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Herstellung und Eigenschaften eines neuen Leichtbetons: Aerogelbeton
Leichtbetone können in Verbindung mit anderen Materialien für verschiedenste Aufgaben optimiert werden. Es wird über einen neuartigen Verbund aus Zement, Gips oder einer Zement-Sandmischung mit einem Aerogelgranulat berichtet. Aerogele sind über ein Sol-Gel Verfahren hergestellte ultraleichte, hochporöse Werkstoffe, die zum größten Teil aus Luft bestehen. Die Dispergierung von superhydrophobem Aerogelgranulat in konventionelle Zement- oder Betonmischungen wirkt ähnlich wie Gasporen und erzeugt einen Leichtbeton mit guter Wärmedämmung, schallisolierend, Brandschutz der Klasse F120 und besser, bewehrbar und leicht mechanisch zu bearbeiten. Umfassende Untersuchungen belegen die vorgestellten Materialeigenschaften. Die Porosität liegt bei 80% bis zu 99,8%, die Rohdichte in einer Größenordnung von etwa 2 bis 250 kg pro Kubikmeter. Die Wärmeleitfähigkeit in Luft bei 300 Kelvin ist mit 0,017 bis 0,021 W/(m K) außerordentlich gering. Die spezifische Oberfläche liegt zwischen 200 und 2000 Quadratmeter je Gramm. Die Herstellung eines Aerogelbetons erfolgt in wenigen Schritten, kann je nach Anwendungsbereich variiert werden und benötigt keine speziellen Maschinen. Die fließfähige Betonmischung lässt sich in jede Form bringen. Da Aerogele extrem schlechte Wärmeleiter sind, bieten Betone mit Aerogelfüllung den besten Brandschutz. Die Druckfestigkeit liegt zwischen 0,6 und 1,5 MPa. Im Vergleich dazu haben Gasbetonsteine mit einer Dichte von 600 kg pro Kubikmeter Druckfestigkeiten von 3-4 MPa, was zeigt, dass die Aerogelbetonsteine fester sind als zu erwarten war. Der E-Modul hat keinen klar erkennbaren Zusammenhang mit dem Aerogelgehalt. Der besondere Gefügeaufbau der Aerogelbetone in Verbindung mit der extrem niedrigen Schallgeschwindigkeit in Aerogelen macht sie für die Absorption von Schall geeignet. Die Messdaten zeigen, dass dickere Mauerelemente aus Aerogelbetonplatten mit einem Gehalt von 50% Aerogel im Frequenzbereich oberhalb 100 Hz eine Dämpfung von mehr als 35 dB zeigen, bei Frequenzen oberhalb 500 Hz eine von 40 dB und oberhalb 1.000 Hz mehr als 50 dB. Auffälliges Schwinden konnte nicht beobachtet werden. Stahlbewehrungen lassen sich ohne Probleme einlegen. Nicht bewehrte Materialien sind mit allen für die Bearbeitung von Gasbetonsteinen üblichen Werkzeugen bearbeitbar. Befestigungselemente lassen sich einfach anbringen. Grundierungen, Anstriche, Spachtel, Kleber haften problemlos.
The distribution of super hydrophobic aerogel in paniculate form into conventional cement or concrete mixtures produces a light weight concrete with extraordinary properties: good heat and sound insulation, fire protection of the class FT20 and better, armorable und easy workable. The paper describes the fabrication and some properties of this new construction material.
Herstellung und Eigenschaften eines neuen Leichtbetons: Aerogelbeton
Leichtbetone können in Verbindung mit anderen Materialien für verschiedenste Aufgaben optimiert werden. Es wird über einen neuartigen Verbund aus Zement, Gips oder einer Zement-Sandmischung mit einem Aerogelgranulat berichtet. Aerogele sind über ein Sol-Gel Verfahren hergestellte ultraleichte, hochporöse Werkstoffe, die zum größten Teil aus Luft bestehen. Die Dispergierung von superhydrophobem Aerogelgranulat in konventionelle Zement- oder Betonmischungen wirkt ähnlich wie Gasporen und erzeugt einen Leichtbeton mit guter Wärmedämmung, schallisolierend, Brandschutz der Klasse F120 und besser, bewehrbar und leicht mechanisch zu bearbeiten. Umfassende Untersuchungen belegen die vorgestellten Materialeigenschaften. Die Porosität liegt bei 80% bis zu 99,8%, die Rohdichte in einer Größenordnung von etwa 2 bis 250 kg pro Kubikmeter. Die Wärmeleitfähigkeit in Luft bei 300 Kelvin ist mit 0,017 bis 0,021 W/(m K) außerordentlich gering. Die spezifische Oberfläche liegt zwischen 200 und 2000 Quadratmeter je Gramm. Die Herstellung eines Aerogelbetons erfolgt in wenigen Schritten, kann je nach Anwendungsbereich variiert werden und benötigt keine speziellen Maschinen. Die fließfähige Betonmischung lässt sich in jede Form bringen. Da Aerogele extrem schlechte Wärmeleiter sind, bieten Betone mit Aerogelfüllung den besten Brandschutz. Die Druckfestigkeit liegt zwischen 0,6 und 1,5 MPa. Im Vergleich dazu haben Gasbetonsteine mit einer Dichte von 600 kg pro Kubikmeter Druckfestigkeiten von 3-4 MPa, was zeigt, dass die Aerogelbetonsteine fester sind als zu erwarten war. Der E-Modul hat keinen klar erkennbaren Zusammenhang mit dem Aerogelgehalt. Der besondere Gefügeaufbau der Aerogelbetone in Verbindung mit der extrem niedrigen Schallgeschwindigkeit in Aerogelen macht sie für die Absorption von Schall geeignet. Die Messdaten zeigen, dass dickere Mauerelemente aus Aerogelbetonplatten mit einem Gehalt von 50% Aerogel im Frequenzbereich oberhalb 100 Hz eine Dämpfung von mehr als 35 dB zeigen, bei Frequenzen oberhalb 500 Hz eine von 40 dB und oberhalb 1.000 Hz mehr als 50 dB. Auffälliges Schwinden konnte nicht beobachtet werden. Stahlbewehrungen lassen sich ohne Probleme einlegen. Nicht bewehrte Materialien sind mit allen für die Bearbeitung von Gasbetonsteinen üblichen Werkzeugen bearbeitbar. Befestigungselemente lassen sich einfach anbringen. Grundierungen, Anstriche, Spachtel, Kleber haften problemlos.
The distribution of super hydrophobic aerogel in paniculate form into conventional cement or concrete mixtures produces a light weight concrete with extraordinary properties: good heat and sound insulation, fire protection of the class FT20 and better, armorable und easy workable. The paper describes the fabrication and some properties of this new construction material.
Herstellung und Eigenschaften eines neuen Leichtbetons: Aerogelbeton
Fabrication and properties of a new light weight concrete: Aerogel concrete
Ratke, Lorenz (Autor:in)
Beton- und Stahlbetonbau ; 103 ; 236-243
2008
8 Seiten, 15 Bilder, 2 Tabellen, 15 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Herstellung und Eigenschaften eines neuen Leichtbetons: Aerogelbeton
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