DE1961043A1

DE1961043A1 - Leichtbeton geringer Rohdichte,Verfahren zu seiner Herstellung und Bauelement aus Beton

Info

Publication number: DE1961043A1
Application number: DE19691961043
Authority: DE
Inventors: Hermann Barthruff; Friedrich Mayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Portland Zementwerke Heidelberg AG
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Heidelberg Materials AG
Priority date: 1969-12-05
Filing date: 1969-12-05
Publication date: 1971-06-24
Also published as: NL7017757A; CH520551A; BE759905A; FR2072808A5; GB1300457A

Description

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheldstrasse PORTLAND-ZEMENTV/ERKEHEIDELBERG AG,, Heidelberg» Berliner str,

Leichtbeton geringer Rohdichte, Verfahren zu seiner Herstellung und Hauelement aus Beton

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leichtbeton mit geringer Rohdichte, der aus einem Gemisch von porigen Zuschlägen und geeigneter Bindemittel besteht, ' .

Beton mifc einei» Rohdichte von höchstens 2000 kg/m· wird im allgemeinen als Leichtbeton bezeichnet. Er unterscheidet sich von Normalbeton in dor Hauptsache darin, daß die Betonzusehläge

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•Robert Bosch GmbH, Stuttgart R. 9?O8 Rü/lif

Port land --Zementwerke Heidelberg AG , Heidelberg

nicht aus dichten, vorzugsweise Natursteinen, sondern aus porigen und damit leichteren Stoffen bestehen.

Heben den üblichen Gas- oder Schaumbetonen sind bereits'Betone mit,geringer Rohdichte, hergestellt aus porigen Zuschlagen*,' bekannt. So werden nach den deutschen Normen DIN l8 I51.» DIN I8152 und DIN 18 I62 (Ausgabe September 1952 und Mai 195¹O Wandbausteine und Wandbauplatten aus Leichtbeton hergestellt. Diesen Wandbaustoffen liegt normalerweise eine Betonrohdichte von etwa 800 bis 1600 kg/m zugrunde. Als porige Zuschläge werden beispielsweise Natur- oder Hüttenbims, Steinkohlen- oder Lava-™ schlacke sowie Blähton angegeben, wobei Gemische aus den genannten Zuschlagen nach der Norm zulässig sind.

Aus der deutschen Patentschrift 964 217 ist ferner eine Zement-Kunststoff-Mischung zur Herstellung von leichten Bauplatten "bekannt, die im erhärteten Zustand eine Rohdichte von etwa 65O - ' 1000; kg/m aufweisen. Als Zuschläge sind hler insbesondere poröse Polystyrol- oder Polyvinylchloridteilchen vorgesehen.

Bei der Herstellung von vorgefertigten Bauelementen nach der genannten Patentschrift zeigt sich jedoch, daß die ermittelten Werte hinsichtlich, des Schwindverhaltens und der Grünstandfestigfe keit unbefriedigend sind. Dazu kommt, daß sie sich für eine nach dem Gießen vorgesehene Vakuumbehandlung weniger" eignen. Durch eine Vakuumbehandlung wird bekanntlich infolge der Absaugung von Uberschußwasser: und des dadurch entstehenden, geringeren Wasserzementwertes sowie durch eine dichtere Lagerung des Korngerüstes die Betongüte wesentlich verbessert» ' ; »

Die Vakuumbehandlung von'Beton hat vor allem auch den Vorteil^ daß großformatige Bauteile die Grünstandfestigkeit bekommen,

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damit sie vorzeitig entschalt und sofort in die senkrechte Lage

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Port] and-Zeniontwerke Heidelberg AG , Heidelberg

aufgestellt werden können* Eine gute Grünstandfestigkeit ist ohnehin Grundvoraussetzung für eine wirtschaftliche Serienfertigung von Bauelementen. ■

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, einen Leichtbeton von geringer Rohdichte herzustellen, der -bei ausreichender Grünstandfestigkeit ein günstiges Schwindverhalten und eine gute Wärmedämmfahigkeit zeigt, so daß er sich zur Herstellung von vorgefertigten Bauelementen, insbesondere nach dem Vakuumverfahren eignet. . ."■-.'".- i

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mindestens zwei verschiedenartige, als vorgeformte Körper ausgebildete porige Zuschlagsstoffe, die anorganischer und/oder organischer Herkunft sein können.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat es sich als'sehr zweckmäßig erwiesen, daß sich die Zuschlagsstoffe hinsichtlich ihrer Korneigenfestigkeit wesentlich unterscheiden*

Der Zuschlagsstoff mit der höheren Korneigenfestigkeit hat die Aufgabe ein festes Stützgerüst herbeizuführen, um die erforderliche Festigkeit iji Verbindung mit einem niedrigen Schwindmaß ' zu gewährleisten. Dagegen hat der Zuschlagsstoff mit der niedrigen Korneigenfestigkeit die Aufgabe, das für die Vakuumbehandlung erforderliche geschlossene Deftige--herzustellen ohne die Wärmedämmung nachteilig zu beeinflussen»

Versuche haben ergeben, daß sich als anorganischer Stoff z.B. '.geblähter Ton oder Schieferton und als organischer Stoff -_f _ expandiertes Polystyrol ausgezeichnet eignen.

