen Schaumbildner aufweist, handelt es sich hierbei um eine Substanz, die der (noch nicht abgebundenen) flüssigen Bindemittelmischung die Eigenschaft verleiht, besonders vorteilhaft einen flüssigen Schaum auszubilden. Bei einem solchen Schaumbildner kann es sich beispielsweise um wenigstens eine der folgenden Substanzen handeln: Methylcellulose, Proteinschaumbildner oder Tensid. Insbesondere aus einer noch nicht abgebundenen, flüssigen Bindemittelmischung mit einem Bindemittel in Form von Wasserglas oder Kieselsol lässt sich sehr vorteilhaft ein flüssiger Schaum ausbilden, wenn diese Bindemittelmischung wenigstens einen der vorbezeichneten Schaumbildner aufweist.Insofar as the binder mixture has a foaming agent, this is a substance which gives the (not yet set) liquid binder mixture the property of forming a liquid foam particularly advantageously. Such a foaming agent may, for example, be at least one of the following substances: methylcellulose, protein foaming agent or surfactant. In particular, from a not yet set, liquid binder mixture with a binder in the form of water glass or silica sol can form a liquid foam very advantageous if this binder mixture has at least one of the aforementioned foaming agent.

Soweit die Bindemittelmischung einen Stabilisator aufweist, handelt es sich hierbei um eine Substanz, die der (noch nicht abgebundenen) flüssigen Bindemittelmischung die Eigenschaft verleiht, die Form eines flüssigen Schaumes zu stabilisieren, so dass ein aus der Bindmittelmischung gebildeter flüssiger Schaum nicht oder nur verzögert wieder in sich zusammenfällt. Bei einem solchen Stabilisator kann es sich beispielsweise um wenigstens eine der folgenden Substanzen handeln: Xanthan Gum, kaltlösliche Stärke oder Tonmineral. Insbesondere ein flüssiger Schaum aus einer Bindemittelmischung mit einem Bindemittel in Form von Wasserglas oder Kieselsol kann durch die vorbezeichneten Stabilisatoren gut stabilisiert werden.As far as the binder mixture comprises a stabilizer, this is a substance which gives the (not yet set) liquid binder mixture the property of stabilizing the shape of a liquid foam so that a liquid foam formed from the binder mixture does not or only retards again collapses. Such a stabilizer may, for example, be at least one of the following substances: xanthan gum, cold-soluble starch or clay mineral. In particular, a liquid foam of a binder mixture with a binder in the form of water glass or silica sol can be well stabilized by the aforementioned stabilizers.

Die Bindemittelmischung kann beispielsweise die folgenden Komponenten in den folgenden Anteilen aufweisen (Angaben in Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemittelmischung):

  • – Bindemittel: a) Soweit die Bindemittelmischung keinen Leichtzuschlag aufweist, kann der Anteil an Bindemittel in der Bindemittelmischung wie folgt sein: Wenigstens 90%, 93%, 95%, 98%, 99% oder auch 100%. Höchstens 99%, 98%, 97%, 96% oder 95%; b) Soweit die Bindemittelmischung Leichtzuschlag aufweist, kann der Anteil an Bindemittel in der Bindemittelmischung wie folgt sein: Wenigstens 2%, 2,5%, 3%, 3,5%, 4%, 5%, 6%, 8% oder 10%. Höchstens 50%, 40%, 30%, 25%, 23%, 20% 18%, 15% 13% oder 10%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Bindemittel im Bereich von 4 bis 20%;
  • – Leichtzuschlag: 0% oder wenigstens 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 78%, 80%, 83% 85%, 88% oder 90%. Höchstens 98%, 95%, 93%, 90%, 87%, 85%, 80%, 75% oder 70%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Leichtzuschlag im Bereich von 80 bis 95%;
  • – Schaumbildner: 0% oder wenigstens 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5% oder 1%. Höchstens 5%, 4%, 3%, 2% oder 1%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Schaumbildner im Bereich von 0,1 bis 2%.
  • – Stabilisator: 0% oder wenigstens 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5% oder 1%. Höchstens 5%, 4%, 3%, 2% oder 1%. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Stabilisator im Bereich von 0,1 bis 2%.
The binder mixture may comprise, for example, the following components in the following proportions (in% by mass based on the total mass of the binder mixture):
  • - Binder: a) Insofar as the binder mixture does not have a slight addition, the proportion of binder in the binder mixture may be as follows: At least 90%, 93%, 95%, 98%, 99% or even 100%. Not more than 99%, 98%, 97%, 96% or 95%; b) Insofar as the binder mixture has a light addition, the proportion of binder in the binder mixture may be as follows: at least 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 5%, 6%, 8% or 10 %. Not more than 50%, 40%, 30%, 25%, 23%, 20% 18%, 15% 13% or 10%. The proportion of binder is particularly preferably in the range from 4 to 20%;
  • - Light weight: 0% or at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 78%, 80%, 83% 85%, 88% or 90%. Not more than 98%, 95%, 93%, 90%, 87%, 85%, 80%, 75% or 70%. Most preferably, the level of light addition is in the range of 80 to 95%;
  • Foaming agent: 0% or at least 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.5% or 1%. Not more than 5%, 4%, 3%, 2% or 1%. The proportion of foaming agent is particularly preferably in the range from 0.1 to 2%.
  • Stabilizer: 0% or at least 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.5% or 1%. Not more than 5%, 4%, 3%, 2% or 1%. The proportion of stabilizer is particularly preferably in the range from 0.1 to 2%.

