DE1059336B - Process for the production of aerated concrete and porous molded bodies - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Porenbeton und porösen Formkörpern Es ist .bekannt, poröse Baustoffe herzustellen aus Zement, Wasser und porösen Zuschlagstoffen, wie Schaumschlacken, Bimsstein, Glashohlkugeln, gebrannten und dabei aufgeblähten Mineralstoffen. Auch durch Treibmittel, wie Carbide, Wasserstoffsuperoxyd, Dioxodisiloxan, Aluminium-, Calcium- oder Zinkpulver, Hypöchlorite mit Ammoniak, lassen sich Mischungen von Zement, Zuschlagstoffen und Wasser porös machen, schließlich auch durch Hefegärung, Ultraschall und Elektrolyse. Keine praktische Bedeutung hat bis jetzt die Verwendung von schaumerzeugenden und schaumstabilisierenden Mitteln erlangt, obwohl viele Vorschläge in dieser Beziehung gemacht wurden, z. B. die Verwendung von Fettsäureseifen, Harzseifen, Naphthensäureseifen, Fettalkoholsulfonat, Nekal, Alkylphenylsulfonat, Calciumlignosulfonat, Harzen, Kunstharzen und deren Vorkondensaten, Saponin, Leim, Pektin, Polyvinylalkohol, Stärke; Kleber, Dextrin, Gelatine, Casein, Alginat, Eiweißhydrolysaten und Dispersionen von Bitumina, Wachsen, Harzen, Ölen und Tallölpekt.Process for the production of aerated concrete and porous moldings Es is known to produce porous building materials from cement, water and porous aggregates, such as foam slag, pumice stone, hollow glass spheres, burnt and inflated in the process Minerals. Also by propellants such as carbides, hydrogen peroxide, dioxodisiloxane, Aluminum, calcium or zinc powder, hypochlorites with ammonia, can be mixed make cement, aggregates and water porous, finally also through yeast fermentation, Ultrasound and electrolysis. The use has so far had no practical significance of foam generators and foam stabilizers, although many have been suggested were made in this regard, e.g. B. the use of fatty acid soaps, resin soaps, Naphthenic acid soaps, fatty alcohol sulfonate, nekal, alkylphenyl sulfonate, calcium lignosulfonate, Resins, synthetic resins and their precondensates, saponin, glue, pectin, polyvinyl alcohol, Strength; Glue, dextrin, gelatine, casein, alginate, protein hydrolysates and dispersions of bitumina, waxes, resins, oils and tall oil pect.

Bekanntgewordene Versuchsergebnisse über den Einfluß bestimmter anionischer oder kationischer Verbindungen oder von Gemischen aus Tetradecyltrimethylammoniumbromid bzw. Hexadecyltrimethylammoniumbromid bzw. Dodecylaminhydrochlorid und Octylallzohol oder Terpineol auf den Luftgehalt damit hergestellter wäßriger Sand- oder Betonpasten lassen, worauf in den betreffenden Veröffentlichungen besonders hingewiesen wurde, Rückschlüsse auf den Luftgehalt von Beton nicht zu.Experimental results that have become known about the influence of certain anionic or cationic compounds or mixtures of tetradecyltrimethylammonium bromide or hexadecyltrimethylammonium bromide or dodecylamine hydrochloride and octyl alcohol or terpineol on the air content of aqueous sand or concrete pastes made with it let, as was specifically pointed out in the relevant publications, Conclusions about the air content of concrete are not possible.

Jedenfalls konnte man bislang mit keinem der in den vorstehenden Absätzen genannten Stoffe Porenbeton herstellen, der den gestellten hohen Anforderungen hinsichtlich Raumgewicht und Druckfestigkeit genügt, wie dies ohne weiteres unter Verwendung von teuren Treibmitteln, wie Wasserstoffsuperoxyd oder Aluminiumpulver, und nachfolgender Autoklavenhärtung auf allerdings kostspieligerem Wege gelingt.In any case, none of the previous paragraphs have been used so far Manufacture named substances aerated concrete, which meets the high requirements in terms of Volume weight and compressive strength are sufficient, as is easily done using of expensive propellants, such as hydrogen peroxide or aluminum powder, and the following Autoclave hardening succeeds in a more expensive way, however.

