DE1962603C - Leichtbauelement, insbesondere Leichtbauplatte, und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Leichtbauelement, ins- festigkeit, bis etwa 40 kp/cm^a Biegezugfestigkeit und besondere eine Leichtbauplatte, bestehend aus von etwa 6000 bis etwa 14 000 kp/cm⁸ E-Moduln.
Kunstharzhartschaum und einer damit verbundenen, Bei Verwendung von oBenporigen Schaum- und aus dekorativen witterungsbeständigen Einzelteilen Füllstoffen können atmungsaktive Bauelemente herbestehenden Oberfläche. Bei einer bekannten Leicht- 5 gestellt werden. Außerdem treten bei Bewitterung bauplatte dieser Art bestehen die dekorativen wit- keine AusblUhungen und keine Schleier auf, wie dies terungsbeständigen Einzelteile aus Keramikelementen bei Zementbetonbauelementen der Fall sein kann, (vgl. »Baumeister« 1962, Heft 7, S. 753). Derartige Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Keramikelemente sind als witterungsbeständige und Herstellen des Leichtbauelements. Das bevorzugte dekoritave Oberfläche relativ teuer. io Verfahren zur Herstellung von Zement-Waschbeton-

Weiterhin sind zementgebundene Baueier :.e be- platten ist das sogenannte »Sandbett-Verfahren«. Der kannt, insbesondere -platten, mit Waschbeton-Ober- Boden der kastenartigen Form wird zunächst mit flächenstruktur. Sie dienen hauptsächlich dekorativen einer Sandschicht bedeckt. Darauf wird das wasser-Zwecken, so z. B. als Brüstungsplatten, Wandbe- benetzte Grobkorn, z. B. Kiesel oder/und Marmorschichtungen und Vorhangfassaden, oft ohne sta- 15 oder/und Quarz-oder/und anderer Gesteinsplitt, meist tische Funktion für das Bauwerk, so daß stabile verschiedener Korngröße, aufgebracht und die Form Unterkonstruktionen erforderlich sind. Wegen ihres gerüttelt, bis das Grobkorn den Formboden berührt, höhen Raumgewichts, das bei etwa 2,4 Tonnen pro Dabei soll die Dicke des Sandbettes etwa ein Drittel Kubikmeter Heat, sind die Transport- und Montage- des durchschnittlichen Grobkorndurchmessers bekosten hoch. Außerdem nehmen diese Bauelemente 20 tragen. Dann wird eine Lage Zementmörtel aufgein feuchter Umgebung bis zu 10 und mehr Volum- tragen, die die Grobkornschicht etwa 1 cm hoch Überprozent Wasser auf, wodurch ihre ohnehin hohe decken soll. Bevor der Mörtel abgebunden hat, wird Wärmeleitfähigkeit noch weiter erhöht wird. Dies schließlich die Kernbetonschicht in die Form eingemacht in vielen Fällen eine zusätzliche Wärmedäm- bracht, in die gegebenenfalls Bewehrungen eingelasmung erforderlich, z. B. durch Aufbringen von 35 sen sind.

Wärmedärnmschichten, z. B. Schaumstoff- oder Normalerweise ist eine solche Bauplatte erst nach Faserplatten, die ihrerseits jedoch eine noch geringere einigen Tagen so weit gehärtet, daß sie entformt und mechanische Festigkeit besitzen. Deshalb sind häufig transportiert werden kann. Ihre volle Festigkeit Sandwich-Elemente erforderlich, bestehend aus einer erreicht sie erst nach etwa 28 Tagen. Nach dem Er-Zementwaschbetonoberflächenplatte, einer Wärme- 30 härten und Entformen wird auf der bisherigen Unterdämmschicht und einer Rückwand aus einem Material seite der Platte der nicht durch den Zement gebunmit höherer Festigkeit, z. B. Zementbeton- oder dene Sand ausgeblasen, ausgewaschen oder ausge-Asbestzementplatten. Wegen der geringen Festigkeit bürstet, wodurch die Waschbetonoberflächenstruktur der Wärmedämmschicht ist häufig die Verwendung entsteht.

von Metallankern, die die beiden Deckplatten durch 35 Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung

die Wärmedämmschicht hindurch miteinander ver- der eingangs beschriebenen neuen Leichtbauelemente

binden, nicht zu umgehen. Solche Metallanker bilden besteht demgegenüber darin, daß man Grobkorn der

jedoch Wärmebrücken und setzen die Wärmedämm- genannten Art in einem Sandbett vorlegt und in an

wirkung der Sandwich-Elemente herab. sich bekannter Weise, gegebenenfalls in Gegenwart

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein 40 von Fasermaterial, insbesondere Glasfasern, oder/und Leichtbauelement der eingangs genannten Art zu Leichtfüllstoffen, mit einer einen Hartschaum bildenschaffen, bei dem die die Oberfläche bildenden deko- den, ohne notwendige äußere Wärmezufuhr härtenrativen witterungsbeständigen Einzelteile aus billigem den Kunstharzmasse 'hinterschäumt, nach der AusMaterial bestehen. Dabei sollen die Nachteile härtung des Schaumes entformt und den nicht gezementgebundener Bauelemente mit dekorativer wit- 45 bundenen Sand zwischen den. Grobkorn mechanisch terungsbeständiger Oberfläche (Waschbeton) vermie- entfernt.

