DE1646604A1 - Kunstharzgebundener Beton und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

• Kunsthar@gebundener Beton und Verfahren su seiner Herstellung Es ist bekannt, einen Beton ohne Zement und Wasser herzustellen, wobei der Zement duch Kunstharz, beispielsweise ein Epoxy- oder ein Polyesterharz, ersetzt ist, das den ffbrigen, natürlichen Zusohlagstoffen des Betons, wie z.B. Kies und Band als Bindemittel dient.
• Beton dieser Art weist zwar vorzügliche mechanische Eigenschaften und andere Vorteile auf, ist aber sehr teuer. Selbst bei einer sehr sorgfältig gewählten Korngrössenverteilung ist der erforderliche Kun@tharzanteil und damit der Preis des Betons noch immer verhältni@mässig hoch, was seiner industriellen Verwendung Grenzen setzt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den Herstellungspreis von kunstharsgebundenem Beton dadurch zu senken, dass @@@ @@@ in Ver@@@@@ @ @@@ @@icht der übrigen Bestandteile erford@@@@@ Kan@ @ @@engt beträchtlich ver-@indert.
• Diese Aufgbe wird gemäse der erf@ @@@ dadnch gelöst, dass zur Heretellung eines Kunsthars als @in@@@ittel @@fweisenden Betons künstlich gefertigte Körper @@@@@irer solchem geometrisch definierten Raumform als Zus@@@@gstoff verwendet werden, dass diese küstlich gefertigte@@@rper @@ch gans oder teilweise ineinander bsw. an@inander@ägen, @@ dass die Zwi@chenräume zwischen den einselnen Kör@@@ und damit anch die Menge des zur Ausfüllung dieser @@@oh@@rän@@ notwendigen Kunstharses klein bleiben.
• Diese künstlich gefertigten Körper weisen darüberhinaus vorteilhafterweise alle dieselbe Grösse und R@@@form s.B. die Form eines würfels auf; sie können aber @@ch dieselbe geometrische Raumform, jedoch unterschiedlicher @rösse aufweisen. Vortei@@@@@terweise bestehen aie aus einem Gemisch von @enent,Wasser @@@@@@@@@gmtoffen wie beispielsweise Kalk oder fl@gstche Die Erfindung betrifft d@@@@@terch ein Verfahren zur Herstellung der vorgenanten @@@@@hen, das darin besteht, da# die nur Herstellung dieser Teilchen dienende Masse in einer Formpresse einen sehr hohen Durch unterworfen wird, worauf die Teilchen nach ihren Ausformen etwn einen Tag gelagert und dann solange in Wasser gelegt werden, bis sie das na völligen Abbinden des Zementes zusätzlich erforderliche Wasser aufgeno@@en haben.
• Die Erfindung betrifft desweiteren einVerfahren zum Verarbeiten der @o hergestellten, die Gestalt kleiner Bausteinchen aufweisenden Teilchen, das darin besteht, die bei. spielsweise würfekförmigen Bausteinchen in trockenem Zustand völlig ungeordnet in eine Verschalung zu schütten, deren Breite einem gansen Vielfachen der Abmessung eines Bausteinchens zusätslich eines Spielraumes von beispielsweise 2 % entspricht, die Verschalung in Schwingungen von einer Frequenz von beispielsweise 50 Hz zu versetzen, die notwendige Menge Kunstharz beizugeben und schließlich die in die Verschalung eingebrachten Bausteinchen Solange einem Rüttelprozeß zu unterwerf@n, bis die zwischenräume vollständig lit tunstbars ausgefüllt und die Bausteinchen vollkommen in das Kunstharz eingebettet sind.
• Vorteilhafterweise wird hierbei das Kunstharz leicht er. wärmt, Us seine Viskosität au Verringern,und dei Kunstharz zur Erhöhung seiner Benetzungsfähigkeit svei Gewichtsprozent Aceton beigegeben. zur Erläuterung der Erfindung wird in Folgenden ein Ausführung@beispiel beschri@ben.