Es wurde gefunden, daß es gelingt, Porenbeton oder andere poröse Formkörper von niederem Raumgewicht und hoher Druckfestigkeit im Kaltabbindeverfahren ohne Autoklavenhärtung und ohne Treibmittel, also auf billige und wirtschaftliche Weise herzustellen durch Verwendung von Umsetzungsprodukten anionaktiver und kationaktiver Stoffe als Schaummittel. Unter anionaktiven Stoffen versteht man jene Verbindungen, die im Anion die Oberflächenaktivität bewirkende Atomgruppierung enthält, und entsprechend unter kationaktiven Stoffen solche, die im Kation die oberflächenaktive Gruppe enthalten.It has been found that it is possible to use aerated concrete or other porous shaped bodies of low density and high compressive strength in the cold setting process without Autoclave hardening and without propellants, so in a cheap and economical way produce more anionic and cationic active by using reaction products Substances as foaming agents. Anion-active substances are those compounds contains the atomic grouping effecting the surface activity in the anion, and accordingly among cation-active substances, those which contain the surface-active group in the cation.

Gibt man einen anionaktiven und einen kationaktiven Stoff in äquivalenten Mengen zusammen, dann tritt Umsetzung ein zu einer sogenannten elektroneutralen oder, besser, bi-ionaktiven Verbindung (vgl. H. Bertsch, Angew. Chemie, 48. Jahrgang [1935], S. 52). So entsteht z. B. aus der kationaktiven Verbindung Laurylpyridiniumbromid und aus der anionaktiven Verbindung Natriumlaurat das Laurylpyridiniumlaurat. An anionaktiven Verbindungen sind für derartige Umsetzungen geeignet z. B. alle fettsauren, harzsauren und naphthensauren Alkali-, Ammonium- und Triäthanolaminsalze, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, - Alkylarylsulfonate, Ligninsulfonate, sulfurierte Öle, Esteröle, sulfurierte Ester und Amine. An kationaktiven Verbindungen sind z. B. geeignet die Alkylpyridiniumsalze, die quaternären Ammoniumverbindungen, die Derivate des Betains.If an anion-active and a cation-active substance are combined in equivalent amounts, conversion occurs to form a so-called electroneutral or, better, bi-ionic compound (cf. H. Bertsch, Angew. Chemie, 48th year [1935], p. 52) ). So z. B. from the cation-active compound laurylpyridinium bromide and from the anion-active compound sodium laurate, the laurylpyridinium laurate. Anion-active compounds are suitable for such reactions, for. B. all fatty acid, resin acid and naphthenic acid alkali, ammonium and triethanolamine salts, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, - alkylarylsulfonates, ligninsulfonates, sulfurized oils, ester oils, sulfurized esters and amines. Cation-active compounds are, for. B. suitable the alkylpyridinium salts, the quaternary ammonium compounds, the derivatives of betaine.

Die Äquivalenz der kation- und anionaktiven Verbindungen bestimmt man außer durch stöchiometrische Berechnung bei reinen Substanzen durch Titration nach Schwerdtner (Chem. Technik, Bd.2 [1950], S. 361 bis 364) bei technischen Substanzen.The equivalence of the cation and anion active compounds is determined one except by stoichiometric calculation for pure substances by titration according to Schwerdtner (Chem. Technik, Vol. 2 [1950], pp. 361 to 364) for technical substances.

Die bi-ionaktiven Umsetzungsprodukte sind vielfach schwerlöslich in Wasser und treten daher in Form von Niederschlägen auf, die sich jedoch bei stärkerer Verdünnung mit Wasser oder auf Zusatz geringer Überschüsse des anionaktiven oder kationaktiven Reaktionspartners oder eines anderen oberflächenaktiven Stoffes lösen. Auch mit dieser Form, wo also die Umsetzungsprodukte in einem kationaktiven oder anionaktiven oder nichtionogenen Überschuß gelöst oder peptisiert sind, erhält man porige Betonmassen bzw. sonstige poröse Formkörper. Selbstverständlich können neben den erfindungsemäßen Schaummitteln auch noch Stabilisierungsmittel irrgesetzt werden, von denen manche sich sogar mit :ationaktiven Verbindungen umsetzen können und so bis u einem gewissen Grade die Rolle des anionaktiven 'artners ausfüllen können. Hierher gehören z."B. Alkali-:aseinat und Alkalicelluloseglykolat.The bi-ionactive reaction products are often sparingly soluble in Water and therefore occur in the form of precipitation, which, however, increases when it is stronger Dilution with water or with the addition of small excesses of the anion-active or Dissolve cation-active reaction partner or another surface-active substance. Even with this form, where the reaction products are in a cation-active or anion-active or non-ionic excess are dissolved or peptized, one obtains porous concrete masses or other porous shaped bodies. Of course In addition to the foaming agents according to the invention, stabilizers can also be used some of which even react with: ation-active compounds can and thus to a certain extent play the role of anion-active partner can. This subheading includes, for example, alkali: aseinate and alkali cellulose glycolate.

Beispiel 1 In einen Zwangsmischer mit Hochleistungsrührwerk ibt man 3,51 Wasser, in dem 30 g technisches Alkyl-)yridiniumbromid und S g Natriumnaphthenat aufgelöst irerden-; .dann gibt man nach und nach 4,5 kg Quarzsand ind 4,5 kg Portlandzement zu. Nach 30 Minuten Mischeit gibt man die Masse in Formen und erhält so Bauteile nit einem Raumgewicht von 1,00 und einer Druckfestig-:eit-von 58 kg/cm2. . Beispie12 In einen schnell laufenden Zwangsmischer gibt man :,51 Wasser, worin 30 g technisches Alkylpyridiniumulfat und 20 g technisches 45°/oiges Fettalkoholsulfonat ;elöst werden. Dann gibt man 4,5 kg Amorphit (pulverörmige Rückstände der Aluminiumsulfatherstellung) und :,5 kg Portlandzement sowie weitere 21 Wasser zu. Nach ;0 Minuten Mischzeit erhält man eine leicht gießbare (lasse, die nach 24 Stunden gut ausformbar ist und ein Zaumgewicht von 0,76 und 66 kg/cm2 Druckfestigkeit )esitzt. Beispiel 3 In einen Hochleistungsmischer, der in der Bodenplatte irren Stutzen zum Einblasen von Luft besitzt, werden 01 Wasser gegeben und darin 180 g des Umsetzungs-)roduktes von 5 Teilen technischem Alkylpyridiniumulfat und 4 Teilen technischem Alkylsulfonat in Form Ton Mersolatpaste aufgelöst. Dann gibt man nach und )ach 9 kg Silikatrückstände, 9 kg Quarzmehl 168 und 8 kg Hochofenzement sowie weitere 8 I Wasser zu und eitet dabei Druckluft ein. Nach einer halben Stunde Mischzeit erhält man eine in die Formen gut gießbare Jlasse, die in 36 Stunden erhärtet ist. Sie zeigt eine Biegeugfestigkeit von 46 kg/cm2 und ein Raumgewicht von 0,8. Beispiel 4 Man mischt 18 kg Eisenportlandzement, 10 kg Silikatückstand, 8 kg Quarzmehl 168 mit 201 Wasser und gibt als Schaummittel eine Mischung aus 120 g technischem butylnaphthalinsulfosaurem Natrium, 40 g des technischen Formiats des Esters von Triäthanolamin mit einem Fettsäuregemisch Cl, bis C2o und 40 g All#:ylpolyglykoläther zu. ..Man. erhält einen Porenbeton, der bei einem Raumgewicht von 0,8 eine Druckfestigkeit von 80 kg/cm2 besitzt.Example 1 A compulsory mixer with a high-performance agitator is added 3.51 of water in which 30 g of technical alkyl) yridinium bromide and S g of sodium naphthenate dissolved earthen; .then are gradually added 4.5 kg of quartz sand in 4.5 kg of Portland cement to. After 30 minutes of mixing, the mass is put into molds and components are obtained With a density of 1.00 and a compressive strength: eit of 58 kg / cm2. . Example12 In a high-speed compulsory mixer are added:, 51 water, in which 30 g of technical Alkyl pyridinium sulfate and 20 g of technical 45% fatty alcohol sulfonate; are dissolved. Then add 4.5 kg of amorphite (powdery residues from aluminum sulfate production) and:, add 5 kg of Portland cement and another 21 water. After; 0 minutes of mixing time you get an easily pourable (lasse, which can be easily molded after 24 hours and a bridle weight of 0.76 and 66 kg / cm2 compressive strength). Example 3 In a High-performance mixer with nozzles in the base plate for blowing air 01 water is added and 180 g of the reaction product of 5 Parts of technical alkyl pyridinium sulfate and 4 parts of technical alkyl sulfonate in Form clay dissolved mersolate paste. Then add and) after 9 kg of silicate residues, 9 kg of quartz flour 168 and 8 kg of blast furnace cement and another 8 l of water are added and treated compressed air on. After half an hour of mixing you get one into the molds easily pourable glass that hardens in 36 hours. It shows a flexural strength of 46 kg / cm2 and a density of 0.8. Example 4 18 kg of iron portland cement are mixed, 10 kg of silica residue, 8 kg of quartz flour 168 with 201 water and gives as a foaming agent a mixture of 120 g of technical sodium butylnaphthalenesulfonate, 40 g of des technical format of the ester of triethanolamine with a fatty acid mixture Cl, up to C2o and 40 g of all #: yl polyglycol ether. ..Man. receives an aerated concrete that with a density of 0.8 has a compressive strength of 80 kg / cm2.

