PL185326B1

PL185326B1 - Sposób wytwarzania lekkiej, otwartoporowatej mineralnej płyty izolacyjnej

Info

Publication number: PL185326B1
Application number: PL97320874A
Authority: PL
Inventors: Silke Falke; Emmo Frey; Frithjof Koerdt
Original assignee: Hebel Ag
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 2003-04-30
Also published as: US5871677A; KR980009190A; EP0816303A1; TR199700575A2; AU715985B2; JP4173566B2; ATE173723T1; AU2837597A; DE59700038D1; DK0816303T3; CA2207887A1; CZ289170B6; JPH10114584A; CZ209497A3; TW455571B; SK85897A3; ES2125731T3; SK280947B6; EP0816303B1; PL320874A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania lekkiej, otwartoporowatej, mineralnej plyty izolacyjnej o gestosci w stanie suro- wym ponizej 130 kg/m3, znam ienny tym , ze wytwarza sie wodna zawiesine cial stalych przez intensywne m ieszanie w intensyw nym m ieszalniku z obrotowym zbiornikiem m ieszanego m aterialu i z narzedziem mieszajacym, wirujacym z duza predkoscia obrotowa do którego dodaje sie wode i w przeliczenniu na sucha mase 40-48% wagowych maczki kwarcowej o powierzchni wlasciwej wedlug BET przynajmniej 2,5 m 2 /g, 15-20% wagowych wodorotlenku wapnia o powierzchni wlasciwej przynajmniej 15 n r/g , 25-35% wagowych cementu, 0,3-0,5% wagowych srodka nadajacego wlasciwosci hydrofobowe, reszte stanowia dodatki, przy czym stosunek cementu do wodorotlenku wapnia wynosi 1,5-2,3: 1, zawartosc spoiwa miesci sie w zakresie 35-52% wagowych, a stosunek wody do cial stalych w zawiesinie bez pianki wynosi 0,7-1,2, nastepnie przygoto- wuje sie pianke z wody, powietrza i srodka porotwórczego, majaca gestosc w stanie surowym 40-50 kg/m3; wprowadza sie te pianke do wodnej zawiesiny cial stalych umieszczonych w zbiorniku mieszanego materialu, przy intensywnych obrotach m ieszalnika i m iesza sie pianke z m niejsza predkoscia obrotow a narzedzia mieszajacego w ciagu maksimum 120 sekund, a nastepnie wylewa sie surow a mieszanine do przynajmniej jednej formy i pozostawia sie j a do zestalenia sie w jeszcze plastyczna ksztaltke o wystarczajacej wytrzymalosci w stanie swiezym, po czym unosi sie plastyczna ksztaltke z dna formy za pom oca podcisnienia, tnie sie te ksztaltke za pomoca drutów na oddzielne plyty izolacyjne i utwardza je w autoklawie. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynoiozku jest ąpysdb wytworzonio inkkinj, ytwortypyrywotnj minnroinnj płyty izyiocyjnej y gęstyści w stonie surywym mniejszej niż 130 kg/m³.

