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DE3514698A1 - Verfahren zur herstellung von porenbeton - Google Patents

Verfahren zur herstellung von porenbeton

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DE3514698A1
DE3514698A1 DE19853514698 DE3514698A DE3514698A1 DE 3514698 A1 DE3514698 A1 DE 3514698A1 DE 19853514698 DE19853514698 DE 19853514698 DE 3514698 A DE3514698 A DE 3514698A DE 3514698 A1 DE3514698 A1 DE 3514698A1
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cement
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retarder
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DE19853514698
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Sota Tokio/Tokyo Nakano
Masaaki Niiza Saitama Ozawa
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Misawa Homes Co Ltd
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Misawa Homes Co Ltd
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Description

"3V 35146
MISAWA HOME KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan
Verfahren zur Herstellung von Porenbeton
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft die Herstellung von Porenbeton bzw. Zellenbeton nach der sogenannten Vorschaumtechnik unter Vervendung eines Schlamms einer schnell abbindenden Zementverbindung. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton, das durch Mittel zur Steuerung der Abbindung des geschäumten oder lufthaltigen Schlamms der schnell abbindenden Zementverbindung charakterisiert ist.
Porenbeton liegt im Blickpunkt großer Aufmerksamkeit, da dieser eine Verringerung des Gewichtes und der Kosten von Betonkonstruktionen ermöglicht. Die Vorfertigung von Betonprodukten ist weit entwickelt, und eine Vielzahl von Porenbetonplatten ist bereits in Benutzung genommen worden.
Ein derartiger Porenbeton ist durch einen autoklavierten Leichtbeton dargestellt, der nachfolgend als ALC bezeichnet wird. ALC hat einen großen Markt bei der Verwendung für stabile Baumaterialien und ist im wesentlichen ein Leichtbeton, der kristallines Calciumsilikathydrat der Tobermoritarten enthält, die durch Alterungshärtung von vorgeschäumten Produkten in einem Autoklav unter Druck-Hydrothermalbedingungen erzeugt sind.
Das zur Zeit in einem industriellen Maßstab erzeugte ALC kann in den sogenannten Nachschaumtyp und den Vorschaumtyp eingeteilt werden. Das Vorschaumverfahren wird ausgeführt, indem ein hydraulischer Zementverbindungsschlamm in eine Form eingeführt und mit Wasserstoffgas geschäumt wird, das bei der Reaktion von Alu-
miniumpulver, das der Zementverbindung beigefügt wird, mit einem alkalischen Bestandteil wie Zement oder Kalk entsteht. Bei diesem Verfahren ist die Höhe des in einer Form erzeugten Schaums auf etwa 60 cm begrenzt, um eine Gleichförmigkeit der Schaumbedingungen in aufrechter Richtung im Hinblick auf den statischen Druck des Zementverbindungsschlamms beim Schäumen in der Form sicherzustellen. Um die Effektivität bei der Verwendung der kostspieligen Formen zu erhöhen, werden Tafeln oder Platten (vor dem Aushärten) von 60 cm Breite wegen der oben erwähnten Höhe der geschäumten Produkte hergestellt, indem die erzeugten geschäumten Produkte vertikal zu einer vorbestimmten Dicke geschnitten werden.
Aus dem oben beschriebenen Vorgehen ergibt sich, daß die üblichen Porenschaumplatten des Nachschaumtyps nicht zufriedenstellendhinsichtlich großformatiger Produkte, komplizierter Formen und dergleichen sind.