Um der Bindemittelmischung eine flüssige Konsistenz zu verleihen, kann die Bindemittelmischung mit einer Anmachflüssigkeit, insbesondere mit Wasser versetzt werden. Bevorzugt kann die Bindemittelmischung mit Anmachflüssigkeit in einer Menge versetzt werden, dass das Massenverhältnis Bindemittelmischung:Anmachflüssigkeit im Bereich von wenigstens 1:1, im Bereich 2:3 oder im Bereich 3:4 liegt. Ferner kann das Massenverhältnis Bindemittelmischung:Anmachflüssigkeit im Bereich von höchstens 1:20 oder im Bereich 1:10 oder im Bereich 1:5 liegen.In order to give the binder mixture a liquid consistency, the binder mixture may be mixed with a mixing liquid, in particular with water. The binder mixture may preferably be mixed with make-up liquid in an amount such that the mass ratio of binder mixture: make-up liquid is in the range of at least 1: 1, in the range 2: 3 or in the range 3: 4. Furthermore, the mass ratio of binder mixture: mixing liquid can be in the range of at most 1:20 or in the range of 1:10 or in the range of 1: 5.

Erfindungsgemäß kann insbesondere vorgesehen sein, dass neben den vorbezeichneten Komponenten der Bindemittelmischung, also Bindemittel, Leichtzuschlag, Schaumbildner und/oder Stabilisator, die Bindemittelmischung keine oder nur geringe Anteile an weiteren Komponenten enthält, beispielsweise Anteile an weiteren Komponenten unter 5%, 4%, 3%, 2% oder unter 1% (Angaben in Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemittelmischung).According to the invention, it can be provided in particular that in addition to the aforementioned components of the binder mixture, ie binder, lightweight aggregate, foaming agent and / or stabilizer, the binder mixture contains no or only small proportions of other components, for example, proportions of other components below 5%, 4%, 3 %, 2% or less than 1% (data in% by mass based on the total mass of the binder mixture).

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bindemittelmischung bevorzugt keine oder nur geringe anteile an organischen Komponenten enthält, beispielsweise Anteile an organischen Komponenten unter 5%, 4%, 3%, 2% oder unter 1% (Angaben in Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemittelmischung).In particular, it can be provided that the binder mixture preferably contains no or only small proportions of organic components, for example, proportions of organic components below 5%, 4%, 3%, 2% or below 1% (data in% by mass based on the total mass the binder mixture).

Als vorteilhaft hat sich ferner herausgestellt, wenn die Bindemittelmischung kein Eisen und keine Eisenoxide aufweist. Nach einer Ausführungsform kann daher vorgesehen sein, dass die Bindemittelmischung Anteile an Eisen und/oder Eisenoxiden unter 2%, 1% oder 0,5% aufweist (Angaben in Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemittelmischung). It has also proved to be advantageous if the binder mixture has no iron and no iron oxides. According to one embodiment, it can therefore be provided that the binder mixture has proportions of iron and / or iron oxides of less than 2%, 1% or 0.5% (data in% by mass based on the total mass of the binder mixture).

Die vorgenannten Komponenten der Bindemittelmischung können in entsprechenden Anteilen in dem aus der Bindemittelmischung gebildeten Dämmmaterial vorliegen.The aforementioned components of the binder mixture may be present in appropriate proportions in the insulating material formed from the binder mixture.