Od pewnegy czosu usiłuje się yprocywoć spysdb wytworzonio lekkiej, pyrywotej mineralnej płyty izyiocyjnej y myżiiwin mołej gęstyści w stonie surywym, oby tegy rydzoju płyty izyiocyjne myżno były stysywoć zomiost płyt styrypionywych iub płyt z włókien mineroinych w charokterze pełnej ychryny ciepinej budynku. W niemieckim ypisie potentywym nr 43 39 137 ypisony spysób wytworzonio moteriołu izyiującegy ciepinie z moteriołu krzemionywegy, wydyrytienku wopnio, wydy, pionki i cementu szybkywiążącegy zowinrającngy reoktywny giinion. Aby uzyskoć bordzy mołe gęstyści w stonie surywym, przewidziony, że joky moterioł krzemionywy stysuje się mączkę kworcowąy pywierzchni wSościwnj według BET przynojmniej ykyły 3 m²/g, zwłoszczo ykyły 4-5 m²/g. Wytworzo się surywą mieszoninę y stysunku wogywym wydy dy cioł stołych (bez pionki) przynojmniej ykyły 1,25 i y iiyści wydyrytienku wopnio zosodniczy ftnchiymntrycznej w ydniesieniu dy praktycznie coSkywitej zowortyści mączki kworcywej i reaktywnegy giinionu y pywierzchni według BET przynojmniej ykyły 15 m2/g, o ydione w fyrmoch surywe kształtki py wystorczojącym zestoieniu się oż dy dno fyrmy wyjmuje się z fyrmy i pyaaoje ybrdbce w outykiowie. Przy przeprywodzoniu tegy spysybu, nojpierw w pierwszym mieszainiku wytworzo się wydną zawiesinę cioł stołych z mączki kworcywej, wydyrytienku wopnio i wydy. W yaazieinnj wytwyrnicy pionki wytworzo się pionkę pryteinywąy gęstyści w stonie surywym w zokresie 60-80 kg/m3, py czym pionkę tę dydoje się mieszojąc dy pierwszegy minszainiko. W drugim mieszoiniku mieszo się zowiesinę cementu fzybkywiążącngy, ktdrą nostępnie py zmieszoniu pionki z zowiesiną wydną ciał stołych wprywodzo się dy pinrwszegy minszainiko i mieszo się z pyprzedniy wytwyrzyną mieszoniną. Py wystarcząjącym zestaieniu mosy usuwo się ją z fyrmy Kształtkę ułyżyną no dnie fyrmy przetrzymuje się nostępnie jeszcze przez ykyły 6 h, o pytem wraz z dnem fyrmy, wprywodzo się ją dy outykiowu i tom utwordzo porą, pyniewoż bez pyzystowonio jej no anln fyrmy kształtko to jest zbyt krucho dy monipuiywonio. Nostępnie utwordzyne porą kształtki myżno pyciąć no płyty. Pyntewoż jednok moterioł jest utwordzyny', kynieczne są dy tegy ceiu specjoine norzędzio tnące ybrytywe iub pyr^zone ruchem pysuwisty-zwrytnym. Cięcie zo pymycą noprężynych drutów, stysywone zwykie w przypodku betynu pionkywegy iub pyrywotegy w stonie świeżym wybec jeszcze piostycznej kształtki przy tym spysybie nie jest myżiiwe, pyntewoż kształtko w stonie świeżym jest bez dno fyrmy zo krucho dy jokiejkyiwiek monipuiocji. btysywonie dwdch minfzolnikdw dy wytworzonio surywej mieszoniny i cięcie kształtki w stonie utwordzynym pydrożoją ten znony spysdb. Pynodty moterioł izyiujący ciepinie wytwyrzyny tym spysybem nie jest hydryfybywy.

Z niemieckingy ypisu potentywegy nr 43 27 074 znony jest spysdb wytworzonio iekkiej minerainej płyty izyiocyjnej z betynu pionkywegy, przy ktdrym dy ninruchymegy zbiyrniko z Sypatkywym mechonizmem mieszojącym wprywodzo się wydę, mączkę kworcywą, wydyrytienek wopnio i cement. Tę mieszoninę wprywodzyną dy zbiyrniko prznpympywujn się nojpierw zo pymycą pympy wirnikywej przez mieszoinik kyiyidoiny w ybiegu przez 5-10 minut, oby utwyrzyć przez ty jednyrydny sziom spyiwo. Nostępnie dy zbiyrniko wprywodzo się wSdkno szkione y długyści 6-12 mm i mieszo się z tym sziomem zo pymycą Sypotkywngy norzędzio minszającngy. W wytwyrnicy piony wytworzo się z wydy, pywietrzo i śrydko pyrytwdrczegy pionę, ktdrą py zotrzymoniu Sypotkywegy mechonizmu mieszojącngy wprywodzo się dy zbiyrniko, oż zystonie yn nopełuiyny dy krawędzi. Przez ybraconie Sypotkywegy mechonizmu mieszojącegy, mieszo się przez ykyły trzy minuty pionę ze sziomem zowierojącym wSdkno szkione i furywąmlnszoninązo pymocąpympy wirnikywej i pympy dy zoprowy, ktdro zoieżnie yd typu jest pydojnikiem śiimokywym iub tzw. pympą krykywą nopełnio się fyrmę. Py zestoteniu się kształtki z betynu pionkywegy usuwo się ściony fyrmy i kształtkę betynu pionkywegy tnie się no pyszczegoine iekkie płyty

185 326 izolujące. Następnie płyty te utwardza się w autoklawie i w dodatkowym etapie pokrywa się je w celu utwardzenia powierzchni. Koszt sprzętu do wytwarzania mieszaniny jest duży, ponieważ oprócz łopatkowego mechanizmu mieszającego potrzebna jest pompa wirnikowa, mieszalnik koloidalny i pompa do zaprawy. Czasy mieszania sąstosunkowo długie, a ponadto konieczne jest utwardzanie powierzchni w oddzielnej operacji. Pomimo tego kosztu sprzętu i potrzebnego czasu oraz pomimo stosowania włókien szklanych, które podrażają produkcję i powodująproblemy przy rozcinaniu kształtki z betonu piankowego i przy obróbce lekkich płyt izolacyjnych nie można osiągnąć właściwości produktu niezbędnych dla stosowania go w praktyce. Lekkie płyty izolacyjne wytworzone tym sposobem nie mają mianowicie potrzebnych właściwości pod względem wytrzymałości, izolacyjności termicznej i hydrofobowości.

