Basteleien: 2014-02-17: Rezept für Pesto

Bei all der Rüttelei habe ich noch gar nicht über meine Aufrüstung im Bereich der Polymerbetonrezepte berichtet. Um die Konsistenz zu verbessern, habe ich noch einige Füllstoffe gekauft. Das Ziel ist es, einen harten Beton zu bekommen, der möglichst wenig Harz enthält. Im Moment habe ich nur zwei Füllstoffe: relativ groben Sand und Chinchilla-Sand. Damit kriege ich maximal 20% Gewichtsanteil Epoxi hin, danach wird es zu trocken.

Wie kriegt man also geringe Mengen Epoxi hin? Indem man das Betonvolumen möglichst mit viel Sand füllt. Hätte man gleichgroße Sandkornkugeln und würde man sie perfekt dicht packen, so bliebe ein Zwischenraum von noch ca. 25% frei (das hat mal jemand ausgerechnet). Diesen Zwischenraum kann man dann mit kleineren Sandkornkugeln füllen. Das Geheimnis sind also verschiedene Sandkorngrößen.

Nun sind die Sandkörner nicht rund, sondern eher unförmig. Das macht es mathematisch schwierig. Aber das ist egal, wegen der restlichen, ebenfalls unbekannten Variablen. Man wird ausprobieren und schätzen müssen.

Im Netz fand ich Angaben, daß man mit mehreren Sandkorngrößen gut fährt, wenn sie jeweils Faktor vier (in Bezug auf die Länge) unterschiedlich Sind. Mein Chinchillasand ist durchschnittlich 0,2mm groß. Mein Sand 0,8mm. Hinzugekauft habe ich zunächst Quarzmehl, welches die kleinsten Zwischenräume füllen soll. Dies geht bis 1μm Korngröße runter und bewegt sind insgesamt jenseits der 0,01mm.

Für die gröbsten Dinge kam noch Quarzkies mit durchschnittlich 3mm Korngröße dazu. Gröbere Dinge werde ich erstmal nicht brauchen.

Mit 0,05mm Durchschnittsgröße gibt es zwischen dem Quarzmehl und dem Chinchillasand etwas Tolles: Mikrobläschen. Das sind kugelrunde Glasbläschen, die also hohl sind. Sie sind sehr leicht, nur 0,14g/cm³. Damit kann man superleichten Polymerbeton herstellen. Ich nehme sie nicht deshalb, sondern weil sie rund sind. D.h. sie werden die Viskosität nicht so stark erhöhen wie der Chinchillasand, weil sie gegeneinander weniger verkanten. Dadurch hoffe ich, noch mehr Sand in den Epoxi füllen zu können.

Als erstes Experiment nehme ich an, daß ein gröberer Sand zu mindestens 50% das Volumen füllt (also nicht die theoretischen 75%). D.h. die restlichen Füllstoffe sollten in der Summe ebenfalls 50% ausmachen. Als Informatiker weiß ich, daß 2 eine gute Zahl ist, ergo dieses Hälfte-Hälfte-Prinzip.

Mein Polymerbeton hat inzwischen schon 9 Komponenten. Im Bild sieht man sieben, die zwei Komponenten des Epoxis fehlen.

Hier das Pestorezept von gestern.

• 6 Massenanteile Füllstoffe. Davon:
  • Im Bild auf 1 Uhr: 1 Volumenanteil Quarzmehl
  • Im Bild auf 3 Uhr: 1 Volumenanteile Mikrobläschen
  • Im Bild auf 12 Uhr: 2 Volumenanteile Chinchillasand
  • Im Bild auf 11 Uhr: 4 Volumenanteile Normalsand
  • In der Bildmitte: 8 Volumenanteile Quarzkies
• 1 Massenanteil Epoxi. Davon (das ist abhängig vom Epoxi-System):
  • Nicht im Bild: 5 Massenanteile Monomer
  • Nicht im Bild: 3 Massenanteile Härter
• Im Bild auf 7 Uhr: Ein paar Tropfen Entlüfter. Vermutlich ist das Silikonöl – es steht leider nicht drauf. Widerlicherweise wird auch Industriemarmelade mit Silikonöl verrührt, damit im Glas nachher bloß kein Schaum ist. Beim nächsten Marmeladenglas also bitte an Silikonöl denken!
• Im Bild auf 5 Uhr: Ein Spritzer Farbpigmente. Hier: Pestogrün.

Offenbar sind die Mikrobläschen schwerer als gedacht: sie haben nicht das gleiche Volumen wie das Quarzmehl. Das nächste Mal wird das korrigiert.

Mit nun ca. 17% Epoxi war der Beton noch nasser als erwartet. Großartig, Ziel erreicht! :-) Er war wesentlich nasser als meine 20%-Mischungen vorher, d.h. die neuen Füllstoffe zeigen deutlich Wirkung.

Insgesamt denke ich, kann man jenseits des Chinchillasandes aufhören mit dem Versuch, Zwischenräume zu füllen, und stattdessen gleichteilig weitermachen. Ich sehe in dem Pestobeton, daß der Quarzkies auffällt. Hier hätte ich mir mehr normalen Sand gewünscht. Beim nächsten Mal nehme ich 1:1 Normalsand:Kies. Ich denke auch, daß diese Korngrößen sich ähnlich auf die Viskosität auswirken, während kleinere Korngrößen die Viskosität stärker zunehmen lassen. Chinchillasand ist schon deutlich weniger gut verfüllbar. D.h. 1:1:1 verbietet sich. Aber 2:3:3 werde ich das nächste Mal probieren. Obwohl 3 keine gute Zahl ist; 2 ist viel besser.

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