Die Vorteile eines aus entsprechenden Komponenten konfektionierten Dämmmaterials liegen insbesondere darin, dass dieses ganz oder weitgehend anorganisch beziehungsweise mineralisch ausgebildet ist und daher unbrennbar ist, sich nicht zersetzt und nicht verrottbar ist. Ein erfindungsgemäßer Körper, dessen Hohlräume mit einem solchen Dämmmaterial gefüllt sind, weist ferner eine gute Wärmedämmung auf. Vorteilhaft an dem Dämmmaterial des erfindungsgemäßen Körpers ist ferner, dass dieses gesundheitlich unbedenklich ist und sehr gut in einem Hohlraum eines Körpers hält, da der feste Schaum fest mit der Wandung des Hohlraumes verbunden sein kann. Ferner hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass durch einen festen Schaum nicht nur die Dämmeigenschaften eines Körpers verbessert werden können, sondern ein solch fester Schaum aufgrund seiner Eigenstabilität auch die Festigkeit eines Körpers erhöhen kann.The advantages of an insulating material made up of corresponding components are, in particular, that it is wholly or largely inorganic or mineral in nature and therefore incombustible, does not decompose and is not decomposable. An inventive body, the cavities are filled with such an insulating material, also has a good thermal insulation. Another advantage of the insulating material of the body according to the invention is that this is safe for health and holds very well in a cavity of a body, since the solid foam can be firmly connected to the wall of the cavity. Furthermore, it has been found according to the invention that not only the insulating properties of a body can be improved by a solid foam, but such a solid foam can increase the strength of a body due to its inherent stability.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei einem erfindungsgemäßen Körper um einen Lochziegel, beispielsweise um einen Hochlochziegel oder einen Langlochziegel. Die Löcher eines solchen Lochziegels stellen die Hohlräume dar, die mit dem Dämmmaterial erfindungsgemäß verfüllt sein können. Erfindungsgemäß kann ein Körper in Form eines Lochziegels vorgesehen sein, bei dem sämtliche oder ein Teil der Löcher vollständig oder weitgehend mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Dämmmaterial verfüllt sein können.According to a preferred embodiment, a body according to the invention is a perforated brick, for example a perforated brick or a perforated brick. The holes of such a perforated brick represent the cavities that can be filled with the insulating material according to the invention. According to the invention, a body in the form of a perforated brick can be provided, in which all or part of the holes can be completely or largely filled with the insulating material designed according to the invention.

Grundsätzlich kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Körper jedoch um einen beliebigen Körper handeln, beispielsweise um einen beliebigen Baustoff mit wenigstens einem Hohlraum. Ferner kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Körper beispielsweise um ein zu dämmendes Industriegerät, wie beispielsweise einen Ofen, einen Trockner, ein Kühlaggregat oder ein sonstiges Industriegerät handeln, das gegen einen Wärmedurchgang zu dämmen ist. Beispielsweise kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Körper ferner auch um ein Haushaltsgerät handeln, beispielsweise um einen Ofen, einen Kühlschrank oder eine Tiefkühltruhe, die gegen Wärmedurchgang zu dämmen sind.In principle, however, the body according to the invention can be any body, for example any building material with at least one cavity. Furthermore, the body according to the invention may, for example, be an industrial appliance to be insulated, such as, for example, an oven, a dryer, a cooling unit or another industrial appliance which is to be insulated against heat transfer. For example, the body according to the invention may also be a household appliance, for example an oven, a refrigerator or a freezer, which are to be insulated against heat transfer.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine hierin beschriebene Bindemittelmischung zur Erstellung des hierin beschriebenen Dämmmaterials.The invention further relates to a binder mixture described herein for the preparation of the insulating material described herein.

Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung einer hierin beschriebenen Bindemittelmischung zur Herstellung eines hierin beschriebenen Körpers mit der Maßgabe, dass die Bindemittelmischung zunächst in Form eines flüssigen Schaumes in einen Hohlraum des Körpers eingefüllt und dort zum Dämmmaterial abgebunden gelassen wird.The invention further relates to the use of a binder mixture described herein for producing a body described herein, with the proviso that the binder mixture is first filled in the form of a liquid foam in a cavity of the body and allowed to bond there to the insulating material.