Diese Probleme können im wesentlichen durch das sogenannte Vorschaumverfahren gelöst werden, wobei Schaum in einen hydraulischen Zementverbindungsschlamm eingeführt und der geschäumte Schlamm in eine Form gegossen wird. In diesem Fall wird jedoch nur eine einzige Form jeweils für eine Platte oder eine Tafel verwendet. Deshalb ist es wichtig, die Zeitspanne zwischen dem Gießen und dem Entformen möglichst klein zu halten, indem ein schnelles Abbinden des Zementverbindungsschlamms hervorgerufen wird, um so die Effektivität der Verwendung der kostspieligen Formen zu erhöhen. Andererseits ist es erforderlich, (i) solche Erscheinungen wie ein lokales Abbinden des Zementschlammes in der Form zwischen dem Gießen und dem Entformen, ein Abtrennen von Komponenten hoher Dichte und ein Entschäumen zu verhindern, und (ii) eine Oberflächenbehandlung wie das Abziehen oder Nivellieren von vorstehenden Abschnitten über der Form, das Einebnen der Oberfläche
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oder ein Stanzen von Mustern auszuführen. Dabei ist es wichtig, daß der Zementschiamm beim Abbinden eine Zeitspanne lang, die für die Oberflächenbehandlung erforderlich ist, eine geeignete Festigkeit hat.
Im Hinblick hierauf ist eine mögliche, in Betracht kommende Maßnahme das Hinzufügen eines Abbindeverzögerers in den schnell abbindenden Zementverbindungsschlamm.
Eine Vielzahl von Abbindeverzögerer^ ist bereits für einen solchen Zementverbindungsschlamm vorgeschlagen worden. Die üblichen Verzögerer sind jedoch für die oben genannten Zwecke nicht geeignet, da der Verlauf ihrer Abbindeverzögerung nicht geeignet ist.
Die beigefügte Figur zeigt die exothermen Bedingungen von hydraulischen Zementverbindungs schlämmen bei ihrer Hydratationsreaktion im Zeitablauf. Die vertikale Achse der Zeichnung gibt den Grad der Abbindung oder der Festigkeit an, da die Wärmeabgabe allgemein mit dem Grad der Abbindung korreliert ist. Die üblichen Abbindeverzögerer weisen den Verlauf der Kurve C auf.
In der Zeichnung zeigt die Kurve B den Verlauf eines Zementschlammes, der keinen Verzögerer enthält, wobei das Abbinden fortschreitend mit dem Zeitablauf verläuft. Der durch die Kurve B dargestellte Zementschlamm ist im Hinblick auf die Abtrennung von Bestandteilen hoher Dichte in dem Schlamm und auf das Entweichen des eingeführten Schaumes vorteilhaft, da seine Festigkeit ziemlich schnell einen günstigen Wert erreicht, er ist jedoch nachteilig hinsichtlich der Verarbeitbarkeit oder Reproduzierbarkeit des Gießens und der oben erwähnten Oberflächenbehandlung, da sein Abbinden ziemlich schnell über das Niveau oder den Bereich der Festigkeit verläuft, die für das Gießen und die Oberflächenbehandlung erforderlich ist.
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Die Kurve C zeigt einen Fall, in dem ein Abbindeverzögerer verwendet ist. Der Abbindeverlauf, der in der Kurve C dargestellt ist, hat eine gute Verarbeitbarkeit beim Gießen in die Form, da die Abbindereaktion über eine Zeitspanne stark eingeschränkt ist. In diesem beschränkten Zustand jedoch ist die Oberflächenbehandlung nicht möglich, und ein Abtrennen von Bestandteilen hoher Dichte ist unvermeidlich, da noch keine ausreichende Festigkeit erreicht ist. Nach Beendigung der Abbindebeschränkung entstehen dann dieselben Probleme wie im Falle der Kurve B.
Die Kurve A zeigt einen Abbindeverlauf, der eine bestimmte Höhe der Festigkeit (A1) aufweist, wobei diese Festigkeit über eine Zeitspanne (A1 -^ Ap) beibehalten wird. Ein Abbindeverlauf, wobei die Zeitspanne zwischen A1 und A2 reichlich lang bemessen ist, ist ein idealer Verlauf, da die oben erwähnte Oberflächenbehandlung dadurch möglich wird.