(Stwierdza to zgłaszający niemieckiego opisu patentowego nr 43 27 074 w swoim późniejszym zgłoszeniu patentowym DE 44 08 088 kolumna 2, wiersz 39-45).

Z niemieckiego opisu patentowego nr 44 08 088 znany jest sposób wytwarzani a porowatej, mineralnej, lekkiej płyty izolacyjnej, przy którym najpierw w mieszalniku koloidalnym wytwarza się szlam spoiwa z cementu, mączki kwarcowej, wodorotlenku wapnia i wody. Poprzez pompę szlam jest doprowadzany pierwszym przewodem zasilającym do rury mieszającej w kształcie litery Y, w której jest on mieszany z pianką, która została uprzednio wytworzona w armatce piankowej i doprowadzana do rury mieszającej przez drugi przewód zasilający. Masa betonu piankowego wytworzona w rurze mieszającej przez zmieszanie obu wymienionych składników jest następnie tłoczona dalej przez statyczny mieszalnik, w którym powinna nastąpić homogenizacja masy betonu piankowego. Następnie masa betonu piankowego zostaje wyprowadzona do formy skrzynkowej. Po zestaleniu masy betonu piankowego ściany formy usuwa się. Plastyczną kształtkę stojącą swobodnie na dnie formy rozcina się następnie za pomocą naprężonych drutów na płyty izolacyjne. Za pomocą chwytaka podciśnieniowego płyty te podnosi się z blachy dennej, ustawia się na wózku hartowniczym i na tym wózku utwardza się je w autoklawie. Potem w dodatkowej operacji przeprowadza się impregnację płyt w kąpieli impregnacyjnej na bazie modyfikowanego szkła wodnego, środka nadającego właściwości hydrofobowe i wody. Pod wpływem środka impregnującego powierzchnia płyt izolacyjnych powinna stwardnieć i uzyskać właściwości hydrofobowe. Również tu koszt sprzętu do przeprowadzania tego sposobu jest stosunkowo duży, ponieważ konieczne są dwa różne mieszalniki, rura mieszająca, a ponadto jeszcze pompa tłocząca. Ponadto do nadawania właściwości hydrofobowych potrzebny jest zbiornik zanurzeniowy z komorą podciśnienia i stanowiskiem suszenia. Za pomocą statycznego mieszalnika nie można ponadto uzyskać wystarczająco jednorodnego rozprowadzenia pianki w surowej mieszaninie.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania lekkiej, otwartoporowatej, mineralnej płyty izolacyjnej o gęstości w stanie surowym mniejszej niż 130 kg/m³, za pomocą którego przy stosunkowo niewielkich nakładach technologicznych daje się wytwarzać płyty izolacyjne, które mają bardzo dobre właściwości izolowania cieplnego oraz stosunkowo dużą wytrzymałość, zwłaszcza dużą wytrzymałość na rozciąganie, i są hydrofobowe.

Zadanie to zostało rozwiązane przez sposób według wynalazku, według którego wytwarza się wodnązawiesinę ciał stałych przez intensywne mieszanie surowców w intensywnym mieszalniku z obrotowym zbiornikiem mieszanego materiału i z narzędziem mieszającym, wirującym z dużą prędkością obrotową do którego dodaje się wodę i w przeliczeniu do całej zawartości suchej masy dodaje się 40-48% wagowych mączki kwarcowej o powierzchni właściwej według BET przynajmniej 2,5 m²/g, 15-20% wagowych wodorotlenku wapnia o powierzchni właściwej przynajmniej 15 m2/g, 25-35% wagowych cementu, 0,3-0,5% wagowych środka nadającego właściwości hydrofobowe, a resztę stanowią dodatki, przy czym stosunek cementu do wodorotlenku wapnia wynosi 1,5-2,3: 1, zawartość spoiwa mieści się w zakresie 35-52% wag., a stosunek wody do ciał stałych w zawiesinie (bez pianki) wynosi 0,7-1,2. Przygotowuje się piankę z wody, powietrza i środka porotwórczego, mającą gęstość w stanie surowym 40-50 kg/m3; wprowadza się tę piankę w wodnązawiesinę ciał stałych, umieszczoną w zbiorniku mieszanego materiału, przy ruchomym intensywnym mieszaniu, przy czym miesza się piankę z mniejszą

