DE3046405A1

DE3046405A1 - Lightweight fire:resistant and heat:retaining concrete - made by mixing magnesia cement with hollow microbeads made of organic substance

Info

Publication number: DE3046405A1
Application number: DE19803046405
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4350 Recklinghausen Quante
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1982-09-09

Abstract

Lightweight fire-resistant and heat-retaining concrete. The concrete has a density of 150-1000 kg/cu.m, esp. 250-350 kg/cu.m; and is made from a mixt. contg. magnesia cement as a binder; plus a lightweight porous aggregate consisting of hollow microbeads made of an organic substance; and possibly also fine sand. The mixt. pref. also contains by wt. 1-25, esp. 10-20% organic or inorganic fibres as reinforcement; the fibres are pref. 1-10, esp. 3-7 mm long. The resulting mixt. is pref. subjected to a hydrophobic treatment, e.g. by adding CuCl, bitumen emulsions or polymer dispersions. The concrete has an extremely low thermal conductivity, combined with high bending- and tensile-strength, so it can be used to make wall elements, and panels which have a height of one storey. The magnesia cement provides the mechanical strength, whereas the hollow microbeads provide thermal insulation. The organic or inorganic fibres increase the strength of the concrete.

Description

Die Erfindung betrifft einen Leichtbeton der The invention relates to a lightweight concrete

Gewichtsklasse 150 bis 1000 kg/m³, vorzugsweise 250 bis 550 kg/m³, der aus einem leichten, porigen Zuschlagstoff und einem Bindemittel sowie ggf. Feinsand hergestellt ist.Weight class 150 to 1000 kg / m³, preferably 250 to 550 kg / m³, that of a light, porous aggregate and a binding agent and possibly fine sand is made.

Die verschiedenen Betonarten werden entweder nach der Art des Bindemittels oder nach ihrem Raumgewicht unterschieden. Sogenannter Leichtbeton der Gewichtsklasse 15o bis 3 looo kg/m ist ein vielseitiger Wand- und Deckenkörperbaustoff, der beispielsweise aus leichten porigen Zuschlagstoffen, wie Bims, Lavakrotze und künstliche Stoffe, wi Hochofenschlacke und einem Bindemittel hergestellt wird. The different types of concrete are either based on the type of binder or differentiated according to their density. So-called lightweight concrete of the weight class 15o to 3,000 kg / m is a versatile wall and ceiling construction material that, for example made of light porous aggregates such as pumice, lava scum and artificial fabrics, how blast furnace slag and a binder are produced.

Diesem Gemisch wird aus den verschiedensten Gründen ggf.This mixture may be used for various reasons.

noch Feinsand zugemischt. Es ist auch bekannt, durch Zusätze wie Aluminiumpulver sogenannten Gasbeton herzusteilen, der sich durch eine gute wärmeisolierende Wirkung auszeichnet.still fine sand mixed in. It is also known through additives such as aluminum powder To produce so-called aerated concrete, which is characterized by a good heat-insulating effect excels.

Leichtbeton wird mit und ohne Rundstahlbewehrung hergestellt, je nach dem für welche Zwecke er vorgesehen ist.. Nachteilig bei dem bekannten Leichtbeton ist seine geringe Biege- und Zugfestigkeit, so daß in der Regel nur relativ kleine Platten und Elemente aus diesem Stoff hergestellt werden können.Lightweight concrete is produced with and without round steel reinforcement, depending on the which for what purposes it is intended .. A disadvantage of the known lightweight concrete is its low bending and tensile strength, so that usually only relatively small Panels and elements can be made from this fabric.

Nachteilig ist auch die ungünstige Wärmeleitzahl eines derartigen Leichtbetons.The unfavorable coefficient of thermal conductivity is also disadvantageous Lightweight concrete.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen feuerdämmenden und wärme speichernden Leichtbeton mit guten Festigkeitseigenschaften zu entwickeln. The invention is based on the object of a fire-insulating and to develop heat-storing lightweight concrete with good strength properties.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Bindemittel Magnesiazement und als Füllstoff Mikrohoh1perlen aus organischer Substanz dienen. The object is achieved according to the invention in that as a binder Magnesia cement and, as a filler, hollow microbeads made of organic matter.