Nach Kenntnis des Anmelders gibt es keinen Abbindeverzögerer, der einen solchen idealen Verlauf aufweist. Die üblichen Verzögerer rufen im allgemeinen die Kurve B oder die Kurve A hervor, wobei die Zeitspanne zwischen A1 und Ap sehr kurz ist. Übliche Abbindeverzögerer mit einem derartigen Verlauf sind beispielsweise ein Alkalimetallsalz von Zitronensäure (Alkalimetallcitrat) oder von Weinsäure sowie eine Kombination eines Alkalimetallcarbonats mit Zitronensäure oder Weinsäure.
Als Ergebnis von Untersuchungen beim Gießen von Porenbeton aus einer schnell abbindenden Zementverbindung einer Vorschaumart wurde das erfindungsgemäße Verfahren entwickelt, um das Erfordernis der Steuerung eines Abbindeverzögerungsverlaufs zu ermöglichen, wie er in der Kurve A der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Synergie
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zwischen zwei Abbindeverzögerern, die in Kombination miteinander verwendet werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung von Porenbeton vor, bei dem ein wasserhaltiger Schlamm
(A) einer Zementverbindung, die als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil Calciumsilikat aufweist, ein wasserhaltiger Schlamm (B) einer schnell abbindenden Zementverbindung, die als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil Calciumaluminat aufweist, und eine wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit (C) zur Erzeugung eines geschäumten Schlammes (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung gemischt werden, der Schlamm (D) gegossen und der erzeugte gegossene Gegenstand einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung unterzogen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zementabbindeverzögerer (a), der im wesentlichen aus einem Alkalimetallsalz einer Oxycarbonsäure besteht, in dem Schlamm (A) gelöst und ein Zementabbindeverzögerer (b), der im wesentlichen aus einer Kombination von (i) einer Oxycarbonsäure oder eines Alkalimetallsalzes davon mit (Ii) einem Alkalimetallsalz einer anorganischen schwachen Säure besteht, in dem Schlamp (b) gelöst wird, wodurch eine Exotherm-Verweilzeitspanne in dem Anfangsstadium des Abbindens des geschäumten Schlamms (D) der schnell abbindenden Zementverbindung hervorgerufen wird.
Gemäß der Erfindung wird die Kombination der Abbindeverzögerer (a) und (b) verwendet, die den durch die Kurve A dargestellten Abbindeverzögerungsverlauf mit sich bringt. Der Abbindeverzögerer (a) oder (b) ist bekannt und weist einen Abbindeverzögerungsverlauf auf,
wie er durch die Kurve C oder durch die Kurve A dargestellt ist, wobei A1 und A2 dicht nebeneinander liegen, wie dies oben beschrieben ist. Das völlig unerwartete Ergebnis des in der Kurve A dargestellten Abbindeverzögerungsverlaufes kann durch die kombinierte Verwendung der Verzögerer (a) und (b) als Ergebnis eines synergistischen Effektes erreicht werden.
Gemäß der Erfindung wird der in der Kurve A dargestellte Abbindeverzögerungsverlauf erreicht, wodurch alle Probleme, die bei einem Abbindeverzögerungsverlauf gemäß den Kurven B oder C auftreten, gelöst sind, da eine gewisse Hydratationsreaktion fortschreitet, wobei die Festigkeit des Zementschlammes einen vorteilhaften Wert erreicht, der über eine wünschenswerte Zeitspanne beibehalten wird.
In der beigefügten einzigen Zeichnung ist ein Diagramm dargestellt, das Exothermkurven verschiedener geschäumter Schlämme hydraulischer Zementverbindungen zeigt, wobei:
Kurve A eine Exothermkurve mit einer Exotherm- Verweilzeitspanne gemäß der Erfindung; Kurve B eine Exothermkurve in dem Fall, in dem das Abbinden nicht gesteuert ist, und
Kurve C eine Exothennkurve in dem Fall, in dem ein üblicher Abbindeverzögerer verwendet wird, ist.
Der geschäumte Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindung, dessen Abbinden gemäß der Erfindung gesteuert werden soll, enthält die Komponenten (A), (B) und (C-). Der Ausdruck "geschäumter Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindungn bedeutet einen Schlamm, dem Abbindeverzögerer beigemengt sind. In diesem Abschnitt bezieht er sich jedoch zum Zwecke der Erläuterung auf einen Schlamm, der die Abbindeverzögerer
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noch nicht enthält. Die Bestandteile (A) bis (D) sind bekannt.