Besonders vorteilhaft sind Zuschlagstoffe mit sehr- niedriger

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* Portland-Zementwerke Heidelberg AG, Heidelberg

Schüttdichte. Als günstig können Blähtöne mit einer Schüttdichte unter 500 kg/rn^ angesehen werden. Die Korngröße dieser · Zuschläge kann zwischen > und 16 mm liegen. Dagegen sollten die expandierten Kunststoffpartikel, z.B. Polystyrol, eine Schüttdichte unter 4Ö kg/m haben und eine Körnung von 0 bis 5 mm.

Für Betone mit den genannten Zuschlagstoffen wurden vorteilhafte Mischungsverhältnisse zwischen Blähton und expandiertem Polystyrol ermittelt. Das Verhältnis Blähton zu expandiertem Polystyrol nach Raumteilen liegt zwischen 1 : 0,5 und ] : 1, entsprechend andere Mischungsverhältnisse sind möglich.

Schließlich ist es besonders zweckmäßig, die Kunststoffpartikel mit einem Haftvermittler zu umhüllen und dann beide Stoffe,, den Blähton und den Kunststoffanteil mit einem Schaummörtel zu ver-• kitten, wobei letzterer zugleich den restlichen Hohlraum ausfüllt. Die so· aufgebauten Leichtbetone eignen sich besonders als ausfachende Baustoffe für Außenwände, und für nichttragende Innenwände. : .

Die mit der Erfindung erzielten. Vorteile bestehen insbesondere darin, daß man unter Verwendung von Blähton und expandiertem Polystyrol als Zuschläge und einem Schaummörtel einen Leichtbeton mit extrem niederer Rohdichte erhält. Die Betonroh_dichten liegen unter 800 kg/zörni und die Druckfestigkeiten steigen bis zu 50 kp/cm .

Schließlich ist es insbesondere durch die ermittelten Mischungsverhältnisse der einzelnen Betonzusehlagstoffe möglich, den Leichtbeton auf einer Vibroevakuieranlage zu verarbeiten und weiterhin dem Beton die Grünstandfestigkeit zu geben,: so daß er direkt nach dem Entschalen in die .senkrechte Lage aufgestellt werden kann. * \ ·: ..·■-■■ ; .... ^

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Portland-Zementwerke .Heidelberg AG , Heidelberg

Der Erfindung liegt weiterhin zugrunde, daß mit der Kombination verschiedener Stoffe mit untei'schiedlicher Schüttdichte und Korneigenfestigkeit wie z.B. Blähton und vorgeschäumten Polystyrol Leichtbetone hergestellt werden können, die in bauphysikalischer Hinsicht erhebliche Vorteile haben* Bei ausreichender Grünstandsfestigkeit, Druckfestigkeit und·Wärmedämmung bleibt das Schwinden gering. ". "

Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Be tons--sind nach<GGehend beispielsweise drei Betonmischungen angegeben.

Betonmischung 1 ^

1. Blähton ■ ''."■'■■-■ Raumteile

1.1 Körnung 3/8 mm : Schüttdichte = 380 kg/m^ 330

1.2 Körnung 8/16 mm: Schüttdichte = 38Q kg/m-⁵ "220

2» Polystyrol (expandiert bis zu 3 mm) 550

3. Portlandzement 475 ■ ' 235

4. Wasser . 145

5. Zusatzmittel

5.1 Haftvermittler (auf 1 nr expandierte Polystyroipartikel 1kg)

5.2 Schaumbildner (0,017 % bezogen auf das Zementgewicht)

Der nach obiger Mischung- 1 hergestellte Leichtbeton hat etwa i eine Rohdichte von 600 kg/rrr sowie eine Druckfestigkeit von 20 kp/cm². '

Betonmischung 2 .

1. Blähton · Raumteile

1.1 Körnung 3/8 mrn : Schüttdichte = 380 kg/Än^ j56O

1.2 Körnung 8/I6 mm : Schüttdichte « 38O kg/öm·^ 24o

2. Polystyrol (expandiert bis zu 3 ram) 450

3. Portlandzement 475 . 235' " . "

4. Wasser ' 130

5. Zusatzmittel (wie Betonmischung 1) . "·

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Robert Bosch GmbH, Stuttgart R. 9708 Rü/Hf ·._:"

' Portland-Zementwerke Heidelberg AG, Heidelberg

.. Der nach Mischung 2 hergestellte Leichtbeton hat etwa eine Roh- "--. dichte von 640 kg/m^ sowie eine Druckfestigkeit von 30 kp/c'mS

Betonmlschung \ ^: Raumteile

1. Blähton, Körnung 2/12 ram : Schüttdichte =200 kg/tfrn? 800

2. Polystyrol (expandiert bis zu J> mm) -250 5. portlandzement 475 . 235

4. Wasser ' 145

5. Zusatzmittel (wie Betonmischung 1)

Der** nach Mischung J hergestellte Leichtbeton hat etwa eine Roh— dichte von 550 kg/m^ und eine Druckfestigkeit von 20 kp/cm .