den we^rden. Die Lösung dieser Aufgabe besteht ge- Da das Verschäumen und Härten der Kunststoffmäö der Erfindung darin, daß die Oberfläche des massen durchweg nur wenige Minuten beansprucht, Leichtbauelements der eingangs genannten Art eine können die Bauelemente schon nach sehr kurzer Zeit waschbetonähnliche, im wesentlichen aus grobkör- ₅₀ entformt und fertiggestellt werden,
nigem Füllmaterial bestehende, kunstharzgebundene Dieses einfache Verfahren ist nur dadurch möglich, Struktur aufweist. daß, wie sich überraschenderweise gezeigt hat, die Die neuen Leichtbauelemente verbinden das verschäumbar Kunststoffmasse an den Berührungsdekorative Aussehen der Außenschicht mit einem stellen mit dem Sandbett keinen Schaum bildet bzw. vergleichsweise geringen Raumgewicht und daher 55 daß zunächst entstandener Schaum sehr rasch wieder einer guten Wärmedämmwirkung, nehmen durch die zusammenfällt, so daß eine feste Verbindung Oberfläche praktisch kein Wasser auf und besitzen zwischen der inneren Sandschicht und dem Grobzugleich hohe Festigkeitseigenschaften, insbeson- korn einerseits und der Kunststoffmasse und dem dere, wenn — gemäß einer bevorzugten Ausführungs- Hartschaumkern andererseits entsteht. Diese kunstform — die Kunstharzhartschaumschicht durch Fa- 60 harzmörtelähnliche kompakte Schicht ist im allgesern, z. B. Glasfasern, verstärkt ist oder/und Leicht- meinen etwa 1 bis etwa 5 mm dick, füllstoffe, wie Blähton oder Schaumglaskugeln ent- An Stelle des üblichen Sandes für das Sandbett hält, so daß sie auch als tragende Bauelemente ver- kann gegebenenfalls auch Quarz-, Marmor-, Dolomitwendet werden können. Typische Daten für Raum· oder ein anderes Gesteinmehl oder Kaolin- oder gewicht und Festigkeitseigenschaften sind z. B.: etwa _e. Glasmehl verwendet werden. Auch gemahlene Kunst-0,5 bis etwa 1 Tonne pro Kubikmeter Raumgewicht stoffe, ζ. B. Polyester-, Epoxid- oder Polyurethanund, je nach Art und Menge der Füllstoffe und des harze sind geeignet. Schaummaterials, etwa 6 bis etwa 100 kp/cm* Druck- Die Korngröße des Sandbettmaterials kann, wie

beim Zementwaschbeton, den gewünschten Effekten angepaßt werden. Sie liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,1 und etwa 1 mm, kann jedoch auch darunter oder darüber gewählt, werden.

Wie beim Zementwaschbeton wird das Aussehen der Oberfläche aber weitgehend durch das Grobmaterial, z. B. Kies, Gesteinsplitt, Marmor- oder/und Glasbruch, und dessen Korngröße bestimmt. Letztere kann einige Millimeter bis mehrere Zentimeter betragen. Gegebenenfalls kann das Grobmaterial zuvor mit einer dünnen Kunstharzschicht überzogen werden.

Als ohne äußere Wärmezufuhr härtbare und verschäumbare Kunstharzmassen kommen z. B. in Betracht: ungesättigte Polyesterharzmassen, wie sie z. B. in den französischen Patentschriften 1 535 795 und 1 535 796 beschrieben sind, ferner Polyurethanhartschaummassen, verschäumbare Phenol- und Methacrylatharze und ähnliche, polymerisierbare Gruppen enthaltende, härtbare Monomere, Oligomere und jo Polymere, ferner Silikone, Polysulfide und PoIythiolverbindungen.

Die verschäumbare Kunststoffmasse wird vorteilhaft so eingestellt, daß das Raumgewicht des entsprechenden Hartschaums ohne die erwähnten Zu-Sätze über etwa 30 kg pro Kubikmeter, zweckmäßig zwischen -twa 60 und etwa 500 kg/m³, mit den erwähnten Zusätzen zwischen 150 und 1200 kg/m³, liegt.

Will man den Hartachai vn durch Glasfasern verstärken, so mischt man die Fasern zweckmäßig der Kunstharzmasse schon vor dem Einfüllen in die Form zu. Fasermatten und -gewebe kann man auch zuerst auf die Vorsatzschicht legen.