Wasserhaltiger Schlamm (A)
Der wasserhaltige Schlamm (A) ist ein wasserhaltiger Schlamm einer Zementverbindung, die Calciumsilikat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil enthält.
Diese Zementverbindung ist ein Bestandteil zum Herstellen eines kristallinischen Calciumsilikathydrats der Tobermcritarten (tobermorite species ) durch Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung, wobei die Einzelheiten hiervon im Zusammenhang mit dem üblichen ALC bekannt sind.
Diese Verbindung enthält CaO und SiO2 als Hauptbestandteile vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von etwa 5:5 bis 2:8. Der wasserhaltige Schlamm (A) kann erhalten werden, indem feines Pulver der Zementmaterialien (beispielsweise Portlandzement), CaO, Siliciumdioxid, usw. in einem solchen Verhältnis gemischt werden, um das oben erwähnte Verhältnis von CaO zu SiOp entsprechend dem Zweck zu erhalten, woraufhin das sich ergebende Gemisch in Wasser verteilt wird.
Diesem wasserhaltigen Schlamm (A) kann Calciumsulfat, Kalk oder dergleichen hinzugefügt werden, um die Abbindegeschwindigkeit einzustellen. Außerdem können selbstverständlich Sand, Perlitpulver und andere Aggregate, Faserverstärkungsmaterialien, Farbpigmente usw. zugefügt werden. Die Konzentration des Schlamms ist etwa 60 bis 75 Gew.-% auf einer Gesamtfestkörperbasis.
Das als "Zementverbindung" bezeichnete Material bezüglich des wasserhaltigen Schlamms (A) (ebenso wie
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des wasserhaltigen Schlamms (B) und (C)) gemäß der Erfindung schließt nicht nur Zementverbindungen ein, die zusätzlich zu Zementsiliciumdioxid, CaO, Sand und andere Bestandteile enthalten, sondern auch allein Zement. 5
Wasserhaltiger Schlamm (B)
Der wasserhaltige Schlamm (B) ist ein wasserhaltiger Schlamm einer schnell abbindenden Zementverbindung, die Calciumaluminat als ein hauptsächliches hydraulisches Mineral enthält.
Diese Zementverbindung besteht in ihrer chemischen Zusammensetzung hauptsächlich aus Mineralien, die aus C12A7, CA, CA2, C5A, C2AS, C^AF, C11A7CaF2, C3A3CaF2, C3A3CaSO^, usw. ausgewählt sind. (Hierin bedeutet C CaO, A bedeutet Al2O3 und S bedeutet SiO2).
Diese Zementverbindung ist beispielsweise durch Tonerdezement und CSA (Calciumsulfoaluminat) gegeben. 20
Die Konzentration des Schlamms ist etwa 50 bis 70 Gew.-% basierend auf dem Gesamtfestkörpergehalt.
Wasserhaltige geschäumte Flüssigkeit (C) Die wasserhaltige geschäumte Flüssigkeit, die in einem Vorschaumverfahren verwendet wird, ist ebenfalls bekannt. Bei der Erfindung kann jede dieser Flüssigkeiten verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie geeignet ist.
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Die wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit wird üblicherweise erhalten, indem eine wasserhaltige Lösung eines schäumenden Mittels durch Rühren, Einblasen oder dergleichen geschäumt wird. Das schäumende Mittel hat wünschenswerterweise eine ausgezeichnete Stabilität, wobei anionische synthetische oberflächenaktive Mittel, proteinzersetzungsprodukt-basierende schäumende Mittel
und dergleichen verwendet werden.
Eine geeignete wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit hat ein scheinbares spezifisches Gewicht der Größen-5 Ordnung von 0,01 bis 0,2.
