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EP2874969A2 - Getrocknetes, ungebranntes material aus wenigstens einem silikathaltigen basismaterial sowie einem hydrophobierungsmittel sowie verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Getrocknetes, ungebranntes material aus wenigstens einem silikathaltigen basismaterial sowie einem hydrophobierungsmittel sowie verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number
EP2874969A2
EP2874969A2 EP13728092.1A EP13728092A EP2874969A2 EP 2874969 A2 EP2874969 A2 EP 2874969A2 EP 13728092 A EP13728092 A EP 13728092A EP 2874969 A2 EP2874969 A2 EP 2874969A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
dried
base material
clay
unfired
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13728092.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hubert Edmund KERN
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2874969A2 publication Critical patent/EP2874969A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/001—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing unburned clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a dried, unfired material of at least one silicate-containing base material and a hydrophobing agent and to a method for producing the same.
  • the invention relates to a specific, preferably without chemical additives ecologically and economically processed, dried, unburned, diffusible, water-resistant and frost-resistant material of marl, clay, loam or mixtures thereof.
  • the materials marl, clay, loam or mixtures thereof are subject to a great variety of requirements. They correspond in particular to the ecological, economic and building biology requirements. They can be obtained and used in an environmentally friendly way, they are easy and cost effective. recyclable and they also ensure human well-being.
  • US Pat. No. 5,921,319 has disclosed processes for using environmentally friendly cementitious compositions to limit water flow in subterranean formations using a hydraulic cementitious material such as Portland cement, a viscosity increasing agent such as bentonite and a vegetable oil.
  • DE 198 46 744 A1 describes a process for modifying the surface of a clay mineral mixture and substances produced by this process, comprising a clay mineral mixture whose surface is coated with a hydrophobing agent, such as paraffin, stearic acid, salts of stearic acid, waxes or the like. is treated.
  • a hydrophobing agent such as paraffin, stearic acid, salts of stearic acid, waxes or the like. is treated.
  • EP-A 0 632 101 discloses a process for the production of extrudates from renewable raw materials, in which biopolymeric raw materials, such as wheat, rye, corn, Oilseed extraction meal or the like with aggregates, such as vegetable fibers, sheep's wool, flax, wood flour and mineral additives, such as limestone, hydrated lime, portland cement, marl or the like. Be mixed with a separately added hydrophobing agent and processed in an extruder. Water-repellent, potassium silicate and the like, for example, are used as hydrophobicizing agents.
  • biopolymeric raw materials such as wheat, rye, corn, Oilseed extraction meal or the like with aggregates, such as vegetable fibers, sheep's wool, flax, wood flour and mineral additives, such as limestone, hydrated lime, portland cement, marl or the like.
  • aggregates such as vegetable fibers, sheep's wool, flax, wood flour and mineral additives, such as limestone, hydrated lime, portland cement, marl or the
  • EP-A 2 055 759 describes a bituminous adhesive for the cold bonding of building materials, comprising an amount of unpolymerized oil, the adhesive containing at least 35% by weight of bitumen, clay and a dispersing agent, the amount of non-poly mer accruden oil 5 to 30 wt .-% is.
  • Heat transfer coefficient is to avoid for environmental reasons, such as a heating energy demand.
  • the mentioned disadvantages tend to be even stronger noticeable, the more clay these bodies contain.
  • the high clay content increases the binding power, but causes in the course of drying an increased cracking.
  • the present invention now seeks to produce, using materials such as marl, clay, loam or mixtures thereof, a dried, unfired, hydrophobized material which is water-resistant and frost-resistant while retaining its original shape.
  • the material according to the invention is essentially characterized in that the base material selected from marl, clay, loam or mixtures thereof is contained in an amount of between 35 and 95% by weight and that at least 8% by weight of at least one Water repellents selected from oils or fats and optionally one or more organic or inorganic additives and water balance are included.
  • the base material selected from marl, clay, loam or mixtures thereof is contained in an amount of between 35 and 95% by weight and that at least 8% by weight of at least one Water repellents selected from oils or fats and optionally one or more organic or inorganic additives and water balance are included.
  • clay and marl substances of 35 wt .-% should be adhered to an intimate combination of all components and thus a high water and To achieve frost resistance.
  • materials such as marl, loam, clay or mixtures thereof have been prepared for the first time with the exclusive use of ecological and economic substances that allow trouble-free - even building biology - such that they have water resistance even after days of washing or Having frost resistance after days wet or dry freezing.
  • the at least one water repellents selected from vegetable oils, especially sunflower oil, thistle oil, waste oils or fats, such as used oil from the catering or silicone oils.
  • the hydrophobizing substances used are preferably lipids, preferably oils, such as vegetable oils.
  • oils such as vegetable oils.
  • the vegetable oils used according to the invention selected from the group of sunflower oil, thistle oil or waste oil, in particular waste oils, but also soybean oil, olive oil, rapeseed oil, peanut oil, cottonseed oil or any liquid silicone oils or silicone-based oils can be used.
  • oils are above all biodegradable and / or inert. Particularly preferred are vegetable oils which are liquid at temperatures greater than 0 ° C and less than 15 ° C and also ensure sufficient efficacy at low temperatures. Because of their particular suitability as water repellents or shrinkage reducing agents, the plant oils, preferably sunflower oil, thistle oil or waste oils or fats and silicone oils.
  • the base material is used in dried form.
  • the material according to the invention is preferably developed in such a way that marl, loam, clay or the like wetted, mechanically or chemically activated as base material Mixtures, in particular in crushed, gekollerter, grated, finely rolled, finely ground or powdered form is included.
  • marl, loam, clay or the like wetted, mechanically or chemically activated as base material Mixtures, in particular in crushed, gekollerter, grated, finely rolled, finely ground or powdered form is included.
  • gewettertem clay, loam or marl is understood here a material that was stored for several months outdoors before use to achieve sufficient mechanical decomposition coarser particles therein by the change of temperature and humidity.
  • the base material is activated at the same time, ie, in particular after drying of the material, reactive sites are available on its surface.
  • a gewettertes starting material is crushed, in particular to a particle size of 0.01 mm to about 2 mm, preferably 0.05 mm to 0.5 mm crushed.
  • the described comminution such as Pulverization
  • Pulverization allows a complete hydrophobing, preferably a comprehensive ⁇ len the pulverized base material, such as marl, loam, clay or their mixed form and thus forms the necessary basis for the preparation of the mass to unfired dried water and frost resistant and diffusible intermediate and / or end products ,
  • the dried unfired material is essentially characterized in that up to 35 wt .-% of one or more organic or inorganic additive (s) are included.
