DE2742283B2 - Schaumtonmischung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Schaumtonmischung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Außerdem kann zur Verbesserung des Zusammenhangs des Schaums vor dem Brennen eine geringe
Menge Glasfasern von 0,1 bis 1 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zugesetzt
werden.
Vorteilhaft verwendet man kurze Glasfasern, wie z. B.
Fasern von 13 mm Länge.
Ebenso kann man, um das Auftreten eines »Ausblühens« nach dem Brennen zu vermeiden, eine geringe
Barytmenge von 0,1 bis 1 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zusetzen.
Das besonders geeignete Schäummittel ist ein flüssiges anionisches Reinigungsmittel. Man setzt davon
3 bis 7 Gew.-% bezüglich des Gesamtgewichts an Flugaschen und Ton zu. Die Fachleute verstehen, daß
die Schäummittelmenge in direkter Beziehung zur Dichte des Tonschaums steht, was eine leichte
Steuerung der Eigenschaften des erhaltenen Erzeugnisses aus Terrakotta ermöglicht.
Der Tonschaum gemäß der Erfindung enthält 45 bis 60% Wasser bezüglich des Gesamtgewichts an
Flugaschen und Ton.
Gegebenenfalls können dem Tonschaum gemäß der Erfindung die in der Ziegelstein- und Dachziegelindustrie
bekannten Färbmittel zugesetzt werden, um den Erzeugnissen aus Terrakotta die gewünschte Farbgebung
zu verleihen.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Herstellen einer Schaumtonmischung der
vorstehend beschriebenen Art. Dieses Verfahren umfaßt vorzugsweise zwei Stufen.
In einer ersten Stufe dispergiert man in einem Behälter unter schwachem Rühren die gesamte
Wassermenge, eine Teilmenge der Flugaschen, insbesondere ein bis zwei Drittel der Gesamtmenge dieses
Bestandteils, und gegebenenfalls die gesamte Glasfaserund Barytmenge und an letzter Stelle das Schäummittel.
In einer zweiten Stufe, die unverzüglich auf die erste folgt, wird das vorstehende Gemisch einem starken
Rühren derart unterworfen, daß man einen verhältnismäßig reichlichen und stabilen Schaum erhält. Dann
führt man unter weiterem starken Rühren die restliche
ίο Menge der Flugaschen und die gesamte Tonmenge ein.
Vorzugsweise werden diese beiden Bestandteile abwechselnd in kleinen Mengen so eingeführt, daß der
Schaum nicht zusammenfällt.
Nachdem alle Bestandteile vereinigt sind, beendet
Nachdem alle Bestandteile vereinigt sind, beendet
Ii man das Rühren: der so erhaltene Tonschaum ist zur
weiteren Verwendung bereit Insbesondere kann dieser Tonschaum in Formen gegossen, getrocknet, entformt
und zum Erhalten eines Terrakottaerzeugnisses mit Zellenstruktur gebrannt werden, das besonders vorteilhafte
mechanische, Wärmeisolations- und Schallabsorptionseigenschaften aufweist. Die Trocknungs- und
Brennzeiten und -temperaturen sind den bei der Fertigung von Ziegelsteinen und Dachziegeln angewandten
gleich.
Das so erhaltene Terrakottaerzeugnis kann anschließend nachgeschliffen und mit einem Silikoiianstrich
besprüht werden, um jeder Gefahr nachträglicher Feuchtigkeitsaufnahme vorzubeugen, die es bröckelig
und somit für jede Verwendung ungeeignet machen
to könnte.
Die folgenden Beispiele, die keinen beschränkenden Charakter haben, sind zur Veranschaulichung zweier
besonderer Ausführungsarten der Erfindung bestimmt.
Die Apparatur zur Herstellung lies Tonschaums besteht hauptsächlich aus einem einen Rührer mit
veränderlicher Drehzahl aufweisenden Behälter, über dem zwei Trichter angeordnet sind, von denen der eine
die Flugaschen und der andere Ton enthält.
Die Schaufelblätter des Rührers sind sogenannte »amerikanische Schaufelblätter«: sie schleudern das
Erzeugnis zum Umfang des Behälters, ohne es zu brechen. Andernfalls bestünde die Gefahr einer
Blättrigkeit während des Gießens.
Der Rührer wird von einem Motor mit zwei Drehzahlen, nämlich einer von etwa 200 U/min und der
anderen von etwa 400 U/min angetrieben.