Beispiel 5 3,6 kg Eisenportlandzement werden mit einer Lösung von 10 g technischem Laurylpyridiniumbromid und 2 g Ammoniumkaseinat in 1,451 Wasser in einem Mischwerk angeteigt. Man erhält nach 20 Minuten Mischzeit einen innerhalb 48 Stunden sehr gut erhärtenden Porenbeton mit Druckfestigkeiten von etwa IM kg/cm2. - - - -Beispiel 6 In einem Kreiselmischer werden. 1,61 Wasser vorgelegt und darin 23 g technisches butylnaphthalinsulfosaures Natrium aufgelöst; sodann werden 2 g technisches Laurylpyridiniumsulfat zugegeben. In diese Lösung trägt man 200 g Schlackenwolle ein und rührt so lange, bis diese faserige Substanz klumpenfrei verteilt ist. Dann werden 1,8 kg Braunkohlenfilterasche unter ständigem Rühren eingetragen, und schließlich wird noch 10Minuten gerührt. Die Masse wird dem Mischer entnommen und in vorbereitete Formen gegeben. Es werden so Porenformsteine für Kessel- und Schornsteinmauerungen erhalten.Example 5 3.6 kg of iron Portland cement are made into a paste with a solution of 10 g of technical grade laurylpyridinium bromide and 2 g of ammonium caseinate in 1.451 water in a mixer. After 20 minutes mixing time to obtain a very good hardening within 48 hours cellular concrete having compressive strength of about IM kg / cm2. - - - Example 6 Be in a rotary mixer. 1.61 water and dissolved therein 23 g of technical sodium butylnaphthalenesulfonate; then 2 g of technical grade lauryl pyridinium sulfate are added. 200 g of slag wool are introduced into this solution and stirred until this fibrous substance is distributed without lumps. Then 1.8 kg of brown coal filter ash are introduced with constant stirring, and finally stirring is continued for 10 minutes. The mass is removed from the mixer and poured into prepared molds. In this way pore shaped bricks for boiler and chimney walls are obtained.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Porenbeton und porösen Formkörpern aus Zement oder sonstigen hydraulischen Bindemitteln unter Zusatz von Wasser, Schaummitteln und gegebenenfalls Zuschlagstoffen sowie Stabilisierungsmitteln im Kaltabbindeverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaummittel Umsetzungsprodukte kationaktiver und anionaktiver Verbindungen verwendet werden. PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of aerated concrete and porous Moldings made of cement or other hydraulic binders with the addition of Water, foaming agents and, if necessary, additives and stabilizers in the cold setting process, characterized in that reaction products are used as foaming agents cation-active and anion-active compounds can be used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaummittel neben den Umsetzungsprodukten kationaktiver und anionaktiver Verbindungen noch Überschüsse von kationaktiven oder anionaktiven oder nichtionogenen Verbindungen verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: -Zeitschrift: >>Zement - Kalk - Gips«, 1955, S. 404 bis 407.2. Procedure according to Claim 1, characterized in that as a foaming agent in addition to the reaction products cation-active and anion-active compounds still have excesses of cation-active or anionic or nonionic compounds can be used. Considered Publications: - Journal: >> Zement - Kalk - Gips ", 1955, pp. 404 to 407.