  • the amount and type of additives introduced, such as fillers or leaning materials or their quantitative content has an influence on the weight and the heat transfer coefficient of the processed materials or the sample produced therefrom. This plays an important role in terms of weight reduction, easier processability and / or the increased insulating effect and also has a positive effect on the overall energy balance. It has been found that, depending on the choice whether it is inorganic or organic additives, amounts up to 35% by weight can positively influence the total material.
  • s inorganic filler or Leaning material
  • s such as sand, expanded clay or pumice or organic aggregate (s)
  • animal or vegetable fibers such as wool, wood fibers or wood shavings, reeds, jute or jute or jute fabric
  • By-products such as bark, animal and vegetable shells, corncob and bamboo and grasses is (are) chosen, it succeeds in particular to produce an unfired, dried material, which is durable under changing environmental conditions, such as humidity and temperature, without cracks or weathering demonstrate.
  • additives selected from animal or vegetable fibers such as hair, straw, reeds, inorganic aggregates, preferably pumice and / or expanded clay.
  • reed is a plant growing on or in the water and therefore also has a special resistance in terms of rotting and mold development.
  • the present invention further relates to a process for producing a dried, unfired material from at least one silicate-containing base material and a water repellent, with which a particular special durable and weatherproof material, especially frost or water resistant and material is produced.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that after drying and comminution and permanent mixing, the silicon-containing base material is admixed with the hydrophobizing agent and water and, if appropriate, additives and is subjected to thorough mixing until homogenous, where appropriate, after shaping, the unfired material is subjected to drying until substantially complete removal of the added water.
  • the preparation of dried, unburned, diffusible, water- and frost-resistant marl, loam, clay and / or mixtures thereof is carried out with the exclusion of hydraulic binders, incorporating at least one hydrophobic, preferably one shrinkage-reducing substance.
  • the introduction of the at least one hydrophobing agent, such as sunflower oil, thistle oil or waste oil or fat or silicone oil in marl, loam, clay or mixtures thereof, has proved to be particularly advantageous.
  • These hydrophobic products are environmentally friendly, biodegradable, cost-effective and readily available.
  • the introduction of water is preferably carried out with careful continuous mixing, such as mixing, mixing or kneading or wherein the introduction of the hydrophobizing agent by spraying the water repellent and the water are made in a mixer.
  • careful continuous mixing such as mixing, mixing or kneading or wherein the introduction of the hydrophobizing agent by spraying the water repellent and the water are made in a mixer.
  • the base material in dried and in particular on particle sizes between 0.01 mm and 2 mm, in particular 0.05 and 0.5 mm crushed form is used to ensure intimate contact of the hydrophobing agent, in particular the pores of the base material.
  • additives can be added to improve the load bearing capacity, to reduce the formation of cracks or even for ecological reasons, and the process is developed in such a way that a molding process, such as an extrusion molding, is carried out for an intimate combination of the constituents.
  • the method is performed so that the base material is subjected to grinding to a particle size of from 0.01 mm to 2 mm, in particular 0.05 to 0.5 mm, before it is mixed with the hydrophobizing agent.
  • the grinding of the base material is carried out in a H redesignluft- ström, in addition to the grinding process simultaneously a drying of the base material ensures, thereby ensuring that the subsequently introduced hydrophobing agent well and safely in the pores of the Base material can be included.
  • the introduction of the hydrophobizing agent by spraying the hydrophobing agent and the water in a mixer a further homogenization and in particular an intimate contact or a physical bond between the base material and the hydrophobing agent is ensured .
  • the method is performed so that after homogenization of the silicate-containing base material and the hydrophobing agent one or more organic or inorganic additives selected from sand, wool, wood fibers or wood chips, reeds, jute or jute fibers are introduced , it is possible to further homogenize a material produced by the method of the invention, in particular to equalize its coefficient of expansion, so that a dimensional stability is guaranteed at least for long periods both during washing and exposure to low temperatures.
  • the inventive method allows the use of a variety of aggregates. Preference is given to ecological fillers and leaning materials, such as wood, reeds or fibers, preferably animal or vegetable fibers or hair, particularly preferably hemp fibers, sand or the materials used in tile production and in brick recycling, such as broken bricks, brick dust or clay.
  • ecological fillers and leaning materials such as wood, reeds or fibers, preferably animal or vegetable fibers or hair, particularly preferably hemp fibers, sand or the materials used in tile production and in brick recycling, such as broken bricks, brick dust or clay.
  • the method according to the invention is developed such that the unfired material is subjected to a pressure treatment and / or shaping before it is dried.
  • the pressure treatment is preferably carried out by intensive compaction, such as by intensive, pressure-forced kneading, beating, compressing, hemming, pressing or pressing.
  • Test specimens show no change, no softening of the surface. There was no particle detachment from the surface and also no impairment of the material or the specimen or to any change in dimensional stability. Furthermore, the material has a good diffusibility, building capacity and a low heat transfer coefficient.
  • the fine "loam and / or clay film" which is formed by the introduction of water during the process and which preferably covers the already hydrophobically introduced fillers after mixing or stirring, causes the aggregates to stick together. Formation and the mass can be left after the completion of the mixing and / or the Verrrittungsreaes, for example, rest, in order to take advantage of a possible diffusion of the particles.
  • the "clay / tone film” after drying causes the cohesion and strength of the hydrophobized water- and frost-resistant material or the body.It should be noted that for a good cohesion, the already hydrophobic clay- and / or clay-coated particles, as well as the possible added aggregates are brought into the closest possible contact.This close contact is brought about by the careful mixing and on the other hand by the intensive compaction of the mass.
  • this scaffold increases the compressive strength of the material, while on the other hand it reduces its shrinkage to a very small, negligible value.
  • the masses processed into shaped bodies can preferably be smoothed.
  • the preferred smoothing according to the invention of the moist surface of the moldings, preferably the pore closure by smoothing, is particularly preferably carried out by using a screed blade and / or a slicer before various moisture-resistant and frost-resistant products are produced.
  • the dried, unfired material can be processed, for example, into moisture-resistant and frost-resistant solid moldings, into moisture-resistant and frost-resistant ramming, pouring, pouring and pumping materials or for the production of masonry mortar, plaster, building materials, structural elements, hybrid building materials, for hybrid building elements, thermal renovation building materials, building bricks, roofing tiles, pipes, floor slabs, indoor and outdoor floor tiles, brick-like prefabricated elements, rammed earth walls, rammed earth elements, ceiling elements, interior and exterior ceiling cladding elements, interior wall cladding elements and outdoor, bulk goods, insulation, moisture barriers for buildings and for waterworking devices, flat roof waterproofing, home furnishings, for indoor and outdoor use, as a substitute for fired pottery and ceramics, ovens - and wall tiles, ornaments, works of art are used.
  • wetted clay For the preparation of a specimen clay, preferably for at least a few months wetted clay a drying treatment in a hot air stream at 120 ° C in a ball mill and simultaneously ground to a grain size of 0.5 to 2 mm.