Der Verbund zwischen der dekorativen Außenschicht und dem Schaumstoff bzw. Schaumstoff-Leichtbeton kann erhöht werden, indem man einen trocknen oder mit Reaktionsharz benetzien, geschnittenen Glasfaser-Roving auf das Sandbett aufspritzt oder einen Endlosroving in Schlaufenform oder ein Faserflies, ein Gewebe oder eine Matte aufbringt und stellenweise durch das vorher oder nachher aufgespritzte Reaktionsharz mit der Vorlage verbindet. Die Fasern oder Schlaufen ragen dann in den Schaumstoff bzw. Schaumstoff-Leichtbeton hinein und führen zu einem zusätzlich wirksamen mechanischen Verbund.

Besonders vorteilhaft ist es, die Grobkorn- und Sandbettschicht mit Leichtfüllstoffen, z. B. Blähtonoder Schaumglaskugeln, zu bedecken und den auszuschäumenden Raum in an sich bekannter Weise damit zu füllen. Die zu verschäumende Kunstharzmasse wird dann in die Hohlräume zwischen diese Kugeln eingegossen.

Im allgemeinen ist es zweckmäßig, das Verschäu- as men in einer geschlossenen Form vorzunehmen.

Vor dem Hinterschäumen der Grobkorn' und Sandbettschicht kann man diese gegebenenfalls mit «inem kalthärtenden Reaktionsharz besprühen, und zwar mit einer solchen Menge, daß etwa 1 bis 3 mm des Sandbetts damit durchtränkt warden. Nachdem das Harz geliert ist, hinterfüllt man mit LeichtfUH-stoffen und legt einen Deckel, z. B. einen Gipskarton oder eine Asbestzement- oder glasfaserverstärkte Kunststoffplatte, auf. Dann kann man die Form vertikal aufrichten, so daß die bisherige Bodenplatte eine Seitenplatte bildet, und Ausschäumen, nachdem die Form an der oberen Schmalseite geschlossen worden ist. Auf diese Weise entsteht eine Art Sandwich, wobei aber der Plattenkern und die Waschbetonoberfläche eine Einheit bilden und die Rückseite aufgeschäumt ist.

Besondere Wirkungen kann man durch Einfärben oder Pigmentieren des Sandes, des G;obkornmaterials oder/und des Kunstharzes erzielen.

Beispiel

Eine auseinandernehmbare Form der Tnnenmaße 100 X 80 X 7,5 cm aus mehrschichtigem Sperrholz (etwa 30 bis 40 mm stark) wird innen mit Bohnerwachs als Trennmittel eingerieben und horizontal (flach) zusammengebaut — bis auf den Deckel. Der Boden der Form wird mit einer etwa 1 cm dicken Schicht eines trockenen Quarzsandes Typ M 3 ausgefüllt. Darauf werden möglichst gleichmäßig 16 kg trockener Rheinkies der Körnung 15 bis 30 mm gestreut. Der Kies wird leicht in den Sand eingedrückt bzw. eingerüttelt. Es ist darauf zu achten, daß der Kies überall möglichst gleich tief im Quarzsand steckt. Der Rest der Form wird mit einem Blähglas der Körnung 15 t« 30 mm aufgefüllt. Dann werden etwa 5900 g eines schäumbaren Polyesterharzgemisches einschließlich Treibmittel und Peroxidkatalysator, wie in der französischen Patentschrift 1 535 795 beschrieben, in gleichmäßiger Verteilung in die Hohlräume zwischen dem Kies verteilt. Die Form wird mit einem mit mehreren etwa 10-mm-Bohrungen versehenen Deckel geschlossen. Nach wenigen Minuten füllen sich diese Zwischenräume mit Polyesterschaum aus. Nach etwa 30 Minuten ist der Schaum ausgehärtet. Zweckmäßig läßt man das Formteil noch weitere 30 Minuten in der Form vor dem Entformen. Dar lockere, trockene, nicht gebundene Sand an der unteren Sichtbetonfläche wird schließlich mit Preßluft oder Wasser entfernt.

In entsprechender Weise kann man unter Verwendung von einem einen Polyurethanschaumstoff oder einen Phenolharzschaum liefernden Bindemittelgemischen arbeiten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Leichtbauelement, insbesondere Leichtbauplatte, bestehend aus Kunstharzhartschaum und einer damit verbundenen, aus dekorativen, witterungsbeständigen Einzelteilen bestehenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche eine waschbetonähnliche, im wesentlichen aus grobkörnigem Füllmaterial bestehende, kunstharzgebundene Struktur aufweist.

2. Leichtbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzschaum, wie an sich bekannt, faserverstärkt ist und/oder Leichtfüllstoffe enthält.

3. Verfahren zum Herstellen des Leichtbauelements nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein grobkörniges Füll· material enthaltendes Sandbett in einer Schalung vorlegt und in an sich bekannter Weise, gegebenenfalls in Gegenwart von Fasermaterial und/oder LeichtfUllstoffen, mit einer einen Haftschaum bildenden, ohne äußere Wärmezufuhr härtenden Kunstharzmasse hinterschäumt, nach der Aushärtung des Schaumes entschalt und den nicht gebundenen Sand zwischen dem grobkörnigen Füllmaterial mechanisch entfernt.