In einer solchen Verwendung liegt ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung. Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass ein flüssiger Schaum sehr einfach in einen Hohlraum eines Körpers füllbar ist. Ferner hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass der flüssige Schaum beim Abbinden eine feste Verbindung mit der Wandung des Hohlraumes eingehen kann, so dass er nach dem Abbinden und Ausbilden eines festen Schaums fest im Hohlraum haftet.In such use is an essential aspect of the present invention. According to the invention, it has been found that a liquid foam can be filled very easily into a cavity of a body. Furthermore, it has been found according to the invention that the liquid foam during setting can form a firm connection with the wall of the cavity so that it adheres firmly to the cavity after setting and forming a solid foam.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Körpers mit folgenden Schritten:

  • – zur Verfügungstellung einer mit einer Anmachflüssigkeit angemachten und zu einem flüssigen Schaum ausgebildeten hierin beschriebenen Bindemittelmischung;
  • – Einfüllen des flüssigen Schaumes in wenigstens einen Hohlraum eines Körpers;
  • – Abbinden lassen des Schaumes zur Ausbildung eines Dämmmaterials.
The invention further provides a process for producing a body according to the invention, comprising the following steps:
  • - providing a binder mixture prepared with a make-up liquid and formed into a liquid foam;
  • - filling the liquid foam into at least one cavity of a body;
  • - Allow lathering of the foam to form a Dämmmaterials.

Verfahrensgemäß wird die hierin beschriebene Bindemittelmischung mit einer Anmachflüssigkeit versetzt, um eine flüssige Bindemittelmischung zu erhalten.According to the method, a binder liquid is added to the binder mixture described herein to obtain a liquid binder mixture.

Ein flüssiger Schaum aus der entsprechend angemachten, flüssigen Bindemittelmischung wird insbesondere dadurch ausgebildet, dass Gasbläschen in die flüssige Bindemittelmischung eingebracht werden. Hierzu stehen dem Fachmann zahlreiche Technologien zur Verfügung. Besonders bevorzugt wird aus der flüssigen Bindemittelmischung ausschließlich durch mechanische Verfahren ein flüssiger Schaum ausgebildet, also beispielsweise nicht durch chemische Mittel, beispielsweise nicht durch chemische Reaktionen in der flüssigen Bindemittelmischung. Beispielsweise kann ein flüssiger Schaum aus der Bindemittelmischung erstellt werden, indem diese mit Schaumgeneratoren behandelt wird. Beispielsweise kann zum Ausbilden eines flüssigen Schaumes aus der angemachten Bindemittelmischung diese mit einem Schaumgenerator des Unternehmens Hansa Industrie-Mixer GmbH & Co. KG, Heiligenrode, Deutschland behandelt werden.A liquid foam of the suitably made, liquid binder mixture is formed in particular by introducing gas bubbles into the liquid binder mixture. Numerous technologies are available to the person skilled in the art. Particularly preferably, a liquid foam is formed from the liquid binder mixture exclusively by mechanical methods, that is, for example, not by chemical means, for example, not by chemical reactions in the liquid binder mixture. For example, a liquid foam can be made from the binder mixture by treating it with foam generators. For example, to form a liquid foam from the made binder mixture, these can be treated with a foam generator from Hansa Industrie-Mixer GmbH & Co. KG, Heiligenrode, Germany.

Soweit die Bindemittelmischung einen Leichtzuschlag aufweist, kann dieser vor, während oder nach dem Ausbilden eines flüssigen Schaumes der Bindemittelmischung zugegeben werden. Besonders bevorzugt wird ein Leichtzuschlag der flüssigen Bindemittelmischung zugegeben, nachdem aus dieser ein flüssiger Schaum ausgebildet worden ist. Der Vorteil bei einer Zugabe des Leichtzuschlages in den flüssigen Schaum liegt darin, dass der Leichtzuschlag in diesem Fall während der Ausbildung eines flüssigen Schaumes nicht zerstört wird. Insofar as the binder mixture has a light aggregate, it may be added to the binder mixture before, during or after the formation of a liquid foam. More preferably, a light aggregate is added to the liquid binder mixture after a liquid foam has been formed therefrom. The advantage of adding the light aggregate in the liquid foam is that the lightweight aggregate is not destroyed in this case during the formation of a liquid foam.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Leichtzuschlag, wie hierin ausgeführt, bereits vorhydrophobiert der Bindemittelmischung zugegeben wird.It can preferably be provided that the lightweight aggregate, as stated herein, is already pre-hydrophobized added to the binder mixture.