Geschäumter Sc^T ^w»"> (D)
Der geschäumte Schlamm (D) der schnell abbindenden Zementverbindung, die gegossen werden soll, ist ein Gemisch der oben beschriebenen Bestandteile (A), (B) und (C) (sowie der Abbindeverzögerer).
Die Menge eines jeden Bestandteils kann frei gewählt werden, solange diese angemessen ist. Allgemein wird jedoch der wasserhaltige Schlamm (B) in einer solchen Menge verwendet, daß sein hauptsächlicher hydraulischer Mineralbestandteil sich auf etwa 3 bis 30 Gew.-96 desjenigen des wasserhaltigen Schlamms (A) beläuft. Die Menge der wasserhaltigen, geschäumten Flüssigkeit (C) ist vorzugsweise so gewählt, daß ein vorgeschriebener geschäumter Zustand (spezifisches Gewicht) erreicht werden kann.
Der geschäumte Schlamm (D) sollte so hergestellt werden, indem wenigstens die wasserhaltigen Schlämme (A) und (B) getrennt erzeugt und dann gemischt werden. Das übliche und bevorzugte Verfahren sieht jedoch vor, daß der Schlamm (D) gebildet wird, indem die Schlämme (A), (B) und (C) getrennt hergestellt und dann gemischt werden. Im letzteren Falle ist es möglich, einen Zeitaufschub beim Kontakt der drei Komponenten zu gewähren.
Der Wassergehalt des geschäumten Schlamms (D) liegt in der Größenordnung von 45 bis 70 Gew.-% der Gesamtmenge der Verbindungen (fester Gehalt) der wasserhaltigen Schlämme (A) und (B). Das Wasser im Schlamm (D) kommt gewöhnlich von den Komponenten (A), (B) und (C). Das
Verteilungsverhältnis des Wassers über die Komponenten (A), (B) und (C) ist durch Überlegungen hinsichtlich der Bearbeitbarkeit bestimmt.
Das spezifische Gewicht des geschäumten Schlamms (D) ist durch die Menge der wasserhaltigen, geschäumten Flüssigkeit (C) bestimmt, die hinzugefügt wird, sowie durch den Grad des Entweichens des Schaums nach dessen Zugabe. Andererseits ist das spezifische Gewicht des Porenbetonprodukts durch das spezifische Gewicht des geschäumten Schlammes (D) bestimmt.
Abbindeverzögerer
Das wichtigste Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der kombinierten Verwendung von zwei Arten von Abbindeverzögerern, nämlich (a) eines Alkalimetallsalzes einer Oxycarbonsäure und (b) einer Kombination von (i) einer Oxycarbonsäure mit (ii) einem Alkalimetallsalz einer anorganischen schwachen Säure.
Die zwei Arten von Abbindeverzögeren werden verwendet, um das Reaktionsvermögen des wasserhaltigen Schlamms (A) oder (B) selbst und das Reaktionsvermögen zwischen diesen Schlämmen zu steuern. Einer dieser Abbindeverzögerer, der Verzögerer (a), wird in dem wasserhaltigen Schlamm (A) aufgelöst, um das Reaktionsvermögen des Schlamms (A) selbst zu steuern und den Schlamm (A) mit einem Abbinde-Hemmungsvermögen in Gegenwart des AIuminat-Ions, das in dem wasserhaltigen Schlamm (B) enthalten ist, zu versehen, wenn der Schlamm (A) mit dem Schlamm (B) vermischt wird. Der andere Abbindeverzögerer (b) wird in dem wasserhaltigen Schlamm (B) gelöst, um das Reaktionsvermögen des Schlamms (B) selbst zu beschränken und um das Abbinden infolge der Reaktion zwischen den Komponenten in den Schlämmen (A) und (B) zu hemmen, wenn der Schlamm (B) mit dem Schlamm (A) vermischt wird.
