DE2539660C3 - Insulating material - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Isolierstoff mit einem porösen Füllstoff auf Kieselsäurebasis und Bitumen und kann zum Schutz von Baukonstruktionen gegen Wärmeverluste als Wärmeschutzschicht von mehrschichtigen Schutzplatten sowie beim Wärmeschutz von Deckenkonstruktionen verwendet werden. Weiterhin kann die Erfindung zur Isolierung von Kühlschränken eingesetzt werden.The invention relates to an insulating material with a porous filler based on silica and bitumen and can be used to protect building structures against heat loss as a thermal protective layer of multilayered Protective panels as well as for thermal insulation of ceiling structures can be used. Farther the invention can be used to insulate refrigerators.
Ein Isolierstoff gemäß dem Oberbegriff ist aus der AT-PS 288947 bekannt. Hieraus ist es bekannt, für thermische Isolierschichten Bitumen und kugelige Claspartikel aus Glasscherben oder anderen Kieselsäure enthaltenden Materialien zu verwenden. Gemäß der in der AT-PS 288 947 erwähnten US-PS 3354024 wire? ein Gemisch von z. B. Borsilikatglas und Ruß zerkleinert, mit einem flüssigen Bindemittel benetzt, granuliert und getrocknet, wobei als flüssiges Bindemittel eine wäßrige Lösung von Natriumsilikat verwendet werden kann. Die gewonnene Substanz wird z. B. mit einem Hydrat von Aluminiumoxid bedeckt und einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 1575-1675" C unterworfen. Die Porosität der Granalien wird durch das Quellmittel erzielt. Infolge der Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen haben die durch nach dem Verfahren hergestellten Granalien ein Schüttgewicht von ca. 6(K) kg/m·', wodurch das Endprodukt sehr schwer wird.An insulating material according to the preamble is known from AT-PS 288947. From this it is known for thermal insulation layers bitumen and spherical clasparticles from broken glass or other silicic acid containing materials. According to US-PS 3354024 mentioned in AT-PS 288,947 wire? a mixture of e.g. B. borosilicate glass and soot crushed, wetted with a liquid binder, granulated and dried, an aqueous solution of sodium silicate being used as the liquid binder can be. The obtained substance is z. B. covered with a hydrate of alumina and subjected to a heat treatment at temperatures of 1575-1675 "C. The porosity of the granules is achieved by the swelling agent. As a result of heat treatment at high temperatures the granules produced by the process have a bulk density of approx. 6 (K) kg / m · ', whereby the End product becomes very heavy.
Es ist außerdem eine Reihe von Isolierstoffen mit einem Bitumcnbindcmittel und porösen Füllstoffen
bekannt. Dazugehören Wärmeschutzstoffe aus Perlit- und Vermikulitbitumcn, die zum Wärmeschutz von
Baukonstruktionen und zur Isolierung von Kühlschränken eingesetzt werden. Als Füllstoffe dienen
Blähperlit und -vcrmikulit mit einem Schiittgewicht von 75 bis 200 kg/m'. Insbesondere haben sich Perlitbitumcnstoffe
auf der Basis von Dlähpcrlit mit einer maximalen Teilchengröße von 3 mm und einem
Schiittgewicht von ca. 2(K) kp/m' durchgesetzt. Für die
Herstellung von 1 m' Material verbraucht man 1,5 bis
2,3 m' Perlit und 150 bis 2(K) kg Bitumen. Der hohe Verbrauch an Bitumen, verursacht durch eine große
spezifische Oberfläche ties Füllstoffes, setzt die Wiirniebcstündigkcit
des Materials herab und erhöhl dessen Gewicht. Das hergestellte Material besil/t folgende
Eigenschaften:
Gewicht derA number of insulating materials with a bituminous binder and porous fillers are also known. These include heat protection materials made from perlite and vermiculite bitumen, which are used to protect building structures and to insulate refrigerators. Expanded perlite and expanded perlite with a layer weight of 75 to 200 kg / m 2 serve as fillers. In particular, perlite bituminous materials on the basis of dellite with a maximum particle size of 3 mm and a layer weight of approx. 2 (K) kg / m 'have prevailed. For the production of 1 m 'of material, 1.5 to 2.3 m' of perlite and 150 to 2 (K) kg of bitumen are used. The high consumption of bitumen, caused by a large specific surface of the filler, reduces the useful life of the material and increases its weight. The material produced has the following properties:
Weight of
Wärmeleitzahl 11.065 bis 0.105 kciil m h (irail Biegefestigkeit 1.5 bis "" 0 kp απ'.Thermal conductivity 11.065 to 0.105 kciil m h (irail Flexural strength 1.5 to "" 0 kp απ '.
