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DE2129942A1 - Gypsum and Portland cement compounds that set with water and products made from them - Google Patents

Gypsum and Portland cement compounds that set with water and products made from them

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Publication number
DE2129942A1
DE2129942A1 DE19712129942 DE2129942A DE2129942A1 DE 2129942 A1 DE2129942 A1 DE 2129942A1 DE 19712129942 DE19712129942 DE 19712129942 DE 2129942 A DE2129942 A DE 2129942A DE 2129942 A1 DE2129942 A1 DE 2129942A1
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DE
Germany
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aggregate
portland cement
water
gypsum
plaster
Prior art date
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Pending
Application number
DE19712129942
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German (de)
Inventor
Darling Arthur Henry
Gall Robert William
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaiser Gypsum Co Inc
Original Assignee
Kaiser Gypsum Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Kaiser Gypsum Co Inc filed Critical Kaiser Gypsum Co Inc
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/08Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • C04B16/087Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons shredded

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Description

DR. R. POSCHENRIEDERDR. R. POSCHENRIEDER

DR. E. BOhTrNER
DIPL-ING. Η.-.ϊ. MÖLLER
DR. E. BOhTrNER
DIPL-ING. Η .-. Ϊ. MÖLLER

Patentanwälte
8 MÜNCHEN 8Θ '
Lucile-Gralin-Strafie 38
Telefon 443755
Patent attorneys
8 MUNICH 8Θ '
Lucile-Gralin-Strafeie 38
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Oase 5284Oasis 5284

KAISER GYPSUM COMPANY, Inc., 300 Lakeside Drive, Oakland, OaI. (7.St0A0)KAISER GYPSUM COMPANY, Inc., 300 Lakeside Drive, Oakland, OaI. (7.St 0 A 0 )

Mit Wasser abbindende Gips- und Portlandzementmassen und daraus hergestellte ProdukteGypsum and Portland cement compounds that set with water and products made from them

Die Herstellung von Gipserzeugnissen, wie Gipswandplatten und Stuckgips, und auch die Herstellung von Portlandzement-Produkten gehören an sich zum Stand der Technik. Jedes Jahr werden sehr große Mengen dieser Materialien hergestellt. In den vergangenen Jahren sind zahlreiche Versuche unternommen worden, um solche Produkte mit einer wesentlich niedrigeren Dichte herzustellen, ohne dabei die Festigkeit zu verschlechtern. Für derartige geringgewichtige Produkte besteht offensichtlich ein technisches Bedürfnis; beispielsweise brauchen die Bausockel nicht mehr so stark und kost-The manufacture of plaster products such as plasterboard and plaster of paris, and also the manufacture of Portland cement products belong to the state of the art per se. There are very large amounts of these every year Materials made. In recent years numerous attempts have been made to to produce such products with a much lower density without reducing the strength. There is obviously a technical need for such lightweight products; for example the building bases no longer need so strong and cost-

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spielig zu sein wie diejenigen, die man bei schwereren Produkten benötigt. Zu diesem Zweck hat man bereits verschiedene Materialien verwendet, wie geblähten Perlit in Gipsplatten, wie es die USA-Patentschrift 2 8Oj5 575 beschreibt, und geblähte Polystyrolperlen in Betonprodukten, wie es die USA-Patentschrift 3 247 294 besehreibt.to be playful like those needed with heavier products. For this purpose one already has different ones Materials used such as expanded perlite in plasterboard, such as U.S. Patent 2,8Oj5,575 and expanded polystyrene beads in concrete products as described in U.S. Patent 3,247,294.

Wenn auch gewisse Verbesserungen bei der Herstellung von geringgewichtigen Gipserzeugnissen und Leichtbetonprodukten erzielt worden sind, so stellen die bekannten Produkte noch nicht die endgültige Lösung des erwähnten Problems dar. So werden z.B. beim Schneiden von mit Perlit hergestellten Gipsplatten die Messer bzw. Sägen rasch stumpf.Albeit some improvements in the manufacture of lightweight gypsum and lightweight concrete products have been achieved, the known products do not yet provide the final solution to the problem mentioned For example, when cutting plasterboard made with perlite, the knives or saws become fast dull.

Bei Mitverwendung von expandierten bzw. geblähten Polystyrolperlen treten mehrere Schwierigkeiten auf. Die Perlen neigen zu einer starken elektrostatischen Aufladung, und als Folge hiervon fließen sie nicht gleichmäßig aus Vorratsbehältern und Aufgabevorrichtungen aus, sondern neigen dazu, an den Seitenwänden der Vorrichtungen festzukleben. Ferner schwimmen die Perlen auf der Gipsobersehicht und der Zementbreioberschicht, was häufig zu einer hohen Anreicherung der Perlen auf der Oberfläche der Produkte führt. Darüber hinaus steigt der Wasserbedarf für den Brei bei Verwendung der Perlen an, und zwar wegen des Volumens, das die Perlen einnehmen. Außerdem weisen die Fertigprodukte, die geblähte Polystyrolperlen enthalten, den Nachteil auf, daß die Perlen, die eine verhältnismäßig glatte, nicht benetzbare Oberfläche besitzen, in dem Grundgefüge zwar ein Volumen einnehmen,When using expanded or blown polystyrene beads several difficulties arise. The pearls tend to have a strong electrostatic charge, and as a result, they do not flow evenly out of storage bins and feeders, rather, they tend to stick to the side walls of the devices. Furthermore, the pearls float on the Plaster top layer and the cement paste top layer, which often leads to a high accumulation of pearls on the surface of the products. In addition, the need for water for the pulp increases when the pearls are used, and because of the volume that the pearls occupy. In addition, the finished products containing expanded polystyrene beads have the disadvantage that the beads, the a relatively smooth, non-wettable surface own, in the basic structure take up a volume,

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ohne jedoch ein integrierender Bestandteil desselben zu werden. Sie verkleben nicht mit der Grundraasse bzw. werden an diese nicht gebunden und neigen dazu, während der Verarbeitung und beim späteren Hantieren auszuplatzen.but without becoming an integral part of it. They do not or will not stick to the ground floor not bound to them and tend to burst during processing and later handling.

Es wurde nun gefunden, daß man aus gebrannten Gipsmassen oder Portlandzementmassen, denen man - weiter unten näher erläutertes - zerfasertes bzw. zerriebenes (shredded) geblähtes Polystyrol als Zuschlagstoff zugesetzt hat, mit Wasser abgebundene Erzeugnisse, nämlich Gipsprodukte, wie Wandplatten, Leisten, Verschalungen, Unterlagenplatten, Formplatten und Verputz, und ebenso Betonprodukte, wie Blöcke, Trennwände und Dachpfannen, herstellen kann, die wesentlich niedrigere Dichten aufweisen als vergleichbare Produkte, die aus Massen ohne einen derartigen Zuschlagstoff hergestellt worden sind, wobei die Baufestigkeit der geringergewichtigen Produkte überraschenderweise nicht ernstlich beeinträchtigt ist.It has now been found that one can make of plaster of paris or Portland cement, which one - below explained in more detail - has added shredded or expanded polystyrene as an additive, with Water-bound products, namely gypsum products such as wall panels, strips, cladding, base panels, Can produce molded panels and plaster, as well as concrete products such as blocks, partitions and roof tiles that have significantly lower densities than comparable products made from masses without such an additive have been produced, the structural strength of the lower-weight products surprisingly not is seriously impaired.

Figur 1 gibt in Form eines Fließschemas das Gesamtsystem einer Anlage zur Herstellung von Gipswandplatten unter Mitverwendung von zerfasertem, geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff wieder.FIG. 1 shows the overall system in the form of a flow diagram a plant for the production of gypsum wall panels using fiber-reinforced, expanded polystyrene aggregate again.

Figur 2 ist ein Teilquerschnitt durch ein nach einer Ausführungsform der Erfindung hergestelltes Erzeugnis.Figure 2 is a partial cross-section through a according to one embodiment product made of the invention.

Wird zerfasertes, geblähtes Polystyrol als Zuschlagstoff zu gebrannten Gipserzeugnissen oder Portlandzement zugesetzt, so weisen die mit Wasser abgebundenen Produkte, die aus solchen Gemengen hergestellt worden sind, eine signifikant niedrigere Dichte auf. Die niedrigeren Dichten hängen bis zu einem gewissen Grad von der Menge desUsed as an aggregate from fiberized, expanded polystyrene added to calcined gypsum products or Portland cement, the water-set products which have been produced from such batches have a significantly lower density. The lower densities depend to some extent on the amount of the

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Zuschlagstoffes ab, die eingearbeitet ist. Wie gefunden wurde, sind bereits sehr geringe Mengen, z.B. solche bis herunter zu 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, wirksam. Die Höchstmenge an Zuschlagstoff, deren, man sich bedient,-hängt in gewisser Weise von wirtschaftlichen Gesichtspunkten ab. Es wurde gefunden, daß bis zu 5 % eingearbeitet werden kann, ohne daß hierdurch die Festigkeit der Endprodukte merklich verändert wird. Eine Gipswandplatte von besonders guter Qualität wird durch Zugabe von 2 bis 3 Gewichtsprozent des genannten Zuschlagstoffes zum Gemisch hergestellt. Mit diesem Gemisch können Wandplatten hergestellt werden, die ungefähr nur halb so viel wie die bekannten Wandplatten wiegen, die ohne Zusatz des Zuschlagstof-Aggregate that is incorporated. As has been found, even very small amounts, for example those down to 0.01 percent by weight, based on the total mass, are effective. The maximum amount of aggregate that one uses depends in a certain way on economic considerations. It has been found that up to 5 % can be incorporated without noticeably changing the strength of the end products. A gypsum wall panel of particularly good quality is produced by adding 2 to 3 percent by weight of the said aggregate to the mixture. With this mixture, wall panels can be produced that weigh about half as much as the known wall panels that are made without the addition of the aggregate.

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fes hergestellt worden sind, z.B. 0,50 g/dm (1200 pounds per thousand square feet) im Vergleich zu 96,5 g/dm£ (2000 pounds per thousand square feet).fes, e.g. 0.50 g / dm (1200 pounds per thousand square feet) compared to 96.5 g / dm £ (2000 pounds per thousand square feet).

Der Zuschlagstoff, der bei der vorliegenden Erfindung Anwendung findet, besteht aus vollständig geblähtem Polystyrol, das durch Zerfasern oder Vermählen in ein leichtes, flockiges Material umgewandelt worden ist. So kann ein geblähtes Polystyrol mit einem Schüttgewicht von annähernd 0,0048 g/crrr bis 0,024 g/crcr (0.3 - 1-5 pounds per cubic feet) zerfasert werden, um einen Zuschlagstoff zu gewinnen, von dem 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise 85 Gewichtsprozent, durch ein 4-Maschensieb gehen und von einem lo-Maschensieb (gemeint sind jeweils Maschensiebe der US-Standard-Siebreihe) zurückgehalten werden.The aggregate used in the present invention is made entirely of expanded material Polystyrene that has been converted into a light, fluffy material through shredding or grinding. For example, an expanded polystyrene with a bulk density of approximately 0.0048 g / cm² to 0.024 g / cm² (0.3 - 1-5 pounds per cubic feet) are shredded, to obtain an aggregate, of which 70 percent by weight, preferably 85 percent by weight, through a 4-mesh sieve and from a lo-mesh sieve (meant mesh screens of the US standard screen series) are retained.

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Zerfaserter, geblähter Polystyrol-Zuschlagstoff, wie er bei der Erfindung zur Anwendung gelangt, kann aus Polystyrolperlen oder -schaum, einschließlich des im Betrieb anfallenden technischen Materials, hergestellt werden. Wie festgestellt wurde, können geblähte Polystyrolperlen wirksam und wirtschaftlich zur Gewinnung des Zuschlagstoffes zerfasert oder vermählen werden. Die für diesen Zweck in Frage kommenden Perlen sind in den USA-Patentschriften 2 681 521, 2 950 261 und 2 744 291 beschrieben.Defiberized, expanded polystyrene aggregate, as it is used in the invention, can be made from polystyrene beads or foam, including the technical material generated in the company. As has been found, expanded polystyrene beads can be effective and economical for extracting the aggregate be shredded or ground. The beads in question for this purpose are in the United States patents 2,681,521, 2,950,261 and 2,744,291.

Im Gegensatz zu den Schwierigkeiten, die bei Verwendung von geblähten Polystyrolperlen auftreten, fließt der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Zuschlagstoff leicht und gleichmäßig durch Vorratsbehälter und Aufgabevorrichtungen. Er ist auch direkt und innig in die wäßrige Anschlämmung einmischbar und zeigt keinerlei Neigung, auf der Oberfläche der Anschlämmung zu schwimmen. Es ist auch recht überraschend, daß der Wasserbedarf, der bei Verwendung von geblähten Polystyrolperlen ansteigt, bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zuschlagstoffes herabgesetzt wird. Es scheint, als ob das zerfaserte Material einige der Hohlräume im verkittenden Gemisch ausfüllt und hierdurch eine einheitliche dichte Grundmasse zustandekommt, die weniger Einmischwasser benötigt. Dieser verminderte Wasserbedarf bringt in bezug auf die Verarbeitung dieser Materialien den weiteren Vorteil mit sich, daß die Trocknungsstufe dementsprechend verkürzt wird oder niedrigere Temperaturen verwendet werden können. Das zerfaserte Material wird letztlich an das verkittende Material gebunden und wird so zu einem integrierenden Bestandteil desselben ohne jede Neigung, aus dem Fertigprodukt auszuplatzen. Es ist ziemlich überraschend, daß die Fertigprodukte derart beträchtlich ver-Contrary to the difficulties encountered with using expanded polystyrene beads, the aggregate used in the present invention easily and evenly through reservoirs and feeders. It can also be mixed directly and intimately into the aqueous slurry and does not show any Tendency to swim on the surface of the slurry. It is also quite surprising that the water demand, which increases when using expanded polystyrene beads when using the additive according to the invention is reduced. It appears as if the frayed material has some of the voids in the cementing mixture fills out and this creates a uniform, dense base mass that requires less water to be mixed in. This reduced water requirement brings the further advantage with regard to the processing of these materials with it that the drying stage is shortened accordingly or lower temperatures are used can. The fiberized material is ultimately bound to the cementing material and thus becomes one integral part of the same without any tendency to burst from the finished product. It's pretty surprising that the finished products are so considerably

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ringerte Dichten aufweisen trotz des integrierenden Einmischens des zerfaserten Materials in die Grundmasse. Man hätte erwarten können, daß das flockige Material - zumindest in einem gewissen merklichen Ausmaß - unter dem Druck des Systems zusammenfällt.have reduced densities despite the integrating mixing of the defibrated material into the matrix. One would have expected that the fluffy material would - at least to some noticeable extent - be under the pressure of the system collapses.

Zur Herstellung der Gips-Leichtwandplatten nach der Lehre der vorliegenden Erfindung kann man sich der üblichen Methoden bedienen, wie sie bei der Herstellung der bekannten Wandplatten angewendet werden. Darüber hinaus kann das Produkt zusätzlich die konventionellen Zusatzstoffe, z.B. die in der USA-Patentschrift 3 314 613 beschriebenen gemahlenen Gips-Beschleuniger, enthalten.For the production of the gypsum lightweight wall panels according to the teaching of the present invention, one can use the usual Use methods such as those used in the manufacture of the known wall panels. Furthermore the product can also contain conventional additives such as those described in U.S. Patent 3,314,613 ground plaster accelerator.

Eine Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der leichten Gipswandplatten mit zerfasertem geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff ist in Figur 1 schematisch dargestellt. Bläiibare Polystyrolperlen mit Durchmessern von ungefähr 0,794 mm bis 6,55 mm (1/32" - 1/4"), deren Dichte 0,481 bis 0,641 g/enP (30 - 40 lbs. per cubic foot) beträgt, werden in einem Vorratsbehälter 1 für die Rohperlen gelagert. Nach Bedarf werden sie durch die Aufgabevorrichtung 2 der Expandiervorrichtung 4 für die Perlen zugeführt, wo sie mit Wasserdampf in Kontakt gebracht werden, welcher der Expandiervorrichtung 4 durch die Leitung 3 zugeführt wird. Die Perlen werden durch die Hitzeeinwirkung auf ungefähr das 6- bis 10-fache ihres ursprünglichen Durchmessers aufgebläht und treten aus der Expandiervorrichtung nahe am Deckel derselben aus und gelangen von dort durch die Zuführvorrichtung 5 in den Lagerbehälter 6. Von hier aus werden sie nach Maßgabe des Bedarfs durch die Aufgabevor-One embodiment of the method for producing the lightweight gypsum wall panels with shredded expanded Polystyrene aggregate is shown schematically in FIG. Blueable polystyrene beads with diameters from about 0.794 mm to 6.55 mm (1/32 "- 1/4"), their Density 0.481 to 0.641 g / enP (30 - 40 lbs. Per cubic foot) are stored in a storage container 1 for the raw pearls. As needed, they will go through the feeding device 2 is fed to the expanding device 4 for the pearls, where they come into contact with water vapor which is fed to the expanding device 4 through the line 3. The pearls will inflated to about 6 to 10 times its original diameter due to the action of heat and emerge from the expansion device close to the cover of the same and pass from there through the feed device 5 into the storage container 6. From here will be according to the need by the task

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richtung 7 der Expandiervorrichtung 8 zugeführt, in der die Perlen durch Einwirkung von zusätzlicher Wasserdampfwärme weiter auf ungefähr das 7- bis 12-fache ihres ursprünglichen Durchmessers aufgebläht werden. Abweichend hiervon können die Perlen aus der Expandiervorrichtung 4 auch unmittelbar dem Lagerbehälter 10 zugeführt werden. Beim Aufblähen der Perlen entweichen die organischen Flüssigkeiten, wie z.B. Pentan, die beim Herstellungsprozeß in die Perlen eingeschlossen worden sind; hierdurch wird die Dichte des Polystyrols für diesen Zweck weiter herabgesetzt, die Lagerbehälter 6 und 10 sind vorzugsweise Maschenlagerbehälter. Von hier gelangen die geblähten Perlen durch die Aufgabevorrichtung 9 in den Lagerbehälter 10, und sie werden von dort über die Zuführungsvorrichtung 11 der Zerfaserungsvorrichtung bzw. dem Mahlwerk 12 zugeführt und gelangen über Leitung 13 in den Lagerbehälter 14. In der Zerfaserungsvorrichtung 12 werden die Perlen zu feinen Partikeln zerrieben, und die Partikelchen sind in ihrer Gestalt unregelmäßig. Ungefähr 1 % von ihnen werden auf dem 4-Maschensieb zurückgehalten, und 96 % von ihnen werden auf dem JO-Maschensieb zurückgehalten (gemeint sind jeweils Siebe der US-Standard-Siebreihe). Der so zerfaserte, geblähte Polystyrol-Zuschlagstoff gelangt vom Vorratsbehälter 14 durch die Zuführungsvorrichtung 15 in den Schneckenförderer 16, wo er mit den anderen trockenen Bestandteilen der Gipswandplatten, ausgenommen gebrannter Gips, gleichmäßig durchgemischt wird. Das Gemenge fließt über Leitung 17 dem Schneckenförderer 18 zu, wo es mit gebranntem Gips gleichmäßig durchgemischt wird. Über Leitung I9 ge-Direction 7 of the expanding device 8 is supplied, in which the beads are further inflated by the action of additional steam heat to approximately 7 to 12 times their original diameter. Notwithstanding this, the beads from the expanding device 4 can also be fed directly to the storage container 10. When the pearls expand, the organic liquids, such as pentane, which have been enclosed in the pearls during the manufacturing process, escape; this further reduces the density of the polystyrene for this purpose, the storage containers 6 and 10 are preferably mesh storage containers. From here, the expanded pearls pass through the feeding device 9 into the storage container 10, and from there they are fed via the feed device 11 to the fiberizing device or grinder 12 and pass via line 13 into the storage container 14 fine particles are crushed, and the particles are irregular in shape. Approximately 1 % of them are retained on the 4-mesh screen and 96 % of them are retained on the JO-mesh screen (referring to each of the US standard series screens). The expanded polystyrene aggregate fiberized in this way arrives from the storage container 14 through the feed device 15 into the screw conveyor 16, where it is evenly mixed with the other dry components of the gypsum wall panels, with the exception of burnt gypsum. The mixture flows via line 17 to the screw conveyor 18, where it is evenly mixed with plaster of paris. Via line I9