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Durch geeignete Auswahl der Arten und des Verhältnisses der Komponenten (i) und (ii) des Verzögerers (b), der Mengen der Verzögerer (a) und (b) in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Bestandteile der wasserhaltigen Schlämme (A) und (B) und anderer Bedingungen, kann eine Exotherm-Verweilzeitspanne während des Anfangs-Abbindezustands des schnell abbindenden Zementverbindungsschlamms (D) erhalten werden, wie dies durch Kurve A dargestellt ist. Mit anderen Worten, die bestimmten Werte dieser Bedingungen sind ausgewählt, um einen derartigen Abbindeverzögerungsverlauf zu realisieren.
Der Ausdruck "Exotherm-Verweilzeitspanne während des Anfangs-Abbindezustands" bezeichnet eine Zeitspanne, während der das Fortschreiten des Abbindens markant verzögert oder im wesentlichen gestoppt ist, nachdem eine bestimmte Zeit verstrichen ist, seit der das Abbinden ohne markante Verzögerung vom Zeitpunkt des Mischens der wasserhaltigen Schlemme (A) und (B) begann. Die Exotherm-Verweilzeitspanne ist in einer Temperatur-Zeit-Kurve für eine Zementverbindung beim Abbinden als "Plateau" sichtbar gemacht. Gemäß der Erfindung kann die Exotherm-Verweilzeitspanne so hervorgerufen werden, daß sie während einer Zeitspanne von 2 h existiert, nachdem der hauptsächliche hydraulische Mineralbestandteil des wasserhaltigen Schlamms (B) mit Wasser in Berührung gekommen ist.
Die Festigkeit des Zementschlamms während der Exotherm-Verveilzeitspanne kann innerhalb eines bestimmten Bereiches auf einen Wert gesteuert werden. Der bestimmte Festigkeitswert ist so bestimmt, daß ein Abtrennen von Bestandteilen mit hohem spezifischem Gewicht und ein . Entschäumen verhindert werden, während eine Oberflächenbehandlung problemlos ausgeführt werden kann. Im Falle einer Oberflächenbehandlung, die beispielsweise aus einem vergleichsmäßigen Flachschaben oder einem Flachstampfen
besteht, wird die Festigkeit vorzugsweise so gewählt, daß die Verformbarkeit gewährleistet, jedoch eine fest werdende Festigkeit gehemmt ist.
Verzögerer (a)
Ein Bestandteil (a) der gemäß der Erfindung verwendeten kombinierten Abbindeverzögerer besteht im wesentlichen aus einem Alkalimetallsalz einer Oxycarbonsäure. Die Oxycarbonsäure wird durch Zitronensäure, Weinsäure oder Gluconsäure dargestellt (insbesondere die beiden erstgenannten), während das Alkalimetall durch Na und K dargestellt ist. Der Verzögerer (a) kann zwei oder mehr Arten von Salzen bezüglich der Oxycarbonsäure und des Alkalimetalls enthalten. Diese Salze sollten jedoch in dem wasserhaltigen Schlamm (A) lösbar sein.
Die Menge des Verzögerers (a) beträgt etwa 0,05 bis 2,0 Gew.-% der gesamten pulverigen Substanzen der Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (A) und der schnell abbindenden Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (B). Der bestimmte Wert wird in Abhängigkeit von der gewünschten Abbindeverzögerungszeitspanne (je größer die Abbindeverzögerung ist, um so mehr Verzögerer (a) sollte hinzugefügt werden) und von der Menge des in einem gegebenen wasserhaltigen Schlamm (B) enthaltenen Calciumaluminats geeignet gewählt (je größer diese Menge ist, um so mehr Verzögerer (a) sollte hinzugefügt werden).
Verzögerer (b)
Die andere Komponente (b) der kombinierten Abbindeverzögerer besteht im wesentlichen aus einer Kombination von (i) einer Oxycarbonsäure oder einem Alkalimetallsalz davon (insbesondere das erstere) mit (ii) einem Alkalimetallsalz einer anorganischen schwachen Säure. Das Alkalimetallsalz der anorganischen schwachen Säure sollte in dem wasserhaltigen Schlamm (B) lösbar sein, weshalb
die anorganische schwache Säure durch Kohlensäure, BiKohlensäure (bicarbonic acid) und Borsäure dargestellt ist. Das Alkalimetall wird durch Na und K dargestellt. Die dargestellten Oxycarbonsäuren schließen Zitronensäure, Weinsäure und Gluconsäure (insbesondere die ersteren beiden) ein. Außerdem können zwei oder mehr Arten der Komponenten (i) und/oder (ii) in Kombination miteinander verwendet werden, um den Verzögerer (b) zu bilden.