Diese Kenngrößen erfüllen die heutigen Anforderungen im Bau infolge des hohen Gewichtes und der großen Wärmeleitzahl nicht, weil dadurch die Dicke von Wärmeschutz- und Bauelementen vergrößert ■> werden muß.These parameters meet today's requirements in construction due to the high weight and the high coefficient of thermal conductivity, because it increases the thickness of thermal insulation and structural elements ■> must be.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Isolierstoff anzugeben, dessen Bestandteile durch ein geringes Gewicht, eine kleine Wärmeleitzahl und eine ausreichende Festigkeit gekennzeichnet sind, worn durch das Gewicht und die Wärmeleitzahl des Isolierstoffes unter Beibehaltung der Festigkeitswerte vermindert werden.The invention is based on the object of specifying an insulating material, the components of which by a low weight, a low coefficient of thermal conductivity and sufficient strength are characterized by being worn reduced by the weight and the coefficient of thermal conductivity of the insulating material while maintaining the strength values will.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als poröser Füllstoff geblähte Wasserglasgranalien mit einem ι ■> Schüttgewicht von 40 bis 80 kg/m', einer mittleren Teilchengröße von 2 bis 10 mm und einer Festigkeit von 1 bis 4 kp/cm2 verwendet werden, wobei deren Anteil in der Isolierstoffmischung 70 bis 80 Gewichtsprozent und der Anteil an Bitumen 30 bis 20 Gewichtsprozent betragen.The object is achieved in that expanded water glass granules with a bulk density of 40 to 80 kg / m ', an average particle size of 2 to 10 mm and a strength of 1 to 4 kp / cm 2 are used as the porous filler, with the proportion of which in the insulating material mixture is 70 to 80 percent by weight and the proportion of bitumen is 30 to 20 percent by weight.
Der erfindungsgemäße Isolierstoff zeichnet sich durch ein Gewicht von 80 bis 150 kp/m', eine Wärmeleitzahl von 0,04 bis 0,06 kcal/m ■ h · Grad, eine Biegefestigkeit von 1,5 bis 2,5 kp/cm2 und eine Wasserabsorbierung von max. 0,5 %, bezogen auf das Gesamtgewicht, aus. Demnach vermindert sich das Gewicht der Erzeugnisse auf der Grundlage eines Bitumenbindemittcls beim Ersatz von beispielsweise Perlit durch geblähte Wasserglasgranalien um das 3fache und die Wärmeleitzahl um das 1,5- bis 2fache. Die Festigkeitswerte bleiben dabei erhalten.The insulating material according to the invention is characterized by a weight of 80 to 150 kp / m ', a coefficient of thermal conductivity of 0.04 to 0.06 kcal / m · h · degrees, a flexural strength of 1.5 to 2.5 kp / cm 2 and a water absorption of max. 0.5%, based on the total weight. Accordingly, when replacing perlite with expanded water glass granules, the weight of the products based on a bitumen binder is reduced by 3 times and the coefficient of thermal conductivity by 1.5 to 2 times. The strength values are retained.
Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung des Isolierstoffes und seiner Herstellung und durch Ausführungsbcispiclc ersichtlich.Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description of the insulating material and its production and can be seen from Ausführungsbcispiclc.
Als poröser Füllstoff des erfindungsgemäßen Isolierstoffes werden geblähte Wasserglasgranalien verwendet. Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, geblähte Wasserglasgranalien mit einer mittleren Größe von 2 bis 10 mm, einem Schiittgewicht von 40 bis 80 kp/cm' und einer Festigkeit von ι bis 4 kp/cm2 einzusetzen. Expanded water glass granules are used as the porous filler of the insulating material according to the invention. It has been found that it is advantageous to use expanded waterglass granules with an average size of 2 to 10 mm, a layer weight of 40 to 80 kg / cm 2 and a strength of 1 to 4 kg / cm 2.
Die durch clic Erfindung vorgesehenen geblähten Wasscrglasgranalien können mit Hilfe von bekannten Verfahren hergestellt werden. So kann man beispielsweise die geblähten Wasserglasgranalien auf folgende Weise gewinnen.The expanded water glass granules provided by the invention can be manufactured with the aid of known Process are produced. So you can, for example, the expanded water glass granules on the following Win way.