  • a drying treatment in a hot air stream at 120 ° C in a ball mill and simultaneously ground to a grain size of 0.5 to 2 mm.
  • 13 g of a mixture of 50% by weight of thistle oil and sunflower oil are added slowly with constant stirring and turning over of the loam powder and 30 g of oiled wood particles are added, the oiled wood particles being 15 g of dried wood chips which was oiled with 15 g of a mixture of sunflower and safflower oil (1: 1) for a period of 3 hours under pressure, and after completion of the spraying and introduction is stirred for an additional 10 minutes.
  • a block is produced by compression molding with the dimensions 5 x 5 x 5 cm with subsequent smoothing of the surface and this block is subjected to a drying treatment, wherein it 8 hours in a hot air stream with a temperature gradient of 70 to 120 ° C to Constant weight of the specimen was dried. After cooling to ambient temperature, the specimen had a homogeneous, in particular crack-free, exterior.
  • Wood particles dry
  • 12 g of silicone oil 12 g

Landscapes

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Abstract

Bei einem getrockneten, ungebrannten Material aus wenigstens einem silikathaltigem Basismaterial sowie einem Hydrophobierungsmittel ist das aus Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon gewählte Basismaterial in einer Menge zwischen 35 und 95 Gew.-% enthalten und wenigstens 8 Gew.-% von wenigstens einem Hydrophobierungsmittel gewählt aus Ölen oder Fetten sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische oder anorganische Zuschlagstoffe sowie Rest Wasser ist enthalten. Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung eines getrockneten, ungebrannten Materials beschrieben, welches sich durch Wasserresistenz und Frostbeständigkeit auszeichnet.

Description

GETROCKNETES, UNGEBRANNTES MATERIAL AUS WENIGSTENS EINEM SILIKATHALTIGEN BASISMATERIAL SOWIE EINEM HYDROPHOBIERUNGSMITTEL SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG
DESSELBEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein getrocknetes, ungebranntes Material aus wenigstens einem silikat- haltigen Basismaterial sowie einem Hydrophobierungsmittel sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Die Erfindung betrifft genauer ein spezifisches, bevorzugt ohne chemische Zusatzstoffe ökologisch und ökonomisch aufbereitetes, getrocknetes, ungebranntes, diffusionsfähiges, wasserresistentes und frostresistentes Material aus Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon.
Seit Menschengedenken wurden Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon in gebrannter oder ungebrannter Form unter anderem als Baustoff oder Grundstoff zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen verwendet.
Aus bekannten archäologischen Funden und aus historischen und aktuellen Aufzeichnungen geht nicht hervor, dass jemals ungebrannter, luftgetrockneter Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon in aufbereiteter, ungebrannter, diffusionsfähiger, wasserresistenter und/oder frostresistenter Form eingesetzt worden ist.
An die Stoffe Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon wer- den unterschiedlichste Anforderungen gestellt. Sie entsprechen insbesondere den ökologischen, ökonomischen und baubiologischen Anforderungen. Sie können umweltfreundlich gewonnen und eingesetzt werden, sie sind problemlos und ko- stengünstig wiederverwertbar und sie gewährleisten auch das menschliche Wohlbefinden.
Die Energiekosten sind weltweit in stetigem Steigen begrif- fen und die Energiesicherung ist insbesondere für die Industrie und hier wiederum für die Baustoffindustrie bzw. Ziegelindustrie ein wichtiger Faktor. Die heute zur Verwendung kommenden Lehmbaustoffe werden zum größten Teil industriell gebrannt, wobei die Brenntemperatur ca. 900 °C bis 1100 °C und die Brenndauer 6 bis 36 Stunden beträgt. Neben dem Energiebedarf sind auch die Umweltbelastung durch das Brennen und die damit verbundene C02 Emission wichtige Faktoren . Aus diesem Grund ist vor allem die Ziegelindustrie auf der Suche nach einem Lehmbaustoff, der ohne Brennen luftgetrocknet, zusätzlich zum gebrannten Ziegel oder als Ersatz für diesen eingesetzt werden kann. Hierbei ist beispielsweise dem Bericht (Cordis. Technology Marketplace: Results - http . //cordis . europa . eu/fetch? . ) über das Projekt: Method to increase the water resistance of unburned clay building products (Record Control Number: 26729 Update Date : 2007-08-28) eine erzielte Steigerung der Wasserresistenz von derartigen Produkten entnehmbar, er bestätigt jedoch auch, dass die Versuche zu keiner echten Wasser- und/oder Frostresistenz geführt haben.
Dies geht auch aus einem in der Zeitschrift " Ziegelindus- trie International - Brick and Tile Industry International" 63, 2010,44-46 veröffentlichten Versuch hervor. Hieraus ist zu entnehmen, dass die Produktion von ungebrannten Lehmziegeln eine sinnvolle Ergänzung zu der Ziegelproduktion zu sein scheint, wobei der Brennprozess im Ziegelofen vermieden werden konnte. Insbesondere wurden das Langzeitverhalten und die Wasserresistenz der Lehmsteine an Probewänden untersucht, wobei Lehmmodifikationen mit Zement, Binde- mittein auf Acryl- und Styrolbasis, gebranntem Kalk, Leinölfirnis und Bitumenemulsion formstabil waren, allerdings durchnässten sie vollständig, blieben jedoch rissfrei. Sie werden daher als formstabil, jedoch nicht als wasserre- sistent bezeichnet.
Aus der US-PS 5,921,319 sind Verfahren zur Verwendung von umweltfreundlichen zementartigen Zusammensetzungen zur Beschränkung des Wasserflusses in unterirdischen Formationen bekannt geworden, bei welchen ein hydraulisches zementarti- ges Material, wie Portlandzement, ein Viskosität erhöhendes Agens, wie Bentonit und ein Pflanzenöl eingesetzt wurden.
Aus der DE 20 2004 010 559 Ul ist weiterhin ein Baumaterial auf der Basis von Lehm und/oder Ton bekannt geworden, in welchem wenigstens ein Naturharz neben Lehm, Wasser, Zuschlagsstoffen und gegebenenfalls Konservierungsmitteln enthalten ist.
Die DE 198 46 744 AI beschreibt ein Verfahren zur Modifi- zierung der Oberfläche eines Tonmineralgemischs und nach diesem Verfahren hergestellte Stoffe, umfassend ein Tonmineralgemisch, dessen Oberfläche mit einem Hydrophobierungsmittel, wie beispielsweise Paraffin, Stearinsäure, Salze der Stearinsäure, Wachsen oder dgl . behandelt ist.