• Zur Herstellung der künstlich gebildeten Bausteinchen wird r@iner Ze@ent verwendet, des Flugasche oder Kalk zugegeben wird. Gute Ergebni@@@ wurden mit folgender Zusa@@ensetzung erzielt: 60 % Portland-Superzement, 20 % von Heizkraftwerken kommende Flugasche und 2o % Kalk.
• Kiese drei Bestandteile werden innig miteinander vermischt und des Gemisch Io , Wasser zugegeben, Die so erhaltene Mes-@@ wird in die Form einer Presse gegeben, wie sie üblicherw@ise in der Kunst@toffindustri@ Verwendung finden. Bierbei bat sich die Würfelform bislang als günstig@te Form erwiesen; es können jedoch auch Pres@en verwendet werden, bei denen die Baustein@hen die Gestalt von Tetraedern oder die Gestalt eines beliebigen anderen Mttirlichen Kristalls erhalten. In zahlreichen Fällen wurden zufriedenstellende Resultate mit Würfeln von einer Kantenlänge von 25 @@ erzielt, die Kantenlänge kann Jedoch bei Bauwerken Bit massiven Bauelementen beträchtlich vergrößert werden.
• Bhe die pastenförmige Hasse in die Pre#form gegeben wird, wird sie vorteilhafterweise einer Druck-Vorbehandlung unterworfen, um ihr eine ausreichende Konsistenz zu verleihen, bei der sich die feuchte Hasse besser ausformen lä#t. Der Druck in der Preßtoru soll mindestens 1000 atü betragen.
• Zur Herstellung großer Serien von Würfeln wird zweckmä#igerweise eine Presse sehr hoher Stundenleistung verwendet.
• Die so hergestellten Bausteinchen werden ungeführ 24 Stunben gelagert, um den Abbindeproze# einzuleiten, der notwendig ist, um zu verhindern, daß die Bausteinchen sich ii Wasser wieder auflösen. Die Baustefinchen werden darauf solange in Wasser gelegt, bis sie so viel zu@ätzliches Waser aufgenommen haben,dass ein vollständiges Abbinden gewährleistet ist.
• Ein noch wirtschaftlichers Verfahren besteht darin. sur Herstellung der $Bausteinchen eine bekannt Mischung von Tonerde (70 %) und Kalk (30 %) zu verwenden. Das bei 300 ant vorverfestigte Gemisch wird in eine Autoklaven während einer Dauer von 5 Stun@@@@inem D@@@@ von 16 @th und einer Temperatur von 200° C @@ag@@@tat.
• Die Verarbeitung de@ Bausteinchen @@@@altet sich sehr einfach. Sie v@rien ungeordnet in ein@ @@@@chalung eingebracht, deren Brieite so bemessen ist, da# sic@@@@@@@ ganzen Vielfaoben von Würfeln und einer zusätzlio@@@ S@@el von beispielsweise 2 % dieser Breite entspricht. Di@ Gesamtheit der Würfel wird bei einer Frequenz von 50 oder 100 H@@@@nem Schüttelprozeß unterworfen, wobei sich die Würfel er@@@ungsgemä# vollkommen geordnet nebeneinander legen und nur @@@@uz@er 2 % liegende Zahl von Würfel in Unordnung verble@@ . @lerauf wird die notwendige Menge an Kunsthar@ zugegeben und das Ganze erneut zolange gezchüttelt, bis @ämtliche Bausteinchen von Kunstharz umgeben zind. Um die Kickflüssigkeit des Kunstharsee zu verringern,wird dieses leicht erwärmt und, um seine Benetzungsfähigkeit su erhöhen,mit etwa 2 % beton verlangt.