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langt das Gemenge in die Mischkammer 21, wo es mit Wasser vermischt wird, das durch die Leitung 20 zugeführt wird. Der entstandene Brei 24, der den Kern der Gipswandplatte bildet, wird durch den Auslaß 22 auf ein in Bewegung befindliches Papier 2.J> aufgetragen, und die Kombination wird durch die Pormwalzen 25 und 26 geführt, wo sie auf dem Papier 2.J> zu einer gleichmäßigen Dicke verstrichen wird. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Walze 25 auch dafür vorgesehen, eine Papierschicht 27 als Deckschicht auf die Wandplatte aufzubringen. Es können konventionelle Mittel, die nicht eingezeichnet sind, angewendet werden, um die Außenränder des Papiers 2^ auf und über die Papierlage 27 zu falten, um so die Kanten der Platte zu bilden. Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann der zerfaserte, geblähte Polystyrol-Zuschlagstoff von der Beschickungsvorrichtung 15 direkt dem Schneckenförderer zugeführt werden, und in diesem Fall können andere, trocknende Ingredienzien, wie Beschleuniger, Stärke u.dgl., vorher dem gebrannten Gips zugemischt werden. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann der zerfaserte Zuschlagstoff mit einem Strom von Wasser vermischt und den anderen Komponenten im Mischer 21 zugesetzt werden.the mixture reaches into the mixing chamber 21, where it is mixed with water which is supplied through the line 20. The resulting slurry 24, which forms the core of the gypsum wallboard, is applied through the outlet 22 to a moving paper 2.J> , and the combination is passed through the Pormwalzen 25 and 26, where it is applied to the paper 2.J> is spread to a uniform thickness. In this embodiment of the invention, the roller 25 is also intended to apply a paper layer 27 as a cover layer to the wall panel. Conventional means, not shown, can be used to fold the outer edges of the paper 2 ^ on and over the paper sheet 27 so as to form the edges of the panel. According to a modified embodiment, the fiberized, expanded polystyrene aggregate can be fed directly to the screw conveyor from the feeder 15, in which case other drying ingredients such as accelerators, starch and the like can be mixed into the plaster of paris beforehand. According to a further modification, the defibrated aggregate can be mixed with a stream of water and added to the other components in the mixer 21.

Figur 2 stellt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Wandplatte dar, welche mit den Papierumkleidungen kO und 41 versehen ist und einen Kern aufweist, der hauptsächlich aus abgebundenem Gips ;+2 besteht, in dem der zerfaserte, geblähte Polystyrol-Zuschlagstoff dispergiert ist.FIG. 2 shows a section through a wall panel according to the invention which is provided with the paper linings kO and 41 and has a core which is mainly made of hardened plaster of paris; +2, in which the shredded, expanded polystyrene aggregate is dispersed.

Der in dieser Erfindungsbeschreibung durchgehend benutzte Ausdruck "gebrannter Gips" soll das Produkt be-The expression "baked gypsum", which is used throughout this description of the invention, is intended to describe the product

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zeichnen, das man gemeinhin zur Fabrikation von Gipswandplatten verwendet. Dieses Produkt besteht aus Calciumsulfat, das gebrannt worden ist, um einen Teil des Kristallisationswassers abzutreiben, wobei ein Produkt gebildet wird, das im wesentlichen der Formel CaSO^.1/2H2O entspricht.draw, which is commonly used for the manufacture of plasterboard wall panels. This product consists of calcium sulfate which has been calcined to drive off some of the water of crystallization, forming a product which corresponds essentially to the formula CaSO ^ .1 / 2H 2 O.

Wird zerfaserter, geblähter Polystyrol-Zuschlagstoff in Portlandzementmörtel oder Portlandzementbeton eingearbeitet, so haben die Fertigprodukte im wesentlichen dieselben erwünschten Eigenschaften, wie sie bei den vorstehend beschriebenen Gipsprodukten auftreten. Die Zementerzeugnisse weisen gute Festigkeitseigenschaften und Dichten auf, die beträchtlich niedriger sind als sie normalerweise erreicht werden, und der zerfaserte Zuschlagstoff ist in der Zementgrundmasse gleichmäßig dispergiert und an das Fertigprodukt fest gebunden. Diese Produkte können beliebige weitere Materialien enthalten, wie sie für gewöhnlich in Portlandzement eingemischt werden, z.B. Dispergiermittel, Schaummittel, Asbestfasern, Ton und andere Zuschlagstoffe, Der zerfaserte, geblähte Polystyrole-Zuschlagstoff kann im Gemisch mit irgendeinem Portlandzement-Typ verwendet werden, wird aber am besten in den Typen I, II und III mitverwendet.Becomes a fiberized, expanded polystyrene aggregate incorporated into Portland cement mortar or Portland cement concrete, the finished products essentially have the same desirable properties as found in the gypsum products described above. the Cement products have good strength properties and densities that are considerably lower than they are normally achieved and the frayed aggregate is uniform in the cement matrix dispersed and firmly bound to the finished product. These products can be any other material as they are usually mixed into Portland cement, e.g. dispersants, foaming agents, Asbestos fibers, clay and other aggregates, The frayed, expanded polystyrene aggregate can be used in the Mixture used with any type of portland cement but is best used in types I, II and III.

Die mit diesen Gemischen erhaltenen Leichtbeton-Bauelemente können ohne Anwendung der Vakuumverformung und ohne die Notwendigkeit, das Betongemisch einer Behandlung im Autoklaven auszusetzen« hergestellt werden. In solchen Gemischen ersetzt der zerfaserte Zuschlag-The lightweight concrete components obtained with these mixtures can be made without the use of vacuum deformation and without the need to subject the concrete mix to autoclave treatment «. In such mixtures, the shredded aggregate replaces

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stoff in der Tat einen Teil des Einmischwassers, ohne daß das Gemisch hierdurch eine Herabminderung seiner Pließbarkeit erfährt. Das Gemisch erreicht seine erwünschte Festigkeit unter Anwendung der bei Beton üblichen Misch- und Härtungsprozeduren. Derartige Leichtbeton-Bauelemente können als vorgeblendete Fertigwände in Industriebauten verwendet werden. Sie können auch zu Tafeln für Schrägwandkonstruktionen gegossen oder als Dachplatten oder Trennwände verwendet werden.In fact, some of the mixed-in water does not matter without the mixture reducing it Experienced pourability. The mixture achieves its desired strength using those commonly used in concrete Mixing and hardening procedures. Such lightweight concrete components can be used as prefabricated walls used in industrial buildings. They can also be cast into panels for inclined wall constructions or as Roof panels or partitions are used.

Beispiel 1example 1

0,454 kg (1 pound) eines zerfaserten, geblähten Polystyrol-Zuschlagstoffes mit einem Schüttgewicht von 0,00865 g/cnr (Ο.54 pound per cubic foot), dessen Maschensiebfeinheit so groß war, daß 0,8 # auf einem 4-Maschensieb zurückgehalten wurden, 31*4 % auf einem 8-Maschensleb zurückgehalten wurden, 56,2 % auf einem 16-Maschensieb zurückgehalten wurden, 8,3 % auf einem 30-Maschensieb zurückgehalten wurden und 3*2 % durch ein 30-Maschensieb hindurchgingen, wurden zu 44,91 kg (99 pounds) gebranntem Gips gegeben, und das Ganze wurde gründlich durchgemischt. Das Gemenge wurde danach mit Wasser vermischt, um einen Brei zu ergeben,und der Brei wurde in eine Form gegossen. Der Brei hatte in 30 Minuten abgebunden und ergab ein hartes Produkt von einer der Form entsprechenden Gestalt.0.454 kg (1 pound) of a fiberized, expanded polystyrene aggregate having a bulk density of 0.00865 g / cnr (54 pounds per cubic foot), the mesh size of which was so great that 0.8 # was retained on a 4-mesh screen were, 31 * 4 % was retained on an 8-mesh screen, 56.2 % was retained on a 16-mesh screen, 8.3 % was retained on a 30-mesh screen, and 3 * 2 % passed through a 30-mesh screen added to 44.91 kg (99 pounds) of plaster of paris and mixed thoroughly. The mixture was then mixed with water to give a slurry, and the slurry was poured into a mold. The slurry had set in 30 minutes and resulted in a hard product of a shape conforming to the shape.

Beispiel 2Example 2

Eine Gipswandplatte, deren Dicke 12,7 mm (1/2 inch) und deren Breite 1,219 m (4 feet) betrug, wurde aus einem Gemisch aus 567 kg (I250 pounds) gebranntem Gips, 3#63 kg (8 pounds) Stärke, 14,51 kg (32 pounds) gemahlenem Gips-A plasterboard wall panel that is 12.7 mm (1/2 inch) thick and whose width was 1,219 m (4 feet) was made from a mixture of 567 kg (I250 pounds) of plaster of paris, 3 # 63 kg (8 pounds) starch, 14.51 kg (32 pounds) ground plaster of paris