Der EP-A 0 632 101 ist ein Verfahren zur Herstellung von Extrudaten aus nachwachsenden Rohstoffen entnehmbar, bei welchem biopolymere Rohstoffe, wie Weizen, Roggen, Mais, Ölsaatenextraktionsschrote oder dgl . mit Zuschlagsstoffen, wie Pflanzenfasern, Schafwolle, Flachs, Holzmehl und mineralischen Zusätzen, wie Kalksteinmehl, Kalkhydrat, Port- landzement, Mergel oder dgl. mit einem gesondert zuge- setzten Hydrophobierungsmittel vermischt und in einem Extruder verarbeitet werden. Als Hydrophobierungsmittel werden hierbei beispielsweise Wasserglas, Kaliwasserglas und dgl. eingesetzt. Schließlich beschreibt die EP-A 2 055 759 einen bitumenartigen Kleber für das Kaltkleben von Baumaterialien, umfassend eine Menge von nicht polymerisiertem Öl, wobei der Kleber wenigstens 35 Gew.-% Bitumen, Ton und ein Dispersionsmittel enthält, wobei die Menge des nicht poly- merisierenden Öls 5 bis 30 Gew.-% beträgt.
Die Einwirkung von Wasser führt bei unbehandelten Körpern aus ungebranntem, getrocknetem Mergel-, Ton-, Lehm oder Mischungen davon zu einem Aufweichen und zum raschen Zerfall. Derartige Körper verdanken ihre Bindekraft ausschließlich ihrem Gehalt an Ton. Sie weisen aufgrund ihres Gehalts an Ton und des zur Erzielung der Bindekraft benötigten Anmachwassers vor allem drei Nachteile auf, nämlich eine hohe Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und Frost, einen großen Wärmedurchgangskoeffizienten und vor allem einen beträchtlichen TrocknungsSchwund von 2 % bis 5 %.
Feuchtigkeits- und Frostempfindlichkeit und Schwund haben dabei vor allem aufgrund der Bildung von Rissen eine Verminderung der Festigkeit der Körper zur Folge. Ein hoher
Wärmedurchgangskoeffizient ist aus Umweltgründen, wie beispielsweise einen Heizenergiebedarf zu vermeiden. Die genannten Nachteile, machen sich in der Regel umso stärker bemerkbar, je mehr Ton diese Körper enthalten. Der hohe Tonanteil erhöht zwar die Bindekraft, verursacht jedoch im Zuge der Trocknung eine vermehrte Rissbildung. Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, unter Verwendung von Materialien, wie Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon, ein getrocknetes, ungebranntes, hydrophobier- tes Material herzustellen, das bei Beibehaltung seiner Ausgangsform wasserresistent und frostresistent ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Material im wesentlichen, dadurch gekennzeichnet dass das aus Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon gewählte Basismaterial in einer Menge zwischen 35 und 95 Gew.-% enthalten ist und dass wenigstens 8 Gew. -% von wenigstens einem Hydrophobierungsmittel gewählt aus Ölen oder Fetten sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische oder anorganische Zuschlagstoffe sowie Rest Wasser enthalten sind. Mit einem derartigen Material gelingt es, neben der Erzielung der Wasser- und Frostresistenz unter Beibehaltung der Diffusionsfähigkeit gleichzeitig auch die bisher aufgetretenen Probleme der Bindekraftminderung, der vermehrten Rissbildung und des Anstiegs des Wärmedurchgangskoeffizienten, zu lösen.
Weiterhin ist darauf zu achten, dass je nach Basismaterial und geplantem Einsatzzweck Tongehalte, d.h. ohne Sand und weitere in beispielsweise Lehm und Mergel enthaltene Stoffe von 35 Gew.-% eingehalten werden sollten, um einen innigen Verbund aller Bestandteile und somit eine hohe Wasser- und Frostbeständigkeit zu erzielen. Gemäß der Erfindung wurden erstmals unter ausschließlicher Verwendung von ökologischen und ökonomischen Substanzen, die eine problemlose - auch baubiologische - Verwendung und Wiederverwertung ermöglichen, Materialien wie Mergel, Lehm, Ton oder deren Mischungen so aufbereitet, dass sie auch nach tagelanger Wässerung eine Wasserresistenz aufweisen bzw. nach tagelanger Nass- oder Trockengefrierung Frostresistenz aufweisen. Besonders homogene und insbesondere langzeitstabile Materialien werden dadurch erzielt, indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das wenigstens eine Hydrophobierungsmittel aus pflanzlichen Ölen insbesondere Sonnenblumenöl, Distelöl, Abfallölen oder -fetten, wie Alt- öl aus der Gastronomie oder Silikonölen gewählt ist.
Als hydrophobierende Substanzen werden vorzugsweise Lipide, vorzugsweise Öle, wie pflanzliche Öle verwendet. Beispielsweise können die erfindungsgemäß eingesetzten pflanzlichen Öle, ausgewählt aus der Gruppe Sonnenblumenöl, Distelöl oder Abfallöl, insbesondere Abfallöle, aber auch Sojaöl, Olivenöl, Rapsöl, Erdnussöl, Baumwollsaatöl oder jegliche flüssige Silikonöle bzw. Öle auf Silikonbasis eingesetzt werden .
Diese bevorzugten Öle sind vor allem biologisch abbaubar und/oder inert. Insbesondere bevorzugt sind pflanzliche Öle, die bei Temperaturen größer als 0 °C und kleiner 15 °C flüssig sind und auch eine ausreichende Wirksamkeit bei tiefen Temperaturen gewährleisten. Besonders bevorzugt sind, wegen ihrer besonderen Einsetzbarkeit als Hydrophobierungsmittel bzw. Schwundreduzierungsmittel, die pflanz- liehen Öle, bevorzugt Sonnenblumenöl, Distelöl oder Abfall - öle oder -fette sowie Silikonöle.
Mit allen diesen Materialien gelingt es, einen innigen Ver- bund mit dem Basismaterial, insbesondere ein tiefes Eindringen des Hydrophobierungsmittels in die Poren des Basis- materials zu erreichen. Durch das Eindringen des Hydrophobierungsmittels in die Poren des Basismaterials werden die Poren des Basismaterials mit dem Hydrophobierungsmittel ausgefüllt und ein Wiedereintreten von Wasser in diese Poren und somit ein Auffrieren bzw. Zerstören des Verbunds zwischen Basismaterial und Hydrophobierungsmittels sicher hintangehalten. Vorzugsweise wird das Basismaterial in getrockneter Form eingesetzt.