Das Gewichtsverhältnis der Bestandteile (i) und (ii) liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5:5 bis 1:9. Dieses Verhältnis und die Arten der Komponenten (i) und (ii), die gewählt sind, sind Faktoren, die die Alkalität des Abbindeverzögerer steuern. Eine wasserhaltige Lösung, die etwa 0,1 bis 0,2 Gew.-% eines Gemisches der Komponenten (i) und (ii) innerhalb des obigen Verhältnisses enthält, hat einen pH-Wert im Bereich von beispielsweise 8 bis 11, insbesondere 9,5 bis 10,5.
Der pH-Wert hat eine Auswirkung auf die Anfangsabbindeleistung und sollte deshalb geeignet gewählt werden. Die Menge des verwendeten Verzögerers (b) liegt etwa bei 0,01 bis 0,5 Gew.-% der gesamten pulverigen Substanzen der Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (A) und der schnell abbindenden Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (B). Der bestimmte Wert kann in der gleichen Weise festgelegt werden, wie dies oben bezüglich des Verzögerers (a) beschrieben ist.
Herstellung von Porenbeton
Das Verfahren zur Herstellung von Porenbeton gemäß der Erfindung ist notwendigerweise nicht verschieden von einem üblichen Vorschaumverfahren, abgesehen davon, daß eine schnell abbindende Zementverbindung und die besonderen Abbindeverzögerer gemäß der Erfindung verwendet werden.
Porenbeton mit einem offensichtlich luftgetrockneten spezifischen Gewicht von etwa 0,2 bis 1,2 kann hergestellt werden, indem wasserhaltige Schlämme (A) und (B), die jeweils Abbindeverzögerer (a) und (b) haben, vermischt werden und eine geschäumte Flüssigkeit (C) zugefügt wird, um einen geschäumten Schlamm (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung zu bilden, woraufhin der sich ergebende Schlamm (D) in eine Form gegossen wird, gegebenenfalls eine Stahlbewehrung angebracht wird, nach 10 bis 120 min nach dem Gießen entformt, der gegossene Gegenstand einer vorläufigen Hydrothermal-Härtung unterzogen und anschließend einer Hydrothermal-Härtung bei hoher Temperatur und hohem Druck in einem Autoklav unterworfen wird. Der Abbindeverzögerer ist vorzugsweise vorher in Wasser gelöst und dann den Schlämmen (A) und (B) hinzugefügt.
Versuchsbeispiele
1) Wasserhaltige Schlämme (A) und (B) und eine wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit mit den weiter unten angegebenen Zusammensetzungen wurden getrennt hergestellt und gleichzeitig vermischt, um einen geschäumten Schlamm einer schnell abbindenden Zementverbindung mit einem spezifischen Gewicht von 0,8 zu bilden.
(1) Wasserhaltiger Schlamm (A) 100 kg
Normaler Portlandzement 100 kg
Kieselerde-Sandpulver 100 kg
30 Wasser 0,5 kg
Natriumeitrat 10 kg
Kalkbestandteil
(2) Wasserhaltiger Schlamm (B) 20 kg
Tonerde zement, CA 7Ο9έ, C2AS 2Ο9έ) 12 kg
35 Wasser 0,07 kg
Zitronensäure 0,16 kg
K2CO3
-17" . 35H698
(3) Wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit 15 kg Schaummittel: ein Schaummittel auf der Basis eines Proteins
Gewicht: 0,05 g/cm .
Der Abbindeverlauf des sich ergebenden Gemische entsprach demjenigen der Kurve (A) der beigefügten Zeichnung. Der Zeitablauf und die Temperatur jeder der drei Punkte auf der Kurve (A) waren folgendermaßen:
A1 15 min/25 0C
A2 25 min/25 0C
A3 ..... 30 min/30 0C.