Während der Rührer mit niedriger Drehzahl läuft, führt man in den Behälter die gesamte Wassermenge,
nämlich 4101, und gleichzeitig 4 kg Glasfasern und 4 kg Baryt ein. Dann setzt man 215 kg Flugasche zu, die 39%
der Gesamtmenge dieses Bestandteils darstellen. Anschließend werden 55 1 Schäummittel zugesetzt.
Nachdem das Schäummittel eingeführt ist, läßt man den Rührer mit hoher Drehzahl so laufen, daß ein
stabiler und verhältnismäßig reichlicher Schaum gebildet wird. Dieses Ziel wird im vorliegenden Fall nach
2 min 45 see Rotation erreicht. Man führt dann den Rest der Flugaschen, d. h. 331 kg, sowie 297 kg von in einem
Mahlwerk mit einem Sieb von 2 mm zerkleinertem Ton ein.
Praktisch werden diese beiden Bestandteile abwechselnd
in kleinen Mengen eingeführt. Dies bewirkt das Auftreten eines Absetzens dieser Stoffe in den Trichtern
und folglich eine gleiche Absinkgeschwindigkeit für jeden der beiden Stoffe im Lauf ihrer Einführung. Dieses
Zusetzen dauert ebenfalls 2 min 45 see.
Man läßt dann den Rührer noch für 75 see rotieren.
Man läßt dann den Rührer noch für 75 see rotieren.
Am Ende dieser Zeitdauer bringt man den Rührer zum Stillstand: der so erhaltene Tonschaum ist zur
Weiterverwendung bereit.
Dieser Tonschaum, dessen Zusammensetzung in der ίγ>
Tabelle 1 angegeben ist, weist ein Flugaschen-Ton-Gewichtsverhältnis von 65 :35 auf.
Tabelle I | Menge | In % bezüglich des |
■")() Bestandteile | Gesamtgewichts von | |
Flugaschen und Ton | ||
546 kg | ||
r)j Flugaschen | 297 kg | - |
Ton | 410 kg | 48,6% |
Wasser | 55 Liter | 6,5% |
Schäummittel | 4 kg | 0,47% |
Glasfasern | 4 kg | 0,47% |
bo Baryt | ||
Die verwendeten Flugaschen haben die folgende Gewichtszusammensetzung
Siliziumdioxid | 50 bis 56% |
Ferrioxid | 10 bis 22% |
Aluminiumoxid | 24 bis 29% |
Kalk | 1 bis 2% |
Magnesiumoxid
Wasserfreie Pottasche
Wasserfreie Soda
Schwefelsäureanhydrid
Unverbranntes
Wasserfreie Pottasche
Wasserfreie Soda
Schwefelsäureanhydrid
Unverbranntes
Der so erhaltene Tonschaum weist eine Dichte von 0,85 g/cm3 auf.
Dieser Schaum wird in Eisenformen gegossen, die an ihrem Coden perforiert und innen über ihren Umfang
mit einem Wellpappeband ausgekleidet sind, das die Entformung erleichtert und eine leichte Handhabung
des entformten Erzeugnisses vor dem Brennen ermöglicht.
Das Trocknen erfolgt in zwei Stufen: ein Trocknen in feuchter Zone bei einer Temperatur von 25—300C
während 24 h, worauf ein Trocknen in trockener Zone bei einer Temperatur von 65—70° C während 36 h folgt.
bis 2% Nach dem Entformen wird das so getrocknete und
bis 3% noch immer von dem Wellpappeband umgebene 0,3 bis 1 % Erzeugnis während 36 h in einem Ziegelofen bei 9500C
bis 0,4% gebrannt Das Brennen zerstört das Wellpappeband und
2,6 bis 4,5% 5 führt zu bestimmten physikalisch-chemischen Änderungen
des Erzeugnisses: insbesondere findet man nach dem Brennen keine Spur von Glasfasern mehr.
Das so erhaltene Terrakottaerzeugnis mit Zellstruktur
hat eine Dichte von 0,55 g/cm3. Es wird anschließend abgeschliffen und dann mit einer Silikonlösiing besprüht,
um eine spätere Feuchtigkeitsaufnahme zu vermeiden.
Ein Tonschaum, dessen Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, wird entsprechend der
Beschreibung im Beispiel 1 hergestellt.