185 326 prędkością obrotową narzędzia mieszającego w ciągu maksimum 120 sekund, wylewa się surową mieszaninę do przynajmniej jednej formy, pozostawia się surową mieszaninę do zestalenia się w jeszcze plastyczną kształtkę o wystarczającej wytrzymałości w stanie świeżym, unosi się tę plastyczną kształtkę z dna formy za pomocą podciśnienia, tnie się kształtkę za pomocą drutów na oddzielne płyty izolacyjne i utwardza się je w autoklawie.

Za pomocą sposobu według wynalazku możliwe jest wytwarzanie lekkich, otwartoporowatych, mineralnych płyt izolacyjnych o gęstości w stanie surowym poniżej 130 kg/m³, aż do 100 kg/m³z dokładnąpowtarzalnością. Koszt urządzeń do tego celu można zasadniczo zmniejszyć przez to, że do wytwarzania surowej mieszaniny potrzebny jest tylko jeden mieszalnik, mianowicie intensywny mieszalnik z obrotowym zbiornikiem mieszanego materiału i narzędziem mieszającym napędzanym z inną prędkością obrotową, które jest umieszczone celowo mimośrodowo względem osi obrotu zbiornika mieszanego materiału. Wytwarzanie wodnej zawiesiny ciał stałych oraz dodawanie pianki przy równoczesnym mieszaniu pianki następuje w jednym i tym samym intensywnym mieszalniku. Obrotowy zbiornik mieszanego materiału z narzędziem mieszającym o zmiennym napędzie umożliwia swobodny ruch materiału z optymalną homogenizacją w najkrótszych czasach mieszania. Istotne jest przy tym, że środek nadający właściwości hydrofobowe jest przez wirujące z dużą prędkością obrotową narzędzie mieszające intensywnie i równomiernie rozprowadzany w wodzie i w wodnej zawiesinie ciał stałych zanim nastąpi dodanie przygotowanej pianki. Aby potem przy domieszaniu pianki nie była ona częściowo niszczona przez środek nadający właściwości hydrofobowe, domieszanie to musi odbywać się w czasie możliwie krótkim, ale wystarczającym do jednorodnego rozprowadzenia pianki w surowej mieszaninie, wynoszącym maksimum 120 s, przy czym za pomocą narzędzia mieszającego napędzanego z mniejszą prędkością obrotową uzyskuje się oszczędne jednorodne domieszanie pianki do wodnej zawiesiny ciał stałych bez niszczenia pianki. Surowa mieszanina o składzie w podanym zakresie ma tę zaletę, że w wymierzonym czasie dojrzewania zestala się w jeszcze plastyczną kształtkę o wystarczającej sztywności w stanie świeżym, którą, nie tylko można podnieść z dna formy za pomocą podciśnienia, ale również w stanie świeżym można ciąć jąza pomocą naprężonych drutów. Przy podanym składzie plastyczna kształtka ma sztywność wystarczającą do cięcia w stanie świeżym. Ponadto gotowe płyty izolacyjne po obróbce w autoklawie mają stosunkowo dużą wytrzymałość na ściskanie i na rozciąganie przy zginaniu, tak że można zaniechać późniejszego hartowania w ciekłym czynniku hartującym. Aby uzyskać te wytrzymałości nie potrzeba również żadnych włókien szklanych, tak że odpadająproblemy powstające przy stosowaniu tych włókien szklanych. Przy stosowaniu cementu portlandzkiego można również uzyskać duże wytrzymałości na rozciąganie. Ponadto gotowym płytom izolacyjnym po obróbce w autoklawie są bez dodatkowego impregnowania nadawane w całej masie, to znaczy nie tylko w obszarze powierzchni, właściwości hydrofobowe i dzięki temu zachowująone swoje właściwości hydrofobowe również po podzieleniu na mniejsze kawałki płytowe.

W sposobie według wynalazku korzystnie stosuje się mączkę kwarcową o powierzchni właściwej według BET 3-5 m²/g, a stosunek cementu do wodorotlenku wapnia utrzymuje się w granicach 2,0:1.

Zawartość spoiwa w masie korzystnie wynosi w przybliżeniu 50% wagowych, a stosunek wody do ciał stałych w zawiesinie wynosi korzystnie w przybliżeniu 0,7-0,9. Jako cement korzystnie stosuje się cement portlandzki lub cement szybkowiążący, który zawiera reaktywne gliniany. Jako piankę korzystnie stosuje się piankę środków powierzchniowo czynnych, zwłaszcza piankę proteinową. Temperatura wody stosowanej do wytworzenia wodnej zawiesiny ciał stałych jest w zależności od temperatury ciał stałych dobierana tak, że wodna zawiesina ciał stałych przed dodaniem pianki ma korzystnie temperaturę 20-25°C. Do surowej mieszaniny jako środek nadający właściwości hydrofobowe korzystnie dodaje się olej silikonowy w ilości około 0,4% wagowych. W sposobie według wynalazku stosuje się intensywny mieszalnik, w którym narzędzie mieszające jest napędzane niezależnie od obrotowego zbiornika mieszanego materiału i jest umieszczone mimośrodowo względem osi obrotu zbiornika mieszanego materiału. Piankę wprowadza się korzystnie do dolnej jednej trzeciej długości zbiornika mieszanego materiału,

185 326 a surową mieszaninę wylewa się z intensywnego mieszalnika bezpośrednio do formy poprzez zsuwnię.

Wynalazek jest dokładnie pokazany na rysunku, na którym przedstawiono schematycznie w widoku z góry intensywny mieszalnik do przeprowadzania sposobu według wynalazku.

Przy przeprowadzaniu sposobu według wynalazku jako nośnik SiO₂ stosuje się bardzo drobnoziarnistą mączkę kwarcową o powierzchni właściwej według BET przynajmniej 2,5 m²/ g, zwłaszcza 3-4 m2/g. Tę mączkę kwarcową stosuje się w ilości 40-48% masy.

Stosowany wodorotlenek wapniowy ma powierzchnię właściwą przynajmniej 15 m2/g. Ilość wodorotlenku wapniowego może zmieniać się w zakresie 15-20% masy. Wszystkie dane w procentach masy odnoszą się do całkowitej zawartości ciał stałych.

Stosowanie cementu portlandzkiego w ilości 25-35% masy jako surowca wiążącego ma tę zaletę, że cement portlandzki jest stosunkowo tani, a gotowe płyty izolacyjne mają dużą wytrzymałość na rozciąganie. Surowa mieszanina ma długi czas przetwarzania w stanie otwartym, tak że mieszalnik należy czyścić tylko przy dłuższych czasach zatrzymania pomiędzy operacjami mieszania. Jednakże stosunkowo długo trwa, zanim surowa masa po napełnieniu formy osiągnie wystarczającą wytrzymałość podstawową. Ten długi czas dojrzewania można jednak skompensować przez większą liczbę form, aby zapewnić wystarczającą wydajność produkcyjną.

Przez stosowanie cementu szybkowiążącego można czas dojrzewania znacznie skrócić, a przez zwiększenie ilości cementu szybkowiążącego można również wpływać na czas przetwarzania surowej mieszaniny w stanie otwartym. Przy bardzo dużych udziałach cementu szybkowiążącego następuje jednak zbyt szybka reakcja wiązania, natomiast przy zbyt małych udziałach wytrzymałość plastycznej kształtki w stanie podstawowym jest niewystarczająca, tak że nie można jej ciąć naprężonym drutem. Cement szybkowiążący stosuje się zatem w ilości 25-35% masy. Ze względu na stosunkowo dużą ilość cementu szybkowiążącego surowa mieszanina zestala się już po stosunkowo krótkim czasie i plastyczną kształtkę można wtedy pozbawić deskowania, transportować za pomocą chwytaków podciśnieniowych i ciąć naprężonymi drutami. Niespodziewanie okazało się, że pomimo dużej zawartości cementu szybkowiążącego gotowe płyty izolacyjne mają wystarczająco dużą wytrzymałość na ściskanie i zginanie. Wynik ten nie był oczekiwany, ponieważ zawarty w cemencie szybkowiążącym glinian zakłóca tworzenie tobermoritu. Ewentualnie można również stosować mieszaninę cementu portlandzkiego i cementu szybkowiążącego.

Przez stosunek cementu szybkowiążącego do wodorotlenku wapniowego ustawia się czas otwarty w mieszadle aż do zakończenia napełniania formy. Stosunek cementu szybkowiążącego do wodorotlenku wapniowego powinien przy tym wynosić 1,5-2,3. Jak już powiedziano, przez zwiększenie zawartości cementu szybkowiążącego czas otwarty ulega zmniejszeniu.