Überraschend läßt sich aus einem derartigen Gemisch ein gleichzeitig feuerdämmender und wärmespeichernder Leichtbeton erzielen, der gute Festigkeitseigenschaften aufweist, insbesondere eine hohe Biege- und Zugfestigkeit, so daß er zur Herstellung von großen, beispielsweise geschoßhohen Platten und Wandelementen eingesetzt werden kann. Die notwendigen Festigkeitseigenschaften erhält er über den Magnesiazement, während die Mikrohohlperlen aus organischer Substanz die notwendigen wärmespeichernden Effekte bringen. Es ist bekannt, daß der aus Magnesiumchlorid und pulverförmigem Magnesiumoxid hergestellte Magnesiazement mit Holzkork oder Steinmehl gefüllt werden kann und dennoch eine sehr harte Masse nach entsprechender Abbindung erbringt. Zusammen mit den vorteilhaften Mikrohohlperlen aus organischer Substanz ist er jedoch für den vorgesehenen Zweck bisher nicht eingesetzt oder beschrieben worden. Surprisingly, a mixture of this type can be used at the same time fire-insulating and heat-storing lightweight concrete that has good strength properties has, in particular a high flexural strength and tensile strength, so that it is suitable for manufacture be used by large, for example floor-to-ceiling panels and wall elements can. It receives the necessary strength properties from the magnesia cement, while the hollow microbeads made of organic matter store the necessary heat Bring effects. It is known that that of magnesium chloride and powdery Magnesium oxide made magnesia cement can be filled with wood cork or rock flour can and still produces a very hard mass after appropriate setting. Together with the advantageous micro-hollow beads made of organic matter, however, it is for has not yet been used or described for the intended purpose.

Die Festigkeitseigenschaften können erfindungsgemäß zusätzlich dadurch erhöht und verbessert werden, daß zusätzlic Fasern organischer oder anorganischer Beschaffenheit als Armierung zugemischt sind. Die Fasern werden ebenso wie die Mikrohohlperlen aus organischer Substanz von dem Magnesiazement in vorteilhafter Weise eingebunden, so daß sie als Gesamtheit die angestrebten hohen Biege- und Zugfestigkeitswerte erbringen. According to the invention, the strength properties can additionally thereby increased and improved that additional fibers of organic or inorganic Texture are added as reinforcement. The fibers are just like the microballoons of organic matter incorporated by the magnesia cement in an advantageous manner, so that as a whole they achieve the desired high flexural and tensile strength values provide.

Es hat sich herausgestellt, daß die Zugabe der organischen oder anorganischen Fasern sich auf die Biege-und Zugfestigkeit.swerte besonders positiv in einem Bereich zwischen 1 bis 25 Gew.-t, vorzugsweise 1o bis 20 Gew.-%, auswirkt. It has been found that the addition of organic or inorganic Fibers affect their flexural strength and tensile strength. Values are particularly positive in one area between 1 to 25 wt .-%, preferably 1o to 20 wt .-%, has an effect.

Besonders günstige Werte sind zu erreichen, wenn die als Armierung eingesetzten Fasern eine Länge von 1 bis 1o mm, vorzugsweise 3 bis 7 mm, aufweisen. Die Länge der Fasern sowie ggf. deren Ausrichtung in eine bestimmte Richtung erbringen eine weitere Erhöhung der Festigkeitswerte. Particularly favorable values can be achieved if they are used as reinforcement fibers used have a length of 1 to 10 mm, preferably 3 to 7 mm. Provide the length of the fibers and, if necessary, their alignment in a certain direction a further increase in strength values.