I. Stadium. Ein Gemisch aus Wasserglas und einem Füllstoff, beispielsweise Tripel, Kalk, Nalriumfluorsilikrt, wird tropfenweise über ein Netz wässerigem Kalziumchlorid zugesetzt und so lange gehalten, bis sich an der Oberfläche Tropfen einer Schicht bilden, durch welche deren Zusammenkleben verhütet wird. Die gewonnenen Partikel werden aus der Lösung entfernt und bei einer Temperatur von 60 bis 95" C getrocknet. I. stage. A mixture of water glass and a filler, for example triple, lime, sodium fluorosilicate, is added dropwise through a network of aqueous calcium chloride and held until Drops of a layer form on the surface, preventing them from sticking together. The particles obtained are removed from the solution and dried at a temperature of 60 to 95.degree.
II. Stadium. Die getrockneten Partikel werden bei einer Temperatui von über 2(K)" C geblüht, bis Granalien mit ilwn geforderten Eigenschaften erhalten werden.II stage. The dried particles are bloomed at a temperature of over 2 (K) "C until granules obtained with ilwn required properties will.
Als Bindemittel kommen Natur- Ivw. l-rdolln tiimina in Betracht.Natural Ivw. l-rdolln tiimina into consideration.
Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß der günstigste (ichall der Bestandteile in (iew.-'/f wie folgt ist:Research has shown that the cheapest (ichall of the constituents in (iew .- '/ f like it follows:
geblähte Wassemlasgianalien 70 Itis SOpuffed Wassemlasgianalien 70 Itis SO
Bitumen M) his 20.Bitumen M) up to 20.
Bei den ,iiineiiel'enen Verhältnissen weiden dieIn the "common conditions" they graze
Partikel des Füllstoffes mit dem Bindemittel umhüllt, und nach der Erstarrung des Bindemittels gewinnt das Material eine für Ausschalungen, Transport und Montage ausreichende Festigkeit. Die Zugabe einer Bitumenmenge, die weniger als 20 Gew.-% beträgt, fuhrt zu einem starken Rückgang der Festigkeit der Isolierstoffe. Falls das Bitumen in einer Menge von über 30 Gew.-% zugeführt wird, erhöht sich das Gewicht der Erzeugnisse, und die Wärmeschutzeigenschaften werden schlechter.Particles of the filler are coated with the binder, and after the binder has solidified, that wins Material has sufficient strength for formwork, transport and assembly. The addition of a The amount of bitumen that is less than 20% by weight leads to a sharp decrease in the strength of the Insulating materials. If the bitumen is added in an amount greater than 30% by weight, the weight increases of the products, and the heat protection properties deteriorate.
Die Herstellungstechnologie des Isolierstoffes beinhaltet folgende Arbeitsgänge.The manufacturing technology of the insulating material includes the following operations.
1. Vorbereitung der Bestandteile: die Erwärmung des Bitumens auf 150 bis 180° C und der geblähten Wasserglasgranalien auf eine Temperatur von 60 bis 80° C.1. Preparation of the components: heating the bitumen to 150-180 ° C and the puffed Water glass granules at a temperature of 60 to 80 ° C.
2. Bereiten eines Gemisches aus den erwähnten Bestandteilen.2. Prepare a mixture from the mentioned ingredients.
3. Formen.3. Shapes.
Bei der Herstellung des Isolierstoffes soli die Temperatur der Mischung nicht unter 110 bis 130° C liegen. Hierbei werden die geblähten Wasserglasgranalien durch das Bitumenbindemittel umhüllt. Nach dem Formen erfolgt die Erstarrung des Isolierstoffes durch seine Abkühlung.When producing the insulating material, the temperature of the mixture should not be below 110 to 130 ° C. Here, the expanded water glass granules are enveloped by the bitumen binder. After this Forming, the insulating material solidifies as it cools down.
Der nach dieser Methode hergestellte Isolierstoff hat ein Gewicht von 80 bis 150 kp/m\ eine Wärmeleitzahl von 0,04 bis 0,06 kcal/m · h - Grad und eine Biegefestigkeit von 1,5 bis 2,5 kp/cm2.The insulating material produced according to this method has a weight of 80 to 150 kp / m \, a coefficient of thermal conductivity of 0.04 to 0.06 kcal / m · h - degrees and a flexural strength of 1.5 to 2.5 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 64 kg geblähten Wasserglasgranulien und 16 kg Räumen pro 1 m3 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden gemäß der angeführten Technologie Muster verschiedener Abmessungen angefertigt.A mixture is prepared based on 64 kg of expanded water glass granules and 16 kg of spaces per 1 m 3 of product. Samples of various dimensions are made from the mixture according to the technology mentioned.