Der flüssige Schaum kann in einen Hohlraum eines Körpers eingefüllt werden.The liquid foam can be filled into a cavity of a body.

In dem Hohlraum lässt man den flüssigen Schaum abbinden. Soweit ein Bindemittel in Form von Wasserglas oder Kieselsol verwendet wird, geschieht das Abbinden in Form eines Verkieselns des Wasserglases oder Kieselsols durch die Aufnahme von Kohlendioxid. Dieses Kohlendioxid nimmt das zu einem flüssigen Schaum ausgebildete Wasserglas oder Kieselsol aus der Luft und den Gasbläschen, die zur Ausbildung des flüssigen Schaumes in den Versatz eingebracht worden sind, auf.In the cavity is allowed to set the liquid foam. As far as a binder in the form of water glass or silica sol is used, the setting takes place in the form of a Verkieselns of water glass or silica sol by the absorption of carbon dioxide. This carbon dioxide takes up the formed into a liquid foam waterglass or silica sol from the air and the gas bubbles that have been introduced to form the liquid foam in the offset on.

Insofern kann nach einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass beim Ausbilden des flüssigen Schaumes aus der angemachten Bindemittelmischung keine Luft, sondern mit Kohlendioxid angereicherte Luft oder reines gasförmiges Kohlendioxid in den Versatz eingebracht wird. Der Vorteil des Ausbildens eines flüssigen Schaumes aus dem Versatz durch Einbringen von Gasbläschen in Form von mit Kohlendioxid angereicherter Luft oder in Form von reinem Kohlendioxid besteht darin, dass hierdurch das Verkieseln des Wasserglases beziehungsweise Kieselsoles schneller erfolgt.In this respect, it can be provided according to an embodiment that when forming the liquid foam from the made binder mixture no air, but with carbon dioxide-enriched air or pure gaseous carbon dioxide is introduced into the offset. The advantage of forming a liquid foam from the offset by introducing gas bubbles in the form of carbon dioxide-enriched air or in the form of pure carbon dioxide is that this makes the watering of the waterglass or silica sol faster.

Nach einem Ausführungsbeispiel lautet eine Zusammensetzung einer erfindungsgemäßen Bindemittelmischung wie folgt (Angaben in Masse-% bezogen auf die Gesamtmasse der Bindemittelmischung):

  • – Bindemittel in Form von Wasserglas: 12%;
  • – Leichtzuschlag in Form von vorhydrophobiertem expandiertem Perlit, Schüttdichte 22 kg/m3, Korngröße 0,1–2 mm: 86%;
  • – Schaumbildner in Form von Methylcellulose: 1%;
  • – Stabilisator in Form von kaltlöslicher Stärke: 1%.
According to one embodiment, a composition of a binder mixture according to the invention is as follows (in% by mass, based on the total mass of the binder mixture):
  • - binder in the form of water glass: 12%;
  • - Light aggregate in the form of pre-hydrophobized expanded perlite, bulk density 22 kg / m 3 , particle size 0.1-2 mm: 86%;
  • Foaming agent in the form of methylcellulose: 1%;
  • Stabilizer in the form of cold-soluble starch: 1%.

Eine solche Bindemittelmischung wird mit Anmachwasser im Massenverhältnis Bindemittelmischung:Wasser von 1:5 versetzt.Such a binder mixture is mixed with mixing water in a mass ratio of binder mixture: water of 1: 5.

Ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren lautet wie folgt:
Die Bindemittelmischung gemäß dem Ausführungsbeispiel, jedoch ohne den Leichtzuschlag, wird zur Ausbildung einer flüssigen Bindemittelmischung mit Wasser angemacht.An exemplary embodiment of a method according to the invention is as follows:
The binder mixture according to the embodiment, but without the light aggregate, is mixed with water to form a liquid binder mixture.

Anschließend wird aus der entsprechend mit Wasser angemachten Bindemittelmischung durch einen Schaumgenerator ein flüssiger Schaum ausgebildet.Subsequently, a liquid foam is formed from the binder mixture correspondingly made up with water by means of a foam generator.

Dem flüssigen Schaum wird anschließend der Leichtzuschlag zugegeben und vorsichtig unter den flüssigen Schaum gehoben, um den Leichtzuschlag nicht zu zerstören.The light foam is then added to the liquid foam and carefully lifted under the liquid foam, so as not to destroy the lightweight aggregate.