Wenn dem wasserhaltigen Schlamm (B) mit der obigen Zusammensetzung ein Abbindeverzögerer (a) wie beispielsweise Natriumeitrat beigefügt wird, wird das sich ergebende Gemisch ein sofortiger Abbinden und keine Bearbeitbarkeit aufweisen. Wenn andererseits beiden wasserhaltigen Schlämmen (A) und (B) ein Abbindeverzögerer (b) hinzugefügt wird, nähert sich der Abbindeverlauf des sich ergebenden Gemisches der Kurve (C). Wenn nur der wasserhaltige Schlamm (A) mit einem Verzögerer (a) oder (b) versehen ist, oder wenn nur der wasserhaltige Schlamm (B) einen Verzögerer (b) enthält, nähert sich der daraus resultierende Abbindeverlauf dem Verlauf der Kurve (C) oder weist den Verlauf auf, bei dem der Abstand zwischen A1 und A2 der Kurve (A) zu klein wird, um gesteuert zu werden.
2) Das oben beschriebene Schlammgemisch wurde in eine Form gegossen, nach 60 min entformt, einer Hydrothermal -Härtung bei hO 0C über eine Zeitspanne von 10 h in feuchter Luft ausgesetzt und dann einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung bei 180 0C unter 10 atm in einem Autoklav über 15h unterzogen, um eine Porenbetontafel mit einem offensichtlich lufttrockenen spezifischen Gewicht von 0,55 zu erzeugen.
Ag
Leerseite

Claims (3)

Pafenianwälie Reichel u. Rsicliel Parketraße 13 6CG0 Frankfurt c. M. 1 MISAWA HOME KABUSHIKI KAISHA. Tokio, Japan Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Porenbeton, wobei ein wasserhaltiger Schlamm (A) einer Zementverbindung, die Calciumsilikat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, ein wasserhaltiger Schlamm (B) einer schnell abbindenden Zementverbindung, die Calciumaluminat als einen hauptsächlichen hydraulischen Mineralbestandteil aufweist, und eine wasserhaltige, geschäumte Flüssigkeit (C) vermischt werden, um einen geschäumten Schlamm (D) einer schnell abbindenden Zementverbindung zu bilden, wobei ferner der Schlamm (D) geformt und der sich ergebende geformte Gegenstand einer Hochtemperatur- und Hochdruck-Hydrothermalhärtung unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Zementabbindeverzögerer (a), der im wesentlichen aus einem Alkalimetallsalz einer Oxycarbonsäure besteht, in dem Schlamm (A) und ein Zementabbindeverzögerer (b), der im wesentlichen aus einer Kombination von (i) einer Oxycarbonsäure oder einem Alkalimetallsalz davon mit (ii) einem Alkalimetallsalz einer anorganischen schwachen Säure besteht, in dem Schlamm (B) gelöst wird, wodurch eine exotherme Verweil Zeitspanne in dem Anfangsabbindezustand des geschäumten Schlamms (D) der schnell abbindenden Zementverbindung hervorgerufen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Oxycarbonsäurebestandteil der Abbindeverzögerer (a) und (b) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zitronensäure und Weinsäure besteht, und daß das Alkalimetallsalz der anorganischen schwachen Säure in dem Verzögerer (b) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkalimetallcarbonaten und -bicarbonaten besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Oxycarbonsäure zu dem Alkalimetallsalζ der anorganischen schwachen Säure in dem Abbindeverzögerer (b) in einem Bereich von 5:1 bis 1:9 liegt.
4« Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der chemischen Zusammensetzung von CaO zu SiOp in der Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (A) in einem Bereich von 5:5 bis 2:8 liegt, und daß die schnell abbindende Zementverbindung in dem wasserhaltigen Schlamm (B) in einem Bereich von 3 bis 30 Gew.-% der Zementverbindung des wasserhaltigen Schlamms (A) liegt.
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