• Der so erhalte@e Reton weist bemerkenswerte Eigenschafter auf, bei Verwend@ng von Epo@yhe @@@@@@@@@lsweise eine Druckfestigkeit von 1200 kg/cm2 und b@@@@@@@@@@ndung @@ne@ Polyesterharzes eine Durckfestigkei@ vo@ @@ @@@ @@ @@tgestellte Zugfesägkeit beträgt bis zu 30 % @ @@ @ckfestigkeit.
• Aufgrund dieser hohen Festigkeitswerte kann der Beton sur Verstärkung von Stakl schr hoher Festigkeit und insbesondere zur Verstärkung vonProfilst@hl verwendet werden. Die erforderliche Menge Kunstharz kann auf diese Weise von 12 auf 4 Gewichtsprozent verringert werden.

Claims (9)

1. Apatentansprüche 1. Aus Kunsthars als Bindemitel und künstlich gefertigtem Zuschlagstoff bestehender Beton, d a d u r c h g e -k e n n n e i e h n t t , dass der Zuschlasgstoff aus Körpern mit einer @olohen geometrisch definierten Raumform besteht, dass die Körper sich gans oder teilweise ohne Bildung von Zwischenräumen ineinander bzw. aneinander fügen.
2. 2. Beton nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e n n -z e i c h 1 0 t , dass die Körper des Zuschlagstoffes dieselbe Raumform, vorzugzweise auch die@elbe Grösse aufweisen.
3. 3. Beton nach den Asprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n an z e e i c h n e t , dass die Körper des Zuschlagztoffes Würfelform aufweisen.
4. 4. Beton nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Körper desZuschlagstoffes aus reinem Zement, einer bestimmten prozentualen Menge Wasser und Zuschlagstoffen, wie z.B. Kalk und Flugasche bestehen.
5. 5.Betion nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die den Zuschlagstoff bildenden Körper aus einer Mischung von Tonerde und Kalk bestchen.
6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Betons nach Anspruch 4, d a d u r c h ge e k k e fl n n 1 0 i c h n 0 t , dass die zur Herstellung der künstlich gefertigten Teilchen verwednete Masse in einer @ormpresse einem sehr hohen Duck unterworfen wird, worauf die Teilchen nach ihrem Ausformen etwa 24 Stunden gelagert und dasn zolange in Wasser gelegt werden, bis sie die zum völligen Abbinden des Zementes erforderliche Menge Wasser aufgenommen haben.
7. 7. Verfahren nur Herstellung eines Betons nach Anspruch 5, d a d u r o h g e k e n fl t e 1 c h a e t , dass ein Gemisch von 70 % % Tonerde und 30 % Kalk unter der Einwirkung eines Kruckes von 300 kg/cm2 einer Vorverfestigung unterworfen und anschliessendin einem Autoklaven für die Dauer von 5 Stunden einem Durck von 16 Atmosphären und einer Temperatur von 200° 0 ausgesetzt wird.
8. 8. Verfahren nur Herstellung eines Betons unter Verwendung von naob eins Verfahren der Ansprüche 6 und 7 hergestellten Teilchen, d a d u r o b g e k e n a so i o c h -n e t , dass die beispi@l@w@is@ die Gestalt von Würfeln aufwelzenden Teilchen in trockenem Zustand in ungeordneter Mischung in eine Versch@l@@@ @@@@@üttet w@@@en, die eine Breite aufweist, die einem ganzen Vielfa@hen @@r Kantenlänge der Teilcben,vermehrt um ein Spiel @@n beiopielsweise 2 % dieser Breite entspricht, die V@@@@@@@@@g einer Rüttelbehandlung bei einer Prequens vo@ 50 Hz unterworfen wird, die erforderliche Menge Kunstharz zugegeben und die Teilchen einer erneuten Rütt@lbehandlung @@terworfen werden, bis sie vollkommen in dem Kunstharz ein@@bettet sind.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c @ g e k e n n -s e i c h n e t, daß das verwendete Kunstharz zur Verminderung seiner Viskosität erwär@t und zur Erhöhung seiner Benetzungsfühigkeit mit 2 % Aceton vermengt wird.