Der entsprechend konfektionierte flüssige Schaum wird schließlich in die Löcher eines Lochziegels eingebracht und dort aushärten gelassen.The correspondingly prepared liquid foam is finally introduced into the holes of a perforated brick and allowed to harden there.

Der ausgehärtete flüssige Schaum bildet ein Dämmmaterial in Form eines festen Schaums.The cured liquid foam forms an insulating material in the form of a solid foam.

Insgesamt erhält man einen Körper in Form eines Lochziegels, dessen Löcher mit einem hierin beschriebenen Dämmmaterial gefüllt sind.Overall, we obtain a body in the form of a perforated brick, the holes are filled with a Dämmmaterial described herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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Claims (10)

Körper, der wenigstens einen Hohlraum aufweist, der zumindest abschnittsweise mit einem Dämmmaterial verfüllt ist, wobei das Dämmmaterial in Form eines festen Schaumes vorliegt, der durch Abbinden eines flüssigen Schaum einer Bindemittelmischung auf Basis eines mineralischen Bindemittels gebildet ist.Body having at least one cavity which is at least partially filled with an insulating material, wherein the insulating material is in the form of a solid foam, which is formed by setting a liquid foam of a binder mixture based on a mineral binder. Körper nach Anspruch 1 mit einem mineralischen Bindemittel in Form wenigstens eines der folgenden Stoffe: Wasserglas oder Kieselsol.Body according to claim 1 with a mineral binder in the form of at least one of the following substances: water glass or silica sol. Körper nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Gesamtporosität des Dämmmaterials von wenigstens 90%.Body according to at least one of the preceding claims with a total porosity of the insulating material of at least 90%. Körper nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Rohdichte des Dämmmaterials unter 100 kg/m3.Body according to at least one of the preceding claims with a bulk density of the insulating material below 100 kg / m 3 . Körper nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Wärmeleitfähigkeit des Dämmmaterials unter 45 mW/mK.Body according to at least one of the preceding claims with a thermal conductivity of the insulating material below 45 mW / mK. Körper nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Dämmmaterial neben dem Bindemittel wenigstens eine der folgenden weiteren Komponenten umfasst: Leichtzuschlag, Schaumbildner oder Stabilisator.Body according to at least one of the preceding claims, in which the insulating material comprises, in addition to the binder, at least one of the following further components: lightweight aggregate, foaming agent or stabilizer. Körper nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche in Form eines Lochziegels.Body according to at least one of the preceding claims in the form of a perforated brick. Bindemittelmischung zur Herstellung des Dämmmaterials des Körpers gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, der die folgenden Komponenten in den folgenden Anteilen umfasst: – Bindmittel: 2 bis 100%; – Leichtzuschlag: 0 bis 98%; – Schaumbildner: 0 bis 5%; – Stabilisator: 0 bis 5%.Binder mixture for producing the insulating material of the body according to at least one of the preceding claims, comprising the following components in the following proportions: Binder: 2 to 100%; - slight surcharge: 0 to 98%; Foaming agent: 0 to 5%; - Stabilizer: 0 to 5%. Verwendung einer Bindemittelmischung nach Anspruch 8 zur Herstellung des Dämmmaterials des Körpers gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 mit der Maßgabe, dass die Bindemittelmischung zunächst in Form eines flüssigen Schaumes in einen Hohlraum des Körpers eingefüllt und dort zum Dämmmaterial abgebunden gelassen wird.Use of a binder mixture according to claim 8 for the preparation of the insulating material of the body according to at least one of claims 1 to 7, with the proviso that the binder mixture is first filled in the form of a liquid foam in a cavity of the body and tied there to the insulating material. Verfahren zur Herstellung eines Körpers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 mit folgenden Schritten: 10.1 zur Verfügungstellung einer mit einer Anmachflüssigkeit angemachten und zu einem flüssigen Schaum ausgebildeten Bindemittelmischung gemäß Anspruch 8; 10.2 Einfüllen des flüssigen Schaumes in wenigstens einen Hohlraum eines Körpers; 10.3 Abbinden lassen des Schaumes zur Ausbildung eines Dämmmaterials.Process for producing a body according to at least one of Claims 1 to 7, comprising the following steps: 10.1 providing a mixed with a make-up liquid and formed into a liquid foam binder mixture according to claim 8; 10.2 filling the liquid foam in at least one cavity of a body; 10.3 setting the foam to form a Dämmmaterials.
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