Für einen besonders innigen Verbund zwischen Basismaterial und Hydrophobierungsmittel und insbesondere, um ein unbeabsichtigtes Auswaschen bzw. Austreten des Hydrophobierungsmittels mit Sicherheit hintanzustellen, ist das erfin- dungsgemäße Material bevorzugt so weitergebildet, dass als Basismaterial gewetterter, mechanisch oder chemisch aktivierter Mergel, Lehm, Ton oder Mischungen, insbesondere in zerkleinerter, gekollerter, geraspelter, fein gewalzter, fein geschliffener oder pulverisierter Form enthalten ist. Unter gewettertem Ton, Lehm oder Mergel wird hierbei ein Material verstanden, welches vor seinem Einsatz mehrere Monate im Freien gelagert wurde, um eine ausreichende mechanische Zersetzung gröberer Partikel darin durch den Wechsel von Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu erzielen. Bei dem Wettern wird gleichzeitig das Basismaterial aktiviert, d.h. insbesondere nach einem Trocknen des Materials stehen reaktive Stellen an seiner Oberfläche zur Verfügung. Vorzugsweise ist ein derartiges gewettertes Ausgangsmaterial zerkleinert, insbesondere auf eine Korngröße von 0,01 mm bis etwa 2 mm, vorzugsweise 0,05 mm bis 0,5 mm zerkleinert .
Die beschriebene Zerkleinerung, wie z.B. Pulverisierung, ermöglicht eine vollständige Hydrophobierung, vorzugsweise eine umfassende Ölung des pulverisierten Basismaterials, wie Mergel, Lehm, Ton oder deren Mischform und bildet so die notwendige Grundlage für die Aufbereitung der Masse zu ungebrannten getrockneten wasser- und frostresistenten sowie diffusionsfähigen Zwischen- und/oder Endprodukten.
Wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, ist das getrocknete ungebrannte Material im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 35 Gew.-% von einem oder mehreren organischen oder anorganischen Zuschlagstoff (en) enthalten sind. Die Menge und Art der eingebrachten Zusatzstoffe, wie Füll- oder Magerungsstoffe bzw. deren mengenmäßiger Anteil wirkt sich beeinflussend auf das Gewicht und den Wärmedurchgangskoeffizienten der aufbereiteten Materialien bzw. der daraus hergestellten Probekörper aus. Dies spielt hinsichtlich der Gewichtsverminderung, der leichteren Verarbeitbarkeit und/oder der erhöhten Dämmwir- kung eine wesentliche Rolle und wirkt sich auch auf die Gesamtenergiebilanz positiv aus. Hierbei hat es sich gezeigt, dass je nach Wahl, ob es sich um anorganische oder organische Zuschlagsstoffe handelt, Mengen bis zu 35 Gew.-% das Gesamtmaterial positiv beeinflussen können.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, dass der eine oder die mehreren organischen oder anorganischen Zuschlagstoff (e) aus anorganische Füll- oder Magerungsstoff (en) , wie Sand, Blähton oder Bimsstein bzw. organische Zuschlagsstoff (en) , wie tierische oder pflanzliche Fasern, wie Wolle, Holzfasern oder Holzspäne, Schilf, Jute oder Jutefasern bzw. Jutegewebe, sowie sämtliche in der Industrie und Landwirtschaft anfallende abfallende Nebenprodukte, wie beispielsweise Rinden, tierische und pflanzliche Schalen, Maiskolben sowie Bambus und Gräser gewählt ist (sind) , gelingt es insbesondere ein ungebranntes, getrocknetes Material herzustellen, welches auch unter wechselnden Umweltbedingungen, wie Feuchtigkeit und Temperatur langzeitbeständig ist, ohne Sprünge oder Verwitterungserscheinungen zu zeigen. Hierbei enthält insbesondere das Basismaterial für ein getrocknetes, ungebranntes, diffusionsfähiges, wasser- und frostresistentes Material einen Tonanteil von mindestens 10 Gew.-%.
Weiters ist die Verarbeitungserleichterung und die Erhöhung der Wärmedämmfähigkeit vor allem durch die Einbringung von Zusatzstoffen gewählt aus tierischen oder pflanzlichen Fa- sern wie Haare, Stroh, Schilf, anorganische Zuschlagstoffen, bevorzugt Bimsstein und/oder Blähton hervorzuheben. Einer der Gründe dafür ist, dass Schilf eine am oder im Wasser wachsende Pflanze ist und daher auch in Bezug auf eine Verrottung und Schimmelpilzentwicklung eine besondere Resistenz aufweist. Durch Zusatz derartiger Zusatzstoffe gelingt es den Verbund der Bestandteile zu verbessern und insbesondere bei aus dem Material hergestellten Bausteinen die Rissbildung über die Zeit herabzusetzen. Die vorliegende Erfindung zielt weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines getrockneten, ungebrannten Materials aus wenigstens einem silikathaltigen Basismaterial sowie einem Hydrophobierungsmittel ab, mit welchem ein insbe- sondere langlebiges und verwitterungsbeständiges Material, insbesondere frost- bzw. wasserbeständiges und Material herstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das sili- kathaltige Basismaterial nach einem Trocknen und Zerkleinern und permanenter Durchmischung mit dem Hydrophobie- rungsmittel sowie Wasser und gegebenenfalls Zuschlagstoffen versetzt wird und bis zur Homogenität einer Durchmischungs- behandlung unterworfen wird, worauf gegebenenfalls nach einer Formgebung das ungebrannte Material einem Trocknen bis zur im Wesentlichen vollständigen Entfernung des zugesetzten Wassers unterworfen wird. Die Aufbereitung zu ge- trocknetem, ungebranntem, diffusionsfähigem, wasser- und frostresistentem Mergel, Lehm, Ton und/oder deren Mischungen erfolgt unter Ausschluss von hydraulischen Bindemitteln, unter Einbringung von wenigstens einer hydrophoben, bevorzugt einer schwundreduzierenden Substanz. Die Ein- bringung des wenigstens einen Hydrophobierungsmittels, wie Sonnenblumenöl, Distelöl oder Abfallöl oder -fett oder Silikonöl in Mergel, Lehm, Ton oder Mischungen davon, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese hydrophoben Produkte sind umweltverträglich, biologisch abbaubar, kos- tengünstig und einfach erhältlich. Die Wassereinbringung erfolgt vorzugsweise unter sorgfältigem ständigem Durchmischen, wie Vermengen, Vermischen oder Kneten oder wobei das Einbringen des Hydrophobierungsmittels durch Aufsprühen des Hydrophobierungsmittels und des Wassers in einem Mischer vorgenommen werden. Neben einem sorgfältigen und ständigen Durchmischen ist es auch wesentlich, dass das Basismaterial in getrockneter und insbesondere auf Korngrößen zwischen 0,01 mm und 2 mm, insbesondere 0,05 und 0,5 mm zerkleinerter Form eingesetzt wird, um einen innigen Kontakt des Hydrophobierungsmittels mit insbesondere den Poren des Basismaterials zu gewährleisten. Schließlich können Zuschlagsstoffe zur Verbesserung der Tragfähigkeit, zur Verringerung von Rissbildungen oder auch aus ökologischen Gründen zugesetzt werden und das Verfahren ist dahingehend weitergebildet, dass für einen innigen Verbund der Bestandteile ein formgebendes Verfahren, wie beispielsweise ein Strangpressen vorgenommen wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass das Basismaterial vor einem Versetzen mit dem Hydrophobierungsmittel einem Mahlen bis zu einer Korn- große von 0,01 mm bis 2 mm insbesondere 0,05 bis 0,5 mm unterworfen wird.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Mahlen des Basismaterials in einem Heißluft- ström vorgenommen wird, wird zusätzlich zu dem Mahlvorgang gleichzeitig eine Trocknung des Basismaterials gewährleistet, wodurch sichergestellt wird, dass das anschließend eingebrachte Hydrophobierungsmittel gut und sicher in den Poren des Basismaterials aufgenommen werden kann.
Indem, wie dies eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, das Einbringen des Hydrophobierungs- mittels durch Aufsprühen des Hydrophobierungsmittels und des Wassers in einem Mischer erfolgt, wird eine weitere Homogenisierung und insbesondere ein inniger Kontakt bzw. eine physikalische Bindung zwischen dem Basismaterial und dem Hydrophobierungsmittel gewährleistet. Indem, wie dies einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, das Verfahren so geführt wird, dass nach Homogenisierung des silikathaltigen Basismaterials und des Hydrophobierungsmittels ein oder mehrere organisches oder anorganische Zuschlagsstoffe gewählt aus Sand, Wolle, Holzfasern oder Holzspänen, Schilf, Jute oder Jutefasern eingebracht werden, gelingt es, ein mit dem Verfahren der Erfindung hergestelltes Material weiter zu homogenisieren, insbesondere seinen Ausdehnungskoeffizienten zu vergleich- mäßigen, so dass sowohl bei Wässerung als auch Aussetzen an tiefe Temperaturen eine Formbeständigkeit jedenfalls über lange Zeitdauern gewährleistet ist. Weiterhin gelingt es durch Wahl der Zuschlagsstoffe, beispielsweise Tragfähigkeit, Wärmedämmfähigkeit und dgl . des Materials weiter zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Verwendung einer Vielzahl von Zuschlagstoffen. Vorzugsweise werden ökologische Füll- und Magerungsstoffe , wie Holz, Schilf oder Fasern, bevorzugt tierische oder pflanzliche Fasern oder Haare, besonders bevorzugt Hanffasern, Sand oder die in der Ziegelproduktion und im Ziegelrecycling anfallenden Materialien Ziegelbruch, Ziegelstaub oder Ziegelmehl, eingesetzt.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung ent- spricht, das Verfahren so geführt ist, dass die organischen oder anorganischen Zuschlagsstoffe vor ihrem Einbringen einer Trocknung und Hydrophobierung unterworfen werden, wird sichergestellt, dass die Zuschlagsstoffe nicht unbeabsichtigt Wasser aufnehmen und somit zu einer Zerstörung bzw. Beeinträchtigung des mit dem Verfahren der Erfindung hergestellten Materials führen. Um insbesondere sicherzustellen, keine unerwünschten Lufteinschlüsse bzw. Hohlräume in dem Material enthalten sind, ist das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet, dass das ungebrannte Material vor seinem Trocknen einer Druckbehandlung und/oder Formgebung unterworfen wird. Die Druckbehandlung erfolgt hierbei vorzugsweise durch intensive Verdichtung wie durch intensives, druckforciertes Kneten, Schlagen, Komprimieren, Kollern, Pressen oder Ver- pressen .
Mit dem erfindungsgemäßen Material bzw. den mit dem Verfahren der Erfindung hergestellten Materialien gelingt es beispielsweise Probekörper herzustellen, welche auch nach wiederholter stundenlanger, auch mehrtägiger Einbringung und Lagerung in ein Wasserbad und nach wiederholter unmittelbar anschließender stundenlanger und/oder mehrtägiger Nass- und/oder Trockengefrierung bei - 20 °C, irgendeine Beeinträchtigung nicht aufweisen. Das Wasserbad weist, nach der Entnahme der verschiedenen hydrophobierten Materialien oder Probekörper, keine Trübung auf. Die Materialien oder
Probekörper weisen keine Veränderung, auch keine Aufweichung der Oberfläche auf. Es kam zu keiner Partikelablösung von der Oberfläche und auch zu keinerlei Beeinträchtigung des Materials oder der Probekörper oder zu keiner Änderung der Formstabilität. Weiterhin weist das Material eine gute Diffusionsfähigkeit, Baukörpertragfähigkeit und einen niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten auf.
Der feine „Lehm- und/oder Tonfilm", der sich durch die Was- sereinbringung während des Verfahrens bildet und die bevorzugt bereits hydrophobiert eingebrachten Füllstoffe nach dem Vermengen bzw. Verrühren ummantelt, verklebt die eingebrachten Zuschlagsstoffe miteinander. Es kommt zur Klumpen- bildung und die Masse kann nach Beendigung des Vermengungsund/oder des Verrührungsprozesses beispielsweise Rasten gelassen werden, um auch eine möglich Diffusion der Teilchen auszunutzen.
Der „Lehm- /Tonfilm" bedingt nach der Austrocknung den Zusammenhalt und die Festigkeit des hydrophobierten wasser- und frostresistenten Materials oder der Körper. Zu beachten ist, dass für einen guten Zusammenhalt, die bereits hydro- phobierten lehm- und/oder tonummantelten Teilchen, wie auch die gegebenenfalls eingebrachten Zuschlagsstoffe in einem möglichst engen Kontakt gebracht werden. Dieser enge Kontakt wird durch die sorgfältige Vermischung und andererseits durch die intensive Verdichtung der Masse herbeige- führt.
Die sich auch ohne Einbringung von Zuschlagsstoffen unterstützenden Teilchen des Basismaterials bilden durch die intensive Verdichtung ein stark belastbares Stützgerüst, das sich auch beim Trocknen des Basismaterials, aus Mergel, Lehm, Ton oder deren Mischungen, nicht oder kaum verändert und dadurch nicht oder kaum schwindet. Dieses Stützgerüst erhöht einerseits die Druckfestigkeit des Materials, während es andererseits deren Schwindung auf einen sehr klei- nen, vernachlässigbaren Wert herabsetzt.
Weiterhin können nach der Formgebung die zu Formkörpern verarbeiteten Massen bevorzugt geglättet werden. Die erfindungsgemäße bevorzugte Glättung der feuchten Oberfläche der Formkörper, vorzugsweise der Porenverschluss durch Glättung, wird besonders bevorzugt durch Zuhilfenahme einer Glättklinge und/oder eines Glätthobels vorgenommen, bevor verschiedenartige feuchtigkeitsbeständige und frostbeständige Produkte hergestellt werden.