Als Haftvermittler kann ein Epoxydharz (im Handel z.B. unter dem Namen Epicote 16.2 bekannt) mit einem zugesetzten Härter {im Handel z.B. unter dem Namen Laromin C 260 bekannt) verwendet

• werden. Als Schaumbildner eignet sich z.B. das im Handel be-■ kannte Sandopan KD.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbetons wurde wie folgt durchgeführt: ■

I« Arbeitsgang .

Die expandierten Polystyrolpartikel vjerden zuerst in einen Zwangsmischer geschüttet. Danach wird der in einem Teil des Zugabewassers dispergierte Haftvermittler zugegeben und das ganze etwa 30 Sekundren gemischt. Während dieser Zeit wird die Oberfläche der Polystyrolpartikel mit einem Haftvermittlerfilm über·* zogen. "1 - ^:-

. » 2» Arbeitsgang .

•'' Der Portlandzement wird in den laufenden Zwangsmischer geschüttet. Nach einer Mischzeit von etwa -JO Sekunden wird in einem

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Portländ-Zementwerke Heidelberg AG, Heidelberg

3>. Arb e i tsgang,

der Blähton in den laufenden Zwangsmischer eingeschüttet. Nach einer weiteren Mischdauer von 15 Sekunden wird in einem weiteren -

4* Arbeitsgang

das Zugabewasser mit beigemischtem Schaumbildner zugegeben und nach einer anschließenden Mischdauer von etwa 60 Sekunden ist der Frischbeton fertig und wird zur Vakuumbehandlung in eine entsprechend ausgebildete Form gegossen. Nach einem Verdichten durch Rütteln und einer Vakuumbehandlung (ca. 1 Minute pro 1 cm ■ Wandstärke) wird das fertige Bauelement ausgeschalt und für den weiteren Erhärtungsvorgang senkrecht aufgestellt.

Die einzelnen Arbeitsgänge sollten vorzugsweise in ihrer Reihenfolge durchgeführt werden.

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Portland~Zementwerk'fr Heidelberg AG , Heidelberg 26.Ϊ1.1969

Ansprüche

1. Leichtbeton von geringer Rohdichte aus einem Gemisch poirLger , Zuschläge und geeigneter Bindemittel, gekennzeichnet durch mindestens zwei verschiedenartige, als vorgeformte Körper ausgebildete porige Zuschlagstoffe, die anorganischer und/ oder organischer Herkunft sein können.

2. Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuschlagstoffe hinsichtlich ihrer Korneigenfestigkeit wesentlich unterscheiden.

■5. Leichtbeton nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganischer Stoff Blähton und als organischer Stoff expandiertes Polystyrol dient.

4. Leichtbeton nach Anspruch 5, vorzugsweise für Außen- und Innenwände, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähton eine Schüttdichte von weniger als 500 kg/nr und eine Körnung von J5 bis 16 ram hat, während die expandierten Polystyrolpartikel eine Schüttdichte von weniger als 4o kg/nr und eine Körnung von 0 bis "3 mm haben,

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BAD ORiQINAL

Robort Bofscla Gjnbll, ftuütgart R. 9708 Rü/Hf

"Portland-Zciiieiibwerke Heidelberg-AG, Heidelberg

5·*Leichtbeton nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zugegebene Blähton volumenmäßig jeweils bis zur Hälfte aus Körpern mit.einer Korngröße von J5 bis 8 ram und 8 bis 16 mmbesteht.

5. Leichtbeton nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis zwisehen Blähton und. expandiertem Polystyrol zwischen 1 : 0,3 und 1 : 1 nach Raumteile-i liegt.

7. Leichtbeton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschläge mittels Schaummörtel verkittet sind und daß ein noch verbleibender Hohlraum zwischen den Zuschlagen mit Schaummörtel ausgefüllt ist.

8. Bauelement, insbesondere vorgefertigtes Wandelement, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Leichtbeton nach einem der vorherigen Ansprüche besteht.

9. Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Leichtbetons entsprechend den Ansprüchen 1 - 7, gekennzeichnet durch nachstehende Verfahrensschritte:

a) Mischen der expandierten Polystyrolpartikel mit einem Haftvermittler im Zwangsmischer;

b) Zugabe des Zementanteils;

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Portlrand-Zementv/erke Heidelberg AG, Heidelberg

c) Einschütten des Blähtons In den laufenden Zwangsmischer;

d) Zugabe von Viasser und Sehaumbildner;

e) Einfüllen des fertigen Frischbetons in eine Form und

f) Vakuumbehandlung des Frischbetons in der Form.

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