Tabelle II | Menge | In Gew.-% bezüglich |
Bestandteile | des Gesamtgewichts | |
von Flugaschen und | ||
Ton | ||
546 kg | — | |
Flugaschen | 297 kg | — |
Ton | 4501 | 53,5% |
Wasser | 401 | 4,7% |
Schäummittel | 4 kg | 0,47% |
Glasfasern | 4 kg | 0,47% |
Baryt | ||
In diesem Fall werden 340kg Flugaschen, d.h. 62% der Gesamtmenge an diesem Bestandteil, in der ersten
Herstellstufe des Tonschaums eingeführt.
Der so erhaltene Tonschaum weist eine Dichte von 0,85 g/cm3 auf. Nach dem Trocknen und Brennen hat
das Terrakottaendprodukt eine Dichte von 0,57 g/cm3.
Die ausgehend von dem Tonschaum gemäß der Erfindung erhaltenen Terrakottaerzeugnisse weisen ein
besonderes physikalisches Gefüge auf: sie enthalten eine Anzahl von Mikrokanälen großer Komplexität.
Dank dieses Gefüges können solche Erzeugnisse wirksam die Töne sämtlicher Frequenzen absorbieren;
der Sabine-Absorptionskoeffizient liegt nämlich über 0,85, wenn die Frequenz über 300 Hz ist.
Außerdem weisen diese Erzeugnisse eine Feuerbeständigkeit auf, die ihre Einordnung als feuerdämmend
für eine Dauer von 3 h und als flammenabweisend für eine Dauer über 4 h zuläßt.
Weiter ist die Trockenwärmeleitfähigkeit dieser Erzeugnisse aus Terrakotta bei 200C etwa 0,14 Watt/
m/°C, was ihnen ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften verleiht.
Andererseits sind die erfindungsgemäß erhaltenen Terrakottaerzeugnisse nicht nur selbsttragende Materialien;
denn sie halten Drücke von etwa 12 bar bei einer Dichte von 0,55 g/cm3 und von etwa 40 bar bei einer
Dichte von 0,70 g/cm3 aus.
Fachleute erkennen daraus die Vorteile, die die Zusammensetzungen, das Verfahren und die Erzeugnisse
gemäß der Erfindung insbesondere für das Bauwesen und verwandte Gebiete mit sich bringen.
Claims (14)
1. Schaumtonmischunf aus Ton, Flugaschen von Wärmekraftwerken, wenigstens ein Schäummittel
enthaltenden Zusätzen und Wasser zwecks Herstellung eines getrockneten und gebrannten Erzeugnisses
aus Terrakotta mit Zellenstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor jedem anderen
Zusatz aus 60 bis 70 Gew.-% Flugaschen und 40 bis 30 Gew.-% Ton besteht
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schäummittel ein flüssiges
anionisches Reinigungsmittel ist
3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß sie 3 bis 7 Gew.-°/o Schäummittel,
bezüglich des Gesamtgewichts von Flugaschen un>i Ton enthält
4. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 45 bis 65% Wasser
bezüglich des Gesamtgewichts von Flugaschen und Ton enthält.
5. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis 1
Gew.-% Glasfasern bezüglich des Gesamtgewichts von Flugaschen und Ton enthält.
6. Mischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie kurze Glasfasern enthält.
7. Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis 1
Gew.-% Baryt bezüglich des Gesamtgewichts von Flugaschen und Ton enthält
8. Verfahren zur Herstellung einer Schaumtonmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß es zwei aufeinanderfolgende Stufen umfaßt:
a) Man dispergiert in einem Behälter unter schwachem Rühren die gesamte Wassermenge,
eine Teilmenge der Flugaschen und die gesamte Schäummittelmenge,
b) man unterwirft das in der Stufe a) erhaltene Gemisch einem starken Rühren zum Erhalten
eines reichlichen und stabilen Schaumes und führt dann unter weiterem starken Rühren die
restliche Menge der Flugaschen und die gesamte Tonmenge ein.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe a) ein bis zwei Drittel
der Gesamtmenge der Flugaschen dispergiert.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Stufe a) die gesamte
Glasfasermenge dispergiert.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß man außerdem in der Stufe a) die gesamte Barytmenge dispergiert
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe b) 2 bis 4 Minuten
unter starkem Rühren vermischt.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe b) abwechselnd kleine
Mengen der Flugaschen und des Tons einführt
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß man das erhaltene Produkt in perforierte, innen mit einem Wellpappeband
ausgekleidete Metallformen gießt
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaumtonmischung
zum Trocknen und Brennen zwecks Herstellung eines Erzeugnisses aus Terrakotta mit Zellenstruktur
und ein Verfahren zum Herstellen einer Schaumtonmischung.
Die FR-PS 20 93 133 beschreibt eine Schaumtonzusammensetzung und zwei Verfahren zur Herstellung
von Erzeugnissen aus Terrakotta. Der Schaumton enthält Ton, Wasser, ein Schäummittel, kurze Glasfa-
K) sern und gegebenenfalls ein Stabilisiermittel, das die Trocknung erleichtert wie z. B. die Flugaschen eines
Wärmekraftwerks. Das erste Herstellungsverfahren besteht darin, getrennt einen Tonschlamm mittels
Durchmischens des zerkleinerten Tons mit Wasser und
r, einen Schäummittelschaum herzustellen und dann den Tonschlamm in den Schaum unter heftigem Rühren
einzuführen. Das zweite in der genannten PS beschriebene Verfahren besteht darin, das zerkleinerte Tonpulver,
das Wasser und das Schäummittel zu vermischen und dann kräftig zu rühren.
Um den so erzeugten Tonschaum zu stabilisieren, kann man als Stabilisiermittel Flugaschen verwenden.
Dieses Stabilisierungsmittel wird vorzugsweise in den Tonschlamm am Ende des Mischens eingeführt.
2r> Nach dem Trocknen und Brennen nach den für die
herkömmliche Terrakotta angewandten gleichen Programmen können die erhaltenen Erzeugnisse als
Wandelemente, als halbfeuerfeste Isolierelemente für Temperaturen unter 10000C und als Leichtgranulate
»ι verwendet werden.
Indessen befriedigen die nach der genannten FR-PS erhaltenen Erzeugnisse in der Hinsicht nicht, daß sie zu
brüchig sind und daher zu einem starken Ausschußanteil im Lauf der Herstellung führen. Es wurde außerdem ein
Γι Mangel an Reproduzierbarkeit der Eigenschaften des
Erzeugnisses aus Terrakotta festgestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaumtonzusammensetzung zum Brennen nach
Trocknung zwecks Herstellung von Erzeugnissen aus Terrakotta zu entwickeln, die gegenüber Handhabungen
widerstandsfähig sind und verbesserte mechanische und Isolationseigenschaften aufweisen, und ein Verfahren
zur Herstellung eines Erzeugnisses aus Zellenterrakotta durch Trocknen und Brennen aus dieser
4r> Schaumtonzusammensetzung anzugeben.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Schaumtonzusammensetzung
Flugaschen von Wärmekraftwerken in größerer Gewichtsmenge als der Tonmenge enthält und dadurch
w nach dem Trocknen und Brennen das Erhalten von besonders vorteilhaften Terrakottaerzeugnissen mit
Zellenstruktur ermöglicht
Die Flugaschen von Wärmekraftwerken haben als Haupteigenschaft die, wenig schmelzbare Stoffe zu
Yi enthalten und an Aluminiumoxid reich zu sein.
Man versteht, daß aufgrund der Tatsache, daß diese Zusammensetzung gewichtsmäßig mehr Flugaschen als
Ton enthält, die Flugaschen eine völlig andere Rolle als die in der FR-PS 20 93 133 beschriebene spielen.
Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist daher eine Schaumtonmischung
aus Ton, Flugaschen von Wärmekraftwerken, wenigstens ein Schäummittel enthaltenden Zusätzen und
Wasser zum Trocknen und Brennen zwecks Herstellung
b5 eines Erzeugnisses aus Terrakotta mit Zellenstruktur,
mit dem Kennzeichen, daß sie vor jedem anderen Zusatz aus 60 bis 70 Gew.-% Flugaschen und 40 bis 30
Gew.-% Ton besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2742283C3 DE2742283C3 (de) | 1979-11-22 |
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Family Applications (1)
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DE2742283A Expired DE2742283C3 (de) | 1976-09-22 | 1977-09-20 | Schaumtonmischung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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GB (1) | GB1582098A (de) |
Cited By (2)
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DE3233552C1 (de) * | 1982-09-10 | 1983-11-03 | Alfred Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Schniering | Leichtbaustoff auf der Basis von Flugaschen |
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US4885203A (en) * | 1987-07-01 | 1989-12-05 | Applied Ultralight Technologies, Inc. | Lightweight fired building products |
DE4011254C1 (de) * | 1990-04-05 | 1991-06-20 | Effem Gmbh, 2810 Verden, De | |
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- 1977-09-21 GB GB39381/77A patent/GB1582098A/en not_active Expired
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GB1582098A (en) | 1980-12-31 |
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