Das getrocknete, ungebrannte Material kann gemäß der Erfin- dung beispielsweise zu feuchtigkeitsbeständigen und frostbeständigen festen Formkörpern, zu feuchtigkeitsbeständigen und frostbeständigen Stampf-, Gieß-, Schütt- und Pumpmaterialien verarbeitet werden oder zur Herstellung von Maurermörtel, Putzmörtel, von Baustoffen, Bauelementen, Hybrid- baustoffen, für Hybridbauelemente, thermische Sanierungsbaustoffe, für Bausteine, Dachdecksteine, Rohre, Bodenplatten, Bodenfliesen für den Innen- und Außenbereich, für ziegelsteinähnliche Fertigteile, Stampflehmwände, Stampflehm- elemente, Deckenelemente, Deckenverkleidungselemente für den Innen- und Außenbereich, Wandverkleidungselemente für den Innen- und Außenbereich, Schüttgut, Isolierungen, Feuchtigkeitssperren für Gebäude und für Wasserverbauungs- Vorrichtungen, Flachdachabdichtungen, Einrichtungsgegenstände, für für den Innen- und Außenbereich, als Ersatz für gebrannte Töpferwaren und Keramikwaren, Ofen- und Wandkacheln, Schmuckgegenstände, Kunstgegenstände verwendet werden .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei- spielen erläutert.
1. Herstellung des erfindungsgemäßen Materials ohne Zuschlagstoffe . Für die Herstellung eines Probekörpers wurden Lehm, vorzugsweise für wenigstens einige Monate gewetterter Lehm einer Trocknungsbehandlung im Heißluftstrom bei 100 °C in einer Kugelmühle unterworfen und gleichzeitig zu einer Korngröße von 0,5 bis 2 mm vermählen. Auf 100 g des gewetterten, getrockneten und gemahlenen Lehms werden 13 g einer Mischung aus jeweils 50 Gew.-% Distelöl und Sonnenblumen l unter permanentem Rühren und Umwenden des Lehmpulvers auf- gesprüht und nach Beendigung des Aufsprühens für weitere 10 Minuten weiter vermischt. Anstelle des Weiterrührens ist es auch möglich, die Mischung für 10 Minuten rasten zu lassen. Zur Erzielung der nötigen Konsistenz, um einen Probekörper herstellen zu können, werden anschließend 30 g Wasser lang- sam über einen Zeitraum von 15 Minuten in den hydrophobier- ten Lehm eingemischt und durchgeknetet, bis eine homogene Konsistenz, insbesondere eine zähe, pastenartige Konsistenz erreicht ist. Aus 100 % des Probenmaterials wird in eine Form mit den Abmessungen 5 x 5 3 cm eingebracht und ein Baustein hergestellt und dieser Baustein wird einer Trocknungsbehandlung unterworfen, wobei er 6 Stunden im Heißluftstrom mit einem Temperaturgradienten von 70 bis 100 °C bis zur Gewichtskonstanz des Probekörpers getrocknet wird. Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur weist der Probekörper ein homogenes, insbesondere rissfreies Äußeres auf.
Mit dem so getrockneten Probekörper wird in der Folge eine Mehrzahl von Versuchen durchgeführt. Einerseits wird eine Wässerung des Probekörpers für 24 Stunden im Wasserbad vor- genommen, mit anschließendem Trocknen des Probekörpers. Nach dieser Behandlung weist der Probekörper keinerlei optische Veränderung auf. Es kann lediglich eine Gewichtszunahme von etwa 2,8 % beobachtet werden. In einem zweiten Versuche wird der Probekörper wiederum 24 Stunden gewässert und anschließend einer Gefrierbehandlung bei - 20 °C für 6 Stunden unterworfen und in der Folge einer Lufttrocknung im Heißluftstrom von 70 °C unterworfen, um den Probekörper wiederum zu trocknen. Nach der neuerlichen Trocknungsbe- handlung sind im Äußeren des Probekörpers keinerlei Riss- bildungen zu beobachten und auch keine Ablösungen von Partikeln. Das Wasser der Wässerung war nach beiden Wässerungsversuchen klar, so dass eine Auswaschung von Hydropho- bierungsmittel nicht oder nur im mikroskopischen Maßstab stattgefunden hat. Die Wasseraufnahme war auch nach der zweiten Wässerung und anschließendem Gefrieren konstant im Bereich von unter 3 %. Schließlich wird der Probekörper einer Druckprobe unterzogen, wobei auf dem Probekörper ein Druck von 50 N/m2 aufgebracht wird, durch welchen Druck der Probekörper nicht verändert wurde .
2. Herstellung des erfindungsgemäßen Materials mit Zuschlagstoffen .
Für die Herstellung eines Probekörpers wurden Lehm, vorzugsweise für wenigstens einige Monate gewetterter Lehm einer Trocknungsbehandlung im Heißluftstrom bei 120 °C in einer Kugelmühle unterworfen und gleichzeitig zu einer Korngröße von 0,5 bis 2 mm vermählen. Auf 100 g des gemahlenen, getrockneten und gewetterten Lehms werden 13 g einer Mischung aus jeweils 50 Gew. -% Distelöl und Sonnenblumenöl unter permanentem Rühren und Umwenden des Lehmpulvers langsam zugegeben und 30 g geölte Holzteilchen zugesetzt, wobei die geölten Holzteilchen aus 15 g getrockneten Holzspänen bestanden, welche mit 15 g einer Mischung von Sonnenblumen- und Distelöl (1:1) für einen Zeitraum von 3 Stunden unter Druck geölt wurden, und nach Beendigung des Aufsprühens und Einbringens wird für weitere 10 Minuten gerührt. Zur Erzie- lung der nötigen Konsistenz, um einen Formkörper herstellen zu können, werden anschließend 30 g Wasser langsam über einen Zeitraum von 15 Minuten in den hydrophobierten Lehm eingemischt und durchgeknetet, bis eine homogene Konsi- Stenz, insbesondere eine zähe, pastenartige Konsistenz erreicht ist. Aus 100 % des Probenmaterials wird ein Baustein durch Formpressen mit den Abmessungen 5 x 5 x 5 cm mit nachfolgendem Glätten der Oberfläche hergestellt und dieser Baustein wird einer Trocknungsbehandlung unterworfen, wobei er 8 Stunden im Heißluftstrom mit einem Temperaturgradienten von 70 bis 120 °C bis zur Gewichtskonstanz des Probekörpers getrocknet wurde. Nach Abkühlen auf Umgebungstemperatur wies der Probekörper ein homogenes, insbesondere rissfreies Äußeres auf.