Zawartość spoiwa, a więc wodorotlenku wapnia i cementu, powinna wynosić w zakresie 45-52% masy. Przy zawartościach spoiwa powyżej 53% występuje w czasie twardnienia opadanie surowej mieszaniny, któ^^jest napełniona forma.

W sposobie według wynalazku przeprowadza się nadawanie masie właściwości hydrofobowych, tzn. środek hydrofobowy dodaje się bezpośrednio do zawiesiny materiałów stałych w wodzie przed zmieszaniem piany. Dzięki temu zbędne jest późniejsze nadawanie właściwości hydrofobowych płytom izolacyjnym w autoklawie. Jako środek nadający właściwości hydrofobowe stosuje się dostępny w handlu olej silikonowy w ilości 0,3-0,5% wagowych, korzystnie około 0,4% wagowych.

Oprócz mączki kwarcowej, którą stosuje się ze średnią ziarnistością około 3 pm i z maksymalną ziarnistością około 10 pm, wodorotlenku wapnia, cementu i środka nadającego właściwości hydrofobowe można przy wytwarzaniu zawiesin składników stałych w wodzie stosować również dodatki, takie jak anhydryt, krzemiany, dodatki uplastyczniające (w celu zmniejszenia lepkości) oraz materiał wykorzystywany wtórnie w ilości około 5%wagowych, przy czym udział materiału wykorzystywanego wtórnie może wynosić w przybliżeniu 3% wagowych. Przez materiał wtórny rozumie się tu utwardzony i przygotowany przez zmielenie materiał izolujący, który może przy produkcji powstawać w postaci odrzutów i odpadów.

185 326

Jako piankę stosuje się piankę środka powierzchniowo czynnego, korzystnie piankę proteinową, przy czym gęstość pianki w stanie surowym powinna wynosić w zakresie 40-50 kg/m³.

Wodna zawiesina mączki kwarcowej, wodorotlenku wapnia, cementu, środka nadającego właściwości hydrofobowe i dodatków, powinna przed dodaniem pianki mieć stosunek wody i składników stałych w przybliżeniu 0,7-1,1, korzystnie około 0,7-0,9. Przy malejącym stosunku wody do składników stałych maleje lepkość zawiesiny bez pianki, a szczególnie wyraźnie z pianką. Można również stwierdzić zwiększenie sztywności w stanie świeżym. Domieszanie pianki staje się jednak trudniejsze przy większym stosunku wody do składników stałych. Z drugiej strony stosunek wody do składników stałych nie może być również zwiększony, ponieważ powoduje to zmniejszenie stabilności odlewu, przedłużenie czasu twardnienia i zwiększenie ilości wody w kształtce, co jest szkodliwe z przyczyn technicznych przy suszeniu. Zalecany jest zatem stosunek wody do składników stałych 0,7-0,9, ponieważ można wtedy osiągnąć dobrą homogenizację przy mieszaniu i dobre właściwości produktu.

Receptura jest zatem następująca: Mączka kwarcowa Wodorotlenek wapnia Cement portlandzki Anhydryt około

Materiał wykorzystywany wtórnie około Olej silikonowy około Pianka proteinowa Woda

Stosunek woda/ciała stałe

40-48% wagowych 1wagowych 25-35% wagowych

2% wagowych 33/o wagowych

0,4% wagowych

0,7-0,9

Do przeprowadzenia tego sposobu wykorzystuje się znany intensywny mieszalnik, który jest przedstawiony schematycznie na rysunku. Mieszalnik ten złożony jest z obrotowego korzystnie wokół pionowej osi A zbiornika 1 mieszanego materiału o pojemności w przybliżeniu 1000 1, który jest napędzany przez własny silnik napędowy o regulowanej prędkości obrotowej. W zbiorniku 1 umieszczone jest narzędzie mieszające 2 z dużą liczbą łopatek mieszających 2a, które mogąbyć ustawione w kilku piętrach. Narzędzie mieszające 2 obraca się wokół osi B, która jest mimośrodowa względem osi A zbiornika. Narzędzie mieszające 2 jest napędzane przez oddzielny silnik napędowy o regulowanej prędkości obrotowej w zakresie 200-500 obr/min. W zbiorniku 1 mieszanego materiału umieszczony jest ponadto nieruchomy element 4 zmiany kierunku materiału. Dno 5 zbiornika ma otwór 6 do opróżniania, który podczas mieszania jest zamknięty przez środkową część 5a dna. Zbiornik 1 mieszanego materiału i narzędzie mieszające 2 są, jak to zaznaczono strzałkami C i D, napędzane w tym samym kierunku obrotu, tak że mieszalnik pracuje na zasadzie przepływu poprzecznego. Taki intensywny mieszalnik umożliwia dzięki obracającemu się zbiornikowi mieszanego materiału swobodny ruch materiału w połączeniu z optymalną homogenizacją w najkrótszym czasie mieszania.

Wodę potrzebnądo domieszania podgrzewa się do temperatury, która w zależności od temperatury ciał stałych zapewnia temperaturę 20-25°C zawiesiny wodnej ciał stałych zanim nastąpi dodanie pianki. Temperatura ta powinna wynosić maksimum 25°C, ponieważ stabilność i jednorodność pianki silnie zależy od temperatury. Za niskie temperatury przedłużają czas dojrzewania. Podgrzaną wodę dozuje się do zbiornika 1 mieszalnika. Materiały stałe: mączkę kwarcową, wodorotlenek wapnia, cement, anhydryt i materiał wykorzystywany wtórnie odważa się kolejno i dodaje do ruchomego mieszalnika podobnie jak olej silikonowy. Przy odpowiedniej prędkości obrotowej zbiornika 1 mieszanego materiału, wynoszącej w przybliżeniu 20 obr/min i z narzędziem mieszającym 2 napędzanym z większą prędkością obrotową w zakresie 500 obr./min powoduje się w ciągu 20-30 sekund intensywnego mieszania składników stałych i silikonu z wodą powstaje wodna zawiesina ciał stałych.

Piankę proteinową wytwarza się w armatce piankowej i dodaje do pracującego mieszalnika. Zbiornik mieszanego materiału napędzany jest przy tym z taką samąprędkością obrotową jak poprzednio, ale narzędzie mieszające obracane jest ze znacznie mniejszą prędkością

185 326 obrotową w zakresie 200 obr./min. Mniejsza prędkość obrotowa narzędzia mieszającego jest bardzo ważna, ponieważ w przeciwnym razie pianka uległaby zniszczeniu. Ponieważ olej silikonowy pod wpływem ruchu mieszania również powoduje niszczenie pianki, domieszanie pianki od początku dodawania pianki powinno trwać nie dłużej niż 120 s. Surowa mieszanina ma dużą lepkość i przy stosowaniu cementu szybkowiążącego ze względu na jego szybkie wiązanie musi być natychmiast i szybko wprowadzana w formy. Opróżnianie mieszalnika odbywa się poprzez denny otwór 6, w którym otwiera się środkową część 5a dna, skąd surowa mieszanina po zsuwni przepływa bezpośrednio do formy.

Następnie surową mieszaninę pozostawia się w formie do stwardnienia, co w przypadku cementu portlandzkiego trwa około 18-24 h, a przy cemencie szybkowiążącym około 4-6 h. Potem surowa mieszanina zestala się w plastycznąkształtkę. Przez uniesienie za pomocąpodciśnienia kształtkę podnosi się z dna formy, ustawia na ruszcie do utwardzania i usuwa formę. Plastyczna kształtka ma wystarczającą wytrzymałość w stanie świeżym, tak że można ją potem za pomocą naprężonych drutów ciąć w stanie świeżym na oddzielne płyty izolacyjne o żądanych wymiarach. Płyty izolacyjne, znajdujące się na ruszcie, są następnie utwardzane w autoklawie w obecności pary nasyconej.

Po wprowadzeniu rusztu do utwardzania w autoklawie, wytwarza się w nim podciśnienie od 200 do 500 hPa (0,2 do 0,5 bara). Dzięki odpompowaniu powietrza masa może być szybciej podgrzewana i doprowadzona do maksymalnej temperatury. Im intensywniejsza jest obróbka podciśnieniowa, tym mniejsza jest różnica temperatur pomiędzy środkiem kształtki, a przestrzenią parową. Przez powolne doprowadzanie pary do autoklawu zmniejsza się różnice temperatur pomiędzy wewnętrznym i zewnętrznym obszarem kształtki, tak że unika się naprężeń termicznych doprowadzających do pęknięć. Korzystne okazało się stosowanie dwuetapowego nagrzewania, przy czym w dolnym obszarze ciśnienia konieczny jest mniejszy gradient nagrzewania, aby uniknąć rozwarstwienia lub rozpadania się płyt izolacyjnych. Przy czasach nagrzewania około 4 h możliwe jest utwardzanie bez pęknięć. W celu zwiększenia niezawodności tego sposobu następujący potem czas przetrzymywania wynosi 8 h przy ciśnieniu przetrzymywania 11000 hPa (11 barów). Ponieważ zbyt szybkie odparowanie powoduje wady hartownicze w materiale izolującym, zatem czas parowania powinien wynosić 2 do 4,5 h

Lekkie płyty izolacyjne wytwarzane sposobem według wynalazku mają gęstość w stanie surowym poniżej 130 kg/m3 i złożone są zasadniczo mineralogicznie z tobermoritu. Całkowita porowatość wynosi powyżej 90% obj., zwłaszcza 97% obj. Pomimo tego osiągnięto stosunkowo dużą wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy zginaniu, zwłaszcza dużą wytrzymałość na rozciąganie. Przy stosowaniu cementu portlandzkiego oraz cementu szybkowiążącego wytwarzane są płyty izolacyjne o następujących wartościach:

Gęstość w stanie surowym kg/m3 100 - 120

Wytrzymałość na ściskanie N/mm2 0,5 - 0,6

Wytrzymałość na rozciąganie N/mm2 0,07 - 0,09

Przewodność cieplna W/mK 0,04

Claims

1. Sposób wytwarzania lekkiej, otwartoporowatej, mineralnej płyty izolacyjnej o gęstości w stanie surowym poniżej 130 kg/m³, znamienny tym, że wytwarza się wodną zawiesinę ciał stałych przez intensywne mieszanie w intensywnym mieszalniku z obrotowym zbiornikiem mieszanego materiału i z narzędziem mieszającym, wirującym z dużą prędkością obrotową do którego dodaje się wodę i w przeliczenniu na suchą masę 40-48% wagowych mączki kwarcowej o powierzchni właściwej według BET przynajmniej 2,5 m²/g, 15-20°% wagowych wodorotlenku wapnia o powierzchni właściwej przynajmniej 15 m²/g, 25-35% wagowych cementu, 0,3-0,5% wagowych środka nadającego właściwości hydrofobowe, resztę stanowią dodatki, przy czym stosunek cementu do wodorotlenku wapnia wynosi 1,^-^^,^3:1, zawartość spoiwa mieści się w zakresie 35-52% wagowych, a stosunek wody do ciał stałych w zawiesinie bez pianki wynosi 0,7-1,2, następnie przygotowuje się piankę z wody, powietrza i środka porotwórczego, mającą gęstość w stanie surowym 40-50 kg/m3; wprowadza się tę piankę do wodnej zawiesiny ciał stałych umieszczonych w zbiorniku mieszanego materiału, przy intensywnych obrotach mieszalnika i miesza się piankę z mniejszą prędkością obrotową narzędzia mieszającego w ciągu maksimum 120 sekund, a następnie wylewa się surową mieszaninę do przynajmniej jednej formy i pozostawia się ją do zestalenia się w jeszcze plastyczną kształtkę o wystarczającej wytrzymałości w stanie świeżym, po czym unosi się plastyczną kształtkę z dna formy za pomocą podciśnienia, tnie się tę kształtkę za pomocą drutów na oddzielne płyty izolacyjne i utwardza je w autoklawie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się mączkę kwarcową o powierzchni właściwej według BET 3-5 m2/g.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek cementu do wodorotlenku wapnia wynosi 2,0:1.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość spoiwa wynosi w przybliżeniu 50% wagowych.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się zawiesinę wodną ciał stałych o stosunku wody do ciał stałych w przybliżeniu 0,7-0,9.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako spoiwo stosuje się cement portlandzki.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako spoiwo stosuje się cement szybkowiążący, który zawiera reaktywne gliniany.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako piankę stosuje się piankę środków powierzchniowo czynnych, zwłaszcza piankę proteinową.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że temperatura wody stosowanej do wytworzenia wodnej zawiesiny ciał stałych jest w zależności od temperatury ciał stałych wybierana tak, że wodna zawiesina ciał stałych przed dodaniem pianki ma temperaturę 20-25°C.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do surowej mieszaniny jako środek nadający właściwości hydrofobowe dodaje się olej silikonowy.

11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że do wodnej zawiesiny ciał stałych dodaje się około 0,4% wagowych oleju silikonowego.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się intensywny mieszalnik, w którym narzędzie mieszające jest napędzane niezależnie od obrotowego zbiornika mieszanego materiału i jest umieszczone mimośrodowo względem osi obrotu zbiornika mieszanego materiału.

13. Sposób według zastrz. 1 albo 10, znamienny tym, że piankę wprowadza się do dolnej jednej trzeciej części zbiornika mieszanego materiału.

185 326

14. Sposób wedbg zastrz. 1, znamienny tym, że surowąmieszaninę oblewa się do formy z intnnąywnngy minszoiniko bezpośrednio pyprznz zsuwnię.