Sowohl zur Verbesserung der Festigkeitseigensch.lttell, d.h. zur Erhöhung der Biege- und Zugfestigkeit, als auch zur Erzielung und Verbesserung der feuerdämmenden und wärmespeichernden Wirkung des Leichtbetons ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Mischung von Magnesiazement, Mikrohohlperlen und Fasern nach der Verarbeitung einer Hydrophobierung unterzogen ist. Eine Hydrophobierung ist über Additive, wie KuTJfer-I-Chlorid oder andere Chemikalien, Bitumenemulsi.oncn oder Kunststoffdispersionen bekannter Zusammensetzung zu erreichen. Both to improve the strength properties, i.e. for Increase the flexural and tensile strength, as well as to achieve and improve the fire-insulating and heat-storing effect of the lightweight concrete is according to the invention provided that the mixture of magnesia cement, microballoons and fibers according to the processing is subjected to a water repellent treatment. A water repellent is Via additives such as KuTJfer-I-Chloride or other chemicals, bitumen emulsi.oncn or to achieve plastic dispersions of known composition.

Die Erfindung zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, daß aufgrund einer bestimmten Zusammensetzunj und auch'Behandlung ein Leichtbeton erzielt wird, der sowohl günstige Festigkeitswerte aufweist als auch gleichzeitig feuerdämmend und wärmespeichernd wirkt. Ein derartiger Werkstoff eignet sich damit vorzüglich zur Herstellung von hohen Platten und Wandelementen, die sowohl zur Verkleidung der Innenwände von Gebäuden als auch zur Anbringung an den Außenwänden geeignet sind. Derartige Platten und Wandelemente bzw. der Leichtbeton insgesamt weist Wärmeleitzahlen auf, die bezogen auf die Rohdichte mit bekannten Werkstoffen nicht erreichbar sind. The invention is thus particularly characterized in that due to a certain composition and treatment a lightweight concrete is achieved, which has both favorable strength values and is also fire-insulating at the same time and has a heat-storing effect. Such a material is therefore extremely suitable for the production of high panels and wall elements, which are both used for cladding the interior walls of buildings as well as for attachment to the exterior walls are. Such panels and wall elements or the lightweight concrete as a whole has coefficients of thermal conductivity which cannot be achieved with known materials in relation to the bulk density.

Beispiele Durch Mischung von Magnesiazement und Mikrohohlperlen unter Zugabe von 10 Gew.-% Cellulosefaser wurden fünf Mischungen hergestellt und deren Wärmeleitzahlen ermittelt: Raumgewicht Wärmeleitzahl kg/m3 W m K Mischung 1 150 o.o46 Mischung 2 25o o.o49 Mischung 3 500 o.o62 Mischung 4 750 o.o79 Mischung 5 looo 0.099 Der daraus hergestellte Leichtbeton wies übliche Festigkeits-. Examples By mixing magnesia cement and hollow microbeads under With the addition of 10% by weight of cellulose fiber, five blends were prepared and theirs Thermal conductivity coefficient determined: density thermal conductivity coefficient kg / m3 W m K mixture 1 150 o.o46 mixture 2 25o o.o49 mixture 3 500 o.o62 mixture 4 750 o.o79 mixture 5 looo 0.099 The lightweight concrete made from it had the usual strength properties.

eigenschaften auf.properties on.

Claims

Fire-insulating and heat-storing lightweight concrete P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Lightweight concrete in the weight class 150 to 1000 kg / m³, preferably 250 up to 550 kg / m3, which consists of a light, easy-to-use aggregate and a binding agent and, if necessary, fine sand is produced, so that it is not possible to use it as a binder, magnesia cement and as a filler, hollow microbeads made of organic Serve substance.

2. Lightweight concrete according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that additional fibers of organic or inorganic nature as Reinforcement are mixed.

3. lightweight concrete according to claim 2, characterized in that the proportion of fibers is from 1 to 25% by weight, preferably from 10 to 20% by weight.

4. lightweight concrete according to claim 2 and claim 3, d a d u r c h g e it is not possible that the fibers used as reinforcement have a length of 1 to 10 mm, preferably 3 to 7 mm.

5. Lightweight concrete according to claim 1 and claim 2, characterized in that that the mixture of magnesia cement, microballoons and fibers after processing is subjected to a hydrophobic treatment.