Die Wärmeleitzahl des gewonnenen Isolierstoffes beträgt 0,04 kcal/m h · Grad, das Gewicht 80 kp/ cm' und die Festigkeit 1,5 kp/cm2.The thermal conductivity of the insulating material obtained is 0.04 kcal / mh · degree, the weight is 80 kp / cm 'and the strength is 1.5 kp / cm 2 .
Man bereitet ein Gemisch, ausgehend von 70 kg geblähten Wasserglasgranalien und 20 kg Bitumen pro 1 m' Erzeugnis zu. Aus dem Gemisch werden Mu-A mixture is prepared starting from 70 kg of expanded water glass granules and 20 kg of bitumen per 1 m 'of product. The mixture becomes musu
ster hergestellt. Die Wärmeleitzahl beträgt 0,04 kcal/m · h · Grad, das Gewicht 90 kp/cm3 und die Festigkeit 1,65 kp/cm2.ster made. The coefficient of thermal conductivity is 0.04 kcal / m · h · degrees, the weight is 90 kp / cm 3 and the strength is 1.65 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 76 kg geblähten Wasserglasgranalien und 24 kg Bitumen pro 1 m3 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden Muster gefertigt. Die Wärmeleitzahl beträgt 0,04 kcal/ m ■ h · Grad, das Gewicht 100 kp/m3 und die Festigkeit 1,9 kp/cm2.A mixture is prepared based on 76 kg of expanded water glass granules and 24 kg of bitumen per 1 m 3 of product. Samples are made from the mixture. The coefficient of thermal conductivity is 0.04 kcal / m · h · degrees, the weight 100 kp / m 3 and the strength 1.9 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 82 kg geblähten Wasserglasgranalien und 28 kg Bitumen pro 1 m1 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden Muster angefertigt und geprüft. Das Gewicht beträgt 110 kp/cm3, die Wärmeleitzahl 0,045 kcal/ m - h ■ Grad und die Festigkeit 2,0 kp/cm2.A mixture is prepared based on 82 kg of expanded water glass granules and 28 kg of bitumen per 1 m 1 of product. Samples are made from the mixture and tested. The weight is 110 kp / cm 3 , the coefficient of thermal conductivity 0.045 kcal / m - h ■ degrees and the strength 2.0 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 85 kg geblähten Wasserglasgranalien und 30 kg Bitumen pro 1 m3 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden Muster gefertigt und geprüft. Das Gewicht beträgt 115 kp/m3, die Wärmeleitzahl 0,045 kcal/ m · h · Grad und die Festigkeit 2,1 kp/cm2.A mixture is prepared based on 85 kg of expanded water glass granules and 30 kg of bitumen per 1 m 3 of product. Samples are made from the mixture and tested. The weight is 115 kp / m 3 , the coefficient of thermal conductivity 0.045 kcal / m · h · degrees and the strength 2.1 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 93 kg geblähten Wasserglasgranalien und 37 kg Bitumen pro 1 m3 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden Muster gefertigt und geprüft. Das Gewicht beträgt 130 kp/m3, die Wärmeleitzahl 0,05 kcal · h ■ Grad und die Festigkeit 2,35 kp/cm2.A mixture is prepared based on 93 kg of expanded water glass granules and 37 kg of bitumen per 1 m 3 of product. Samples are made from the mixture and tested. The weight is 130 kp / m 3 , the coefficient of thermal conductivity 0.05 kcal · h · degrees and the strength is 2.35 kp / cm 2 .
Es wird ein Gemisch, ausgehend von 105 kg geblähten Wasscrglasgranalien und 45 kg Bitumen pro 1 m3 Erzeugnis zubereitet. Aus dem Gemisch werden Muster gefertigt und geprüft. Das Gewicht des Isolierstoffes beträgt 150 kp/m3, die Wärmeleitzahl 0,06 kcal/m · h Grad und die Festigkeit 2,5 kp/cm2.A mixture is prepared from 105 kg of expanded water glass granules and 45 kg of bitumen per 1 m 3 of product. Samples are made from the mixture and tested. The weight of the insulating material is 150 kp / m 3 , the coefficient of thermal conductivity 0.06 kcal / m · h degrees and the strength 2.5 kp / cm 2 .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |