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DE2730356A1 - Verfahren zum beschichten zementartiger massen - Google Patents

Verfahren zum beschichten zementartiger massen

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DE2730356A1
DE2730356A1 DE19772730356 DE2730356A DE2730356A1 DE 2730356 A1 DE2730356 A1 DE 2730356A1 DE 19772730356 DE19772730356 DE 19772730356 DE 2730356 A DE2730356 A DE 2730356A DE 2730356 A1 DE2730356 A1 DE 2730356A1
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CONCRETE INDUSTRIES(MONIER)LTD
Monier Concrete Industries Ltd
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Description

01P1 -Ing. W. Jabbiwch
^ Kanwah 29 Oldenburir 7270/br Hfeabethrtrtße 6
Patentanmeldung
Firma Concrete Industries (Monier) Limited, 6-b Thomas Street, Ohatsv/ood, New üouth Wales, Australien
Verfahren zum Beschichten zementartiger Hassen
Die Erfindung betrifft die Beschichtung von zemenH-gen Massen mit polymerischen Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung die Beschichtung einer nicht ausgehärteten Ze mentoberflache mit polymerischem Material. Bei einem bevor zugten Ausführunpsbeispiel befaßt sich die Erfindung mit der Herstellung von Zement-Dachziegeln, die eine polymerische Umhüllung haben. Obwohl die Erfindung nachstehend vorzugsweise unter Bezugnahme auf die Herstellung von Dachziegeln beschrieben wird, ißt es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die Herstellung von Dachziegeln beschränkt ist, sondern auch bei der Herstellung anderer Bauelemente, bei Betonplatten und aus Zement gegossenen Wänden sowie einem weiten Gebiet anderer Gebrauchsmöglichkeiten genutzt werden kann.
Betondachpfannen werden gewöhnlich durch einen Preßvor{_;ang oder einen Ejctrus ions vor gang hergestellt. Beide Herstellungsverfahren sind an sich bekannt. Das Extrusionsverfahren wird heute hauptsächlich benutzt, weil es wirtschaftlicher ist, indem mehr Pfannen in einer Zeiteinheit herstellbar sind.
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Um die Nachfrage nach Dachpfannen mit vercchiedenen farben erfüllen zu können, ist en üblich,die Dachpfannen sofort nach ihrer Aupformung mit einem Zementbrei zu beschichten, der ein Pigment enthält, welches der dichtfläche der Dnchnfannen die gewünschte Farbe p;ibt. bolch eine Beschichtung ist nachfolgend beschrieben als ein "Farbmantel". Es ist ebenfalls bekannt, eine polymerische ochicht über den Farbmantel zu bringen, um der Dachpfanne eine freundliche, glänzende Oberfläche zu geben und auch um Verschleiß der Dachpfannen durch Witterung und durch Aupblühung zu verhindern, welches stattfindet, wenn der ungeschützte Ferbmantel dem Angriff von atmosphärischem Kghlendioxyd und Wasser ausgesetzt ist. bolche r>olynieri sehen Umhüllungen wurden bisher aufgebracht in Form einer Lösung von Polymeren (solche wie z.B. Acrylester) in einem organischen Lösunrsmittel. Der Gebrauch solcher Lösungen hat zwei größere Nachteile. Der erste Nachteil ist der, daß die benutzten Lösungen teuer sind und sich deshalb kostenungünstig auf die Herstellungskosten der fertigen Dach Pfannen auswirken. Der zweite Nachteil ist der, daß solche Lösungen in der Atmosphäre verdampfen und dadurch Umweltprobleme hervorrufen sowie eine Feuergefahr darstellen.
Seitxdem gewöhnlich polynerisch.es (Jmhüllungsmpterial und Acrylpolymere insbesondere fertig erhältlich sind in Form von auf Wasser basierenden Emulsionen, erscheint es wünschenswert, solche auf Wasser basierenden Emulsionen auch für den Zweck zu verwenden, Dachziegel und andere zementige hassen mit polymerischen Beschichtungen zu versehen. Trotz der Vorteile, wel-
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ORIQiNAL iNSPECTED
ehe zu erwarten sind, wenn die Anwendung organischer Löcunrsmittel vermieden wird, haben sich bisher Versuche, auf Emulsionen basierende BeSchichtungen auf nicht ausgehärtete Zementbreie der eingangs bezeichneten Gattung aufzubringen jedenfalls in einem wirtschaft Lieh vertretbaren nahmen als nicht erfolgreich herausgestellt.
Dachüfannen-Extrusionsmaschinen für den i'ommerziellen Einsatz stoßen 60 bis 130 DachDfannen in der liinute aus. Wine ijtandarddacivDfanne ist in etwa 40 cm lang, üine Verzögerung, in welcher die verschiedenen Beschichtungen auf die Dachpfanne gebracht werden, erfordert deshalb eine rroduktionsstraße, deren Länge in etwa sich erstreckt zwischen 26 his 57 m für jede iiinute, die erforderlich ist, um die verschiedenen Beschich tunken aufzubringen. Daraus folgt, daß bei der kommerziellen Produktion der üachnfannen der ü'arbmantel und die oolymerische Schicht aus wirtschaftlichen Gründen iramer nach der Aur.forinung der jeweiligen Dnchnfanne aufgebracht werden sollte.
Wenn eine polymerische li'mulsion direkt auf eine noch nicht ausgehärtete Zeinentschicht ιι\\ΐ\ ebracht wird (z.B. eine Schicht, die nicht :ilter als 5 Hinuten ist) kann Calzium hydroxyd, entstehend durch die iiydration des Zements, in dem B'arbinantel zur :iußeren Oberfläche der nolymerischen Emulsionsl?p;e wandern, wo dann eine Keaktion mit atmosphärischem Kohlendioxyd erfolp;t. Diese Reaktion zerstört die wasserabstoßenden Eigenschaften der Umhüllung und ruiniert das ontische ivuiiere, inxdem ein unansehnlicher Film aus Galziumcarbonat gebildet
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ORIGINAHNSPECTED
Die vorliegende .tirf indunp; liegt in der Entdeckung, daß sorgfälti ge KontroJ Ie der, Ifeiichtigkeitsp-jefrltes im Körner der Dachnfannen die Aufbringung einer schicht pur. Polymeremulsion nut' den nicht ausgehärteten Farbmantel ermöglicht, vorzugsweise innerhalb von üe unden des Aufbringens den L''arhmnntelr. selbst.
Gern iß der Erfindung können die Probleme dec Wandern« vom Oalciumhydroxyd beseitigt werden, indem der Kurzer der iJach-Dfarme mit einem solchen αeuchtigkeitsgehalt gefertigt wird, daß das Ja;:ser in dem Jarbmantelbrei vom letzteren in den ersteren wrndert, und dabei Jedes gelöste balz dem rarbmantel entzogen v/i i'd, wodurch die Wanderung dieser löslichen balze in die .Polymereinulsion verhindert viird.
Ein Körperfeuchtigkeitsgehalt von 6 >u oder weniger ist r:rewohnlich ausreichend, um dies zu bewirken.
Die .!.'Erfindung kann bei vfjrschiedenen i-'olymeremulr-ionen ; enutzt werden, jdech die bevorzugten Polymeremulsionen sind Emulsionen von Acryloolymeren des l'yns, der vorzugsweise t'i'r die Beschic'itung von Dachpfannen benutzt v/ird (in or-raniscl'en Lösungen), bevorzugte Emulsionen sind polymere von Acrylaten und nethacrylatestern, die auch im bestimmten Verhältnis mit anderen Bestandteilen vermischt sein können. Die für solche Zwecke verwendeten Zusatzbestandteile sind an sich bekannt; tyoische Beispiele sind Acrylsauren und Glycidylmethacrylate.
Andere Polymere, die ebenfalls genutzt werden können, enthalten Vinylesterhomopolymere (wie z.B. Polyvinylacetat); Vinylestercopolymere wie z.B. Acetatversatate und Acetatitaconatco-
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ORIGINAL INSPECTED
polymere; CoOolymnre von Styren und Acrylate und/oder llethacrylatester; Polyvinylchloride; Polyvinylidenchloride; Copolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchloride; Copolymere von Vinylchlorid und/oder Vinylidenchloride mit Acrylat und/oder Hethacrylatestern,
Eine Polymeremulsion, welche ganz besonders befriedigende Ergebnisse ergibt, enthält Ilethylmethacrylat und Butylacry lat in dem Verhältnis von 55 zu 4-5 und hat einen nicht flüchtigen Bestandteil von 50 Gewichtsprozenten.
Der Feststoffanteil der Emulsion ist nicht kritisch, jedoch ist zu bevorzugen, daