DE3222802C2

DE3222802C2 -

Info

Publication number: DE3222802C2
Application number: DE3222802A
Authority: DE
Inventors: Vladimir G. Kamenskij; Galina S. Raptunovitc; Igor M. Ljackevitc; Valerij P. Samzov; Vikentij G. Minsk Su Suskevitc; Gennadij I. Pos.Povlovo-Na-Neve Su Davydov; Jurij V. Moskau/Moskva Su Sokolov; Anatolij A. Kononov; Valerij I. Minsk Su Doronin
Original assignee: Belarusian National Technical University BNTU
Current assignee: Belorusskij Politechniceskij Institut Minskij Zavo
Priority date: 1982-06-18
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3222802A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beton- oder Gipsplatten durch Bereiten einer plastischen Mischung auf der Grundlage eines Mineralbindemittels mit Wasser und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und Formen der Mischung durch Pressen bei gleichzeitiger Entfernung von überschüssiger Feuchte von einer Seite.

Derartige Verfahren sind beispielsweise aus der DE-PS 1 20 445, der FR-PS 10 63 459 und der DE-OS 21 59 890 bekannt. Hierbei kann die Mischung zwischen Filtereinrichtungen in einer Presse angeordnet sein, es kann an der Abzugsseite Unterdruck vorgesehen sein und/oder die Mischung kann während des Pressens gerüttelt werden. Es ist auch bekannt, die Mischung einer Wärmebehandlung zu unterziehen.

Die bekannten Verfahren erfordern einen verhältnismäßig hohen Energieeinsatz. Dennoch weisen die hergestellten Platten eine Festigkeit auf, die in vielen Fällen nicht ausreichend ist oder bei ausreichender Festigkeit eine Plattendicke erfordert, die den Verwendungsbereich einschränkt und den Materialverbrauch erheblich erhöht, so daß diese Platten sehr teuer sind.

Obwohl oftmals hohe Drücke von 65 bis 70 MPa angewandt werden, ist die erzielte Festigkeit nicht besonders hoch. Hochfeste Erzeugnisse bei verhältnismäßig kleinen Preßdruckgrößen unter 30,0 mPa herzustellen, ist bisher unmöglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Beton- oder Gipsplatten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart auszubilden, daß mit möglichst geringem Energieaufwand eine hohe Festigkeit der hergestellten Platten erreicht wird.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Bekanntlich durchlaufen die Systeme vom Typ eines Gemisches aus Mineralbindemittel und Wasser während des Aushärtevorganges eine ganze Reihe von Zustandsphasen, die durch unterschiedliche Stabilitätszustände im Zusammenhang mit der Veränderung der freien Innenenergie dieser Systeme gekennzeichnet sind. Die freie Innenenergie hängt von der Gesamtheit der physikalisch- chemischen Umwandlungsphasen ab, die das erhärtende Gemisch aus Bindemittel und Wasser durchläuft. Diese Systeme weisen dann ihre größtmögliche Instabilität auf, wenn sich eine Koagulationsstruktur bildet, die sich nur in plastischen Mischungen bildet, das heißt in Mischungen, in denen überflüssiges Wasser enthalten ist.

Wie durchgeführte Untersuchungen bestätigt haben, erfordert jede äußere Einwirkung - auch das Pressen einer aushärtenden plastischen Mischung - zum Zeitpunkt der Ausbildung einer Koagulationsstruktur den geringsten Energieaufwand zum Erhalten von hochfesten Erzeugnissen. Das Pressen ist dann am wirksamsten, wenn die überschüssige Feuchte intensiv durch die Mischung hindurchgedrückt wird und die austretende Feuchte entfernt wird. Es wurde festgestellt, daß die hydrodynamische Einwirkung der auszupressenden und somit hindurchzudrückenden Flüssigkeit in dieser Zeitspanne eine bedeutende Einflußgröße darstellt, die die Werkstoffstruktur des Enderzeugnisses beeinflußt. Durch Veränderung des Durchdringungsverhaltens in der Flüssigkeit können die vorgeschriebenen Strukturkennziffern der Enderzeugnisse erreicht werden.

Eine optimale Schnelligkeit beim Pressen und eine optimale Einwirkungszeit ist vorzugsweise dann gegeben, wenn das Pressen mit 0,25 bis 8,5 MPa/Minute bei einer Dauer von 1,1 bis 5 Minuten erfolgt.

Vorzugsweise wird das Pressen von Platten unter Verwendung eines Zementbindemittels bei einer Temperatur von 70 bis 250°C unter nachfolgender Abkühlung in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C durchgeführt.

Durch die Einwirkung der Temperatur und des Druckes auf eine plastische Betonmischung unter gleichzeitiger Entfernung der überflüssigen Feuchte wird die größtmögliche Verdichtung des Gemisches, eine Verzögerung des Kristallwachstums sowie eine Formierung und Verfestigung des feinkristallinen Gefüges begünstigt. Die Verfestigung erfolgt dann am intensivsten, wenn die Erzeugnisse in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C abschließend abgekühlt werden.

Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1: Herstellung von Gipsplatten

In einer Gemischaufbereitungseinheit werden als Ausgangskomponenten Halbhydratgips und Wasser gemischt. Es wird eine plastische Mischung mit einer Wasser/Gipszahl W/G 0,52 bereitet. Die hergestellte Mischung wird durch einen Förderer einer formgebenden Presse zugeführt. In der Presse wird die hergestellte Gipsmischung nach 40 Sekunden, vom Zeitpunkt der Durchmischung mit Wasser ab, mit einer Preßgeschwindigkeit von 7,5 mPa/Minute während 2 Minuten gepreßt. Hierbei wird auch die Feuchte durch das in der Presse enthaltene Filterelement regelbar abgeführt. Die fertig gepreßte Platte wird mittels des Förderers einem Lager zugeführt.

Die entsprechend gefertigten Gipsplatten weisen eine Druckfestigkeit von 50 bis 65,0 MPa auf, eine Biegefestigkeit von 14 bis 15 MPa, einen Wasserdichtigkeitsbeiwert von 0,9 bis 0,95, einen Wasserabsorptionskoeffizienten von 6 bis 7%, eine Frostbeständigkeit von 25 bis 30 Zyklen und eine volumetrische Masse von 1,9 bis 2,0 auf.

Beispiel 2: Herstellung von Fußbodenplatten

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 23% Portlandzement, 65% Gipsanhydrid, 12% Tripel und Sand hergestellt. Das Massenverhältnis Sand/Bindemittel beträgt 1 : 1. Das Wasser/Bindemittelverhältnis beträgt W/B 0,55. Die formgebende Presse wird vorab auf eine Temperatur von 80 bis 85°C erwärmt. Das Pressen beginnt 30 Minuten nach dem Ansetzen der Mischung mit Wasser. Das Pressen verläuft unter gleichzeitiger Abführung von überschüssiger Feuchte mit einer Preßgeschwindigkeit von 3,0 MPa/Minute während einer Preßdauer von 5 Minuten bei einer Temperatur im Erzeugnis von 90 bis 100°C. Die fertig gepreßte Platte wird vom Förderer abgenommen, in ein Wassermedium eingeführt und bis auf eine Temperatur von 40°C abgekühlt.

Die fertigen Betonplatten weisen eine Druckfestigkeit von 95 bis 120 MPa, einen Enthärtungsbeiwert von 0,82, einen Wasserbeständigkeitsbeiwert von 0,98, einen Wasserabsorptionskoeffizienten von etwa 3,5% sowie eine Abriebfestigkeit von 0,3 bis 0,35 g/cm² auf.

Beispiel 3: Herstellung von Platten auf Grundlage eines hochgebrannten Gipses

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 15% Puzzolanzement, 85% Anhydrid und Sand hergestellt. Das Bindemittel/Sandverhältnis B/S beträgt 1 : 0,4, das Wasser/ Bindemittelverhältnis W/B 0,43. Die Mischung wird 90 Sekunden nach Beginn des Ansetzens unter intensiver Abführung der Feuchte mit einer Preßgeschwindigkeit von 5,5 MPa/Minute während 2,5 Minuten mit nachfolgendem Halten unter Druck im Laufe von 10 Minuten bei einer Temperatur von 85°C gepreßt. Das fertig gepreßte Erzeugnis wird in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C abgekühlt.

Die Druckfestigkeit der fertigen Betonplatten erreicht dabei 65,0 bis 80,0 MPa, der Erhärtungsbeiwert 0,82, der Wasserdichtigkeitskoeffizient 0,97 und die Abriebfestigkeit 0,28 g/cm².

Beispiel 4: Herstellung von Bürgersteigbetonplatten

Es wird eine Betonmischung mit einer Zusammensetzung aus 70% Portlandzement und 30% Sand mit einem Wasser/Zementverhältnis W/Z 0,39 hergestellt. Die vorbereitete Betonmischung wird 45 Minuten nach Beginn des Mischens mit Wasser der formgebenden Presse zugeführt, die auf 90 bis 95°C vorerwärmt ist. In der Presse erfolgt eine zeitlich abgestimmte Erhöhung des Drucks bis auf 30 MPa und eine Erhöhung der Temperatur bis auf 240°C. Die Druckerhöhungsgeschwindigkeit beträgt 0,25 bis 0,27 MPa/Minute und die Preßdauer etwa 120 Minuten. Danach wird das Erzeugnis zwei Stunden bis auf eine Temperatur von 35°C unter Druck abgekühlt.

Die fertigen Betonplatten weisen eine Druckfestigkeit von 170 bis 195 MPa, eine Wasserabsorption von etwa 3% und eine Frostbeständigkeit von 150 bis 200 Zyklen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht Beton- bzw. Gipsplatten herzustellen, die widerstandsfähiger sind als die nach bekannten Verfahren hergestellten Erzeugnisse, d. h. sie weisen eine höhere Festigkeit auf. Die hergestellten Platten zeichnen sich durch erhöhte betriebstechnische Kennwerte aus und können als Ersatz für natürliche Steine verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Beton- oder Gipsplatten durch Bereiten einer plastischen Mischung auf der Grundlage eines Mineralbindemittels mit Wasser und gegebenenfalls Zuschlagstoffen und Formen der Mischung durch Pressen bei gleichzeitiger Entfernung von überschüssiger Feuchte von einer Seite, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen der Mischung in der Phase erfolgt, in der sich eine Koagulationsstruktur in der Mischung bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen mit 0,25 bis 8,5 MPa/Minute bei einer Dauer von 1,1 bis 5 Minuten erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen von Platten unter Verwendung eines Zementbindemittels bei einer Temperatur von 70 bis 250°C unter nachfolgender Abkühlung in einem hydrothermalen Medium bis auf eine Temperatur von 30 bis 35°C erfolgt.