Mit dem so getrockneten Probekörper wird in der Folge eine Mehrzahl von Versuchen durchgeführt. Einerseits wird eine Wässerung des Probekörpers für 24 Stunden im Wasserbad vor- genommen, mit anschließendem Trocknen des Probekörpers. Nach dieser Behandlung weist der Probekörper keinerlei optischer Veränderung auf. Es kann lediglich eine Gewichtszunahme von etwa 3,2 % beobachtet werden. In einem zweiten wird der Probekörper wiederum 24 Stunden gewässert und an- schließend einer Gefrierbehandlung bei - 20 °C für weitere 6 Stunden unterworfen und in der Folge einer Lufttrocknung im Heißluftström von 70 °C unterworfen, um den Probekörper wiederum zu trocknen. Nach der neuerlichen Trocknungsbehandlung sind im Äußeren des Probekörpers keinerlei Riss- bildungen zu beobachten und auch keine Ablösungen von Partikeln. Das Wasser der Wässerung war nach beiden Wässerungsversuchen klar, so dass eine Auswaschung von Hydrophobierungsmittel nicht oder nur im mikroskopischen Maßstab stattgefunden hat. Die Wasseraufnahme war auch nach der zweiten Wässerung und anschließendem Gefrieren konstant im Bereich von 3,2 %. Schließlich wird der Probekörper einer Druckprobe unterzogen, wobei auf dem Probekörper ein Druck von 50 N/m2 aufgebracht wird, durch welchen Druck der Probekörper nicht verändert wurde.
Basierend auf den Verfahren der Beispiele 1 und 2 wurden folgende Probekörper hergestellt:
1. Versuch: 100 g Lehm,
12, 3 g Altfett
83 g geölten Sand bestehend aus 75 g Sand und 8 g Altfett aus der Gastronomie sowie 27,5 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 1,8 %. 2. Versuch: 100 g Ton,
13 g Silikonöl,
28 g geölte Holzteilchen (= 16 g
Holzteilchen (trocken), 12 g Silikonöl), und 31 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 3,4 %.
3. Versuch: 100 g Lehm,
18 g Altöl aus der Gastronomie,
12 g Schilf geölt (= 8,5 g
trockenes Schilf und 3,5 g Öl),
27 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 2,9 %.
4. Versuch: 100 g Mergel,
16 g Altfett aus der Gastronomie,
6 g Wolle geölt (= 1,5 g Wolle und 4,5 g Öl aus der Gastronomie)
29 g Wasser
Die maximale Wasseraufnähme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 4,8 %.
5. Versuch: 100 g Lehm,
20 g Abfallschmieröl,
23 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 2,4 %.
6. Versuch: 100 g Ton,
18 g Silikonöl,
21 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 2,6 %.
7. Versuch: 100 g Lehm,
20 g Altöl aus der Gastronomie,
l g Jutefasern bzw. -gittergewebe (= 0,3 g
Jute trocken, 0,7 g Altöl aus der
Gastronomie) ,
23 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 4,8 %.
8. Versuch: 100 g Lehm,
20 g Altfett
12 g Schilf (= 8 g Schilf, 4 g Öl)
23 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 3,5 %. 9. Versuch: 100 g Ton
60 g Sand geölt (mit Silikonöl) ,
Mischung aus 15 g
(2:1 Silikonöl : Sonnenblumenöl)
22 g Wasser
Die maximale Wasseraufnahme nach einer Behandlung gemäß den Versuchen der Beispiele 1 und 2 betrug 2,1 %.
Aus sämtlichen Zusammensetzungen wurden würfelförmige Pro- bekörper mit einer Kantenlänge von 5 cm hergestellt und die Probekörper wurden einer Wässerung, Trocknung, Frostbehandlung und dgl . unterworfen. Sämtliche Probekörper haben sich als wasser-, frostresisten , diffusionsfähig und form- und druckbeständig erwiesen. Die Wasseraufnahme lag zwischen 2,1 % bis 4,8 %. Keiner der Probekörper zeigte Risse.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Getrocknetes, ungebranntes Material aus wenigstens einem silikathaltigem Basismaterial sowie einem Hydrophobierungs- mittel, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon gewählte Basismaterial in einer Menge zwischen 35 und 95 Gew.-% enthalten ist und dass wenigstens 8 Gew.-% von wenigstens einem Hydrophobierungsmittel gewählt aus Ölen oder Fetten sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische oder anorganische Zuschlagstoffe sowie Rest Wasser enthalten sind.
2. Getrocknetes, ungebranntes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Hydrophobie- rungsmittel aus pflanzlichen Ölen insbesondere Sonnenblumenöl, Distelöl, Abfallöle oder -fette, wie Altöl aus der Gastronomie gewählt ist.
3. Getrocknetes, ungebranntes Material nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass als Basismaterial gewetter- ter, mechanisch oder chemisch aktivierter Mergel, Lehm, Ton oder Mischungen davon, insbesondere in zerkleinerter, gekollerter, geraspelter, fein gewalzter, fein geschliffener oder pulverisierter Form enthalten ist.
4. Getrocknetes, ungebranntes Material nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 35 Gew.-% von einem oder mehreren organischen oder anorganischen Zuschlagstoff (en) enthalten ist (sind).
5. Getrocknetes, ungebranntes Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren organischen oder anorganischen Zuschlagstoff (e) , wie Sand, Blähton, oder Bimsstein bzw. organische Zuschlagsstoffe, wie tierische oder pflanzliche Fasern, wie Wolle, Holzfasern oder Holzspäne, Schilf, Jute oder Jutefasern gewählt ist (sind) .
6. Verfahren zur Herstellung eines getrockneten, ungebrannten Materials aus wenigstens einem silikathaltigem Basismaterial sowie einem Hydrophobierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das silikathaltige Basismaterial, ausgewählt aus Mergel, Ton, Lehm oder Mischungen davon nach einem Trocknen und Zerkleinern und permanenter Durchmischung mit dem Hydrophobierungsmittel, gewählt aus Ölen oder Fetten sowie Wasser und gegebenenfalls Zuschlagsstoffen versetzt wird und bis zur Homogenität einer Durchmischungsbehandlung unterworfen wird, worauf gegebenenfalls nach einer Formgebung das ungebrannte Material einem Trocknen bis zur im Wesentlichen vollständigen Entfernung des zugesetzten Wassers unterworfen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial einem Mahlen bis zu einer Korngröße von 0,01 bis 2 mm, insbesondere 0,05 bis 0,5 mm unterworfen wird .
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlen im Heißluftstrom vorgenommen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Hydrophobierungsmittels durch Aufsprühen des Hydrophobierungsmittels und des Wassers in einem Mischer vermischt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach Homogenisierung des silikathaltigen Basismaterials und des Hydrophobierungsmittels ein oder mehrere organisches oder anorganische Zuschlagsstoffe ge- wählt aus Sand, Wolle, Holzfasern oder Holzspänen, Schilf, Jute oder Jutefasern eingebracht werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen oder anorganischen Zu- Schlagsstoffe vor ihrem Einbringen einer Trocknung und Hydrophobierung unterworfen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das ungebrannte Material vor seinem Trocknen einer Druckbehandlung und/oder Formgebung unterworfen wird.
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