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Beschleuniger, 0,454 kg (1 pound) zerfasertem, geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff (von dem 96 % durch ein 4-Maschensieb 'gingen und auf einem 30-Maschensieb zurückgehalten vnirden) und 0,91 kg (2 pounds) Lignin hergestellt. Das Gemenge wurde durchgemischt, bis ein einheitliches Gemisch entstanden war. Dann wurde Wasser, Papierzellstoffbrei (0,39 g/dm , auf Trockengewicht be» rechnet, entsprechend 8 lbs. per thousand square feetAccelerator, 0.454 kg (1 pound) of fiberized expanded polystyrene aggregate (96 % of which passed through a 4 mesh screen and was retained on a 30 mesh screen) and 0.91 kg (2 pounds) of lignin. The mixture was mixed until a uniform mixture was obtained. Then water, paper pulp (0.39 g / dm, on dry weight basis, corresponding to 8 lbs. Per thousand square feet) was calculated

-MSF- dry basis) und ein Schaummittel (0,024 g/dm , auf Trockengewicht berechnet, entsprechend 0.5 lb/MSP dry basis) in das Gemenge eingemischt, um einen einheitlichen Brei des Produktes zu bilden. Der Brei wurde dann auf Papier aufgegossen, und eine Deckpapierlage wurde auf die Oberschicht gelegt, wobei die Ränder verklebt wurden, um eine Platte von einer Dicke von 12,7 mm (1/2 inch) und einer Breite von 1,219 m (4 feet) zu bilden, nachdem das Ganze durch Formwalzen geführt worden war. Das Gewicht der Papierlagen, die den Gipskern umgaben, betrug 7,J> g/dm (150Jbs. MSF). Das Produkt wurde durch einen Trockenofen geführt, um das überschüssige Wasser zu entfernen, und das Trockengewicht betrug 84,7 g/dm2 (1735 lbs. MSF). Bei einer Trocknungsmethode war es möglich, die Gipsplatte durch den Trockenofen mit einer Geschwindigkeit von 36,58 m (120 feet) pro Minute zu führen, und das stellt eine Erhöhung der Geschwindigkeit um 3*05 m (10 feet) pro Minute gegenüber der Geschwindigkeit dar, die man bei den bekannten technischen Gipsplatten bei derselben Operation ohne Mitverwendung von zerfasertem geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff benötigt. Die im Handel befindlichen Platten benötigen zu ihrer Herstellung doppelt soviel Zellstoffbrei und erfordern demzufolge zusätzliche Wassermengen.-MSF- dry basis) and a foaming agent (0.024 g / dm, calculated on dry weight, corresponding to 0.5 lb / MSP dry basis) are mixed into the mixture to form a uniform slurry of the product. The slurry was then poured onto paper and a liner was placed on top of the topsheet with the edges taped to form a sheet 12.7 mm (1/2 inch) thick and 1.219 m (4 feet) wide. to form after the whole was passed through forming rollers. The weight of the paper layers surrounding the gypsum core was 7.1 J> g / dm (150 Jbs. MSF). The product was passed through a drying oven to remove the excess water to be removed, and the dry weight was 84.7 g / dm 2 (1735 lbs. MSF). In one drying method, it was possible to run the plasterboard through the drying oven at a speed of 36.58 m (120 feet) per minute and that represents an increase in speed of 3 * 05 m (10 feet) per minute versus speed which is required in the known technical plasterboard in the same operation without the use of shredded expanded polystyrene aggregate. The boards available on the market require twice as much pulp for their production and consequently require additional amounts of water.

109853/ 1682109853/1682

212994?212994?

Beispiel 3Example 3

Die Verfahrensstufen des Beispiels 2 wurden wiederholt unter Verwendung von.385,5 kg (85O lbs.) Stuckgips, 3,63 kg (8 lbs.) Stärke, 13,6 kg (30 lbs.) gemahlenem Gips-Beschleuniger, 13*6 kg (30 lbs.) zerfasertem geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff und 0,907 kg (2 lbs.) des unter der Handelsbezeichnung "Cerelose" bekannten Maiszuckers. Die aus diesem Gemisch hergestellte, 12,7 mm (1/2 inch) dicke Wandplatte wog 58 g/dm2 (1200 lbs. MSF).The procedure steps of Example 2 were repeated using 385.5 kg (850 lbs.) Of stucco, 3.63 kg (8 lbs.) Starch, 13.6 kg (30 lbs.) Of ground gypsum accelerator, 13 * 6 30 lbs. (30 lbs.) of fiberized expanded polystyrene aggregate and 2 lbs. (0.907 kg.) of corn sugar known under the trade name "Cerelose". The prepared from this mixture, 12.7 mm (1/2 inch) thick wall plate weighing 58 g / dm 2 (1200 lbs. MSF).

Beispiel 4Example 4

0,45^ kg (1 pound) zerfaserter, geblähter Polystyrol-Zuschlagstoff wurde gleichmäßig mit 44,9 kg (99 lbs.) Portlandzement Typ I durchgemischt. Das Gemisch wurde mit Wasser angeschlämmt und dann in eine Form gegossen. Nach 3 Stunden hatte der Brei abgebunden und sich in ein festes Produkt umgewandelt, das die Gestalt der Form angenommen hatte.0.45 ^ kg (1 pound) of fiberized, expanded polystyrene aggregate was mixed evenly with 44.9 kg (99 lbs.) Portland Type I cement. The mixture was slurried with water and then poured into a mold. After 3 hours the pulp had set and turned into a converted into solid product that had taken the shape of the mold.

Beispiel 5Example 5

Zerfaserter, geblähter Polystyrol-Zuschlagstoff mit einem Schüttgewicht von 0,0078 g/cnr (0.49 pound per cubic foot), von dem 96 % durch ein Sieb mit 4 bis 30 Maschen gingen, wurde zu 226,8 kg (500 pounds) Portlandzement Typ III in folgenden Mengen zugegeben: 6,8 kg, 4,54 kg und 3,17 bis 5,44 kg (15* 10 and 7-12 pounds). Die aus diesen Gemischen hergestellten gehärteten Betonprodukte wiesen Dichten von 0,432 g/cm5, 0,641 g/cm5 und 0,801 g/cm5 (27, 40 and pounds per cubic foot) auf. Die Produkte wiesen Druckfe-Defiberized expanded polystyrene aggregate having a bulk density of 0.0078 g / cnr (0.49 pounds per cubic foot) of which 96 % passed through a 4 to 30 mesh screen became 226.8 kg (500 pounds) portland cement type III added in the following amounts: 6.8 kg, 4.54 kg and 3.17 to 5.44 kg (15 * 10 and 7-12 pounds). The hardened concrete products made from these mixtures had densities of 0.432 g / cm 5 , 0.641 g / cm 5 and 0.801 g / cm 5 (27, 40 and pounds per cubic foot). The products had pressure

OO OOO O

stigkeiten von 3^*7 kg/cm , 70,3 kg/cm und IO9 kg/cm (550, 1000 and I550 psi) auf.Strengths of 3 ^ * 7 kg / cm, 70.3 kg / cm and IO9 kg / cm (550, 1000 and I550 psi).

1 09853/ 1 6821 09853/1 682

Claims (8)

_ 13 . 212994?_ 13 . 212994? PatentansprücheClaims Im wesentlichen einheitliche, mit Wasser abbindende Massen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ausSubstantially uniform, water-setting compositions, characterized in that they consist of (a) gebranntem Gips oder Portlandzement und(a) plaster of paris or portland cement and (b) zerfasertem oder zerkleinertem geblähtem Polystyrol-Zuschlagstoff(b) shredded or shredded expanded polystyrene aggregate bestehen, wobei der genannte Zuschlagstoff etwa 0,01 bis etwa 5 Gewichtsprozent der Masse ausmacht.consist, said aggregate making up about 0.01 to about 5 percent by weight of the mass. 2. Masse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil (a) aus gebranntem Gips besteht.2. Composition according to claim 1, characterized in that the component (a) consists of plaster of paris. 3. Masse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff etwa 0,05 bis etwa 3 Gewichtsprozent der Masse ausmacht.3. Composition according to claim 2, characterized in that the aggregate is about 0.05 to about 3 percent by weight of the crowd. h. Gipswandplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Masse gemäß Anspruch 3 hergestellt worden ist. H. Gypsum wall panel, characterized in that the core has been produced from a mass according to claim 3. 5. Gipswandplatte gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff etwa 2 bis etwa 3 Gewichtsprozent der Wandplatte ausmacht.5. plaster wall panel according to claim 4, characterized in that that the aggregate makes up about 2 to about 3 percent by weight of the wallboard. 6. Gipswandplatte gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff etwa 0,05 bis etwa 0,5 Gewichtsprozent der Wandplatte ausmacht.6. plaster wall panel according to claim 4, characterized in that the aggregate is about 0.05 to about 0.5 percent by weight of the wall plate. 7. Im wesentlichen einheitliche, mit Wasser abbindende Massen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus7. Substantially uniform, water-setting compositions, characterized in that they are made of (a) Portlandzement und(a) Portland cement and (b) zerriebenem oder zermahlenem Polystyrol-Zuschlagstoff (b) crushed or ground polystyrene aggregate 109853/ 1 682109853/1 682 bestehen, wobei der genannte Zuschlagstoff etwa O5Ol bis etwa 5 Gewichtsprozent der Masse ausmacht.consist, said additive making up about O 5 oil to about 5 percent by weight of the mass. 8. Masse gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil .(a) aus Portlandzementmörtel besteht,8. Composition according to claim 6, characterized in that component (a) consists of portland cement mortar, 9· Masse gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil (a) aus Portlandzement-Becon besteht.9 · mass according to claim 6, characterized in that component (a) consists of portland cement becon. 109853/1682109853/1682
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2646629A1 (en) * 1989-05-03 1990-11-09 Somafim Cmd Process for shaping a prefabricated product based on concrete and polystyrene granules
DE4402645A1 (en) * 1994-01-29 1995-08-03 Knauf Westdeutsche Gips Gypsum-based light mortar and its use
DE19600606A1 (en) * 1996-01-10 1997-07-17 Koch Hans Georg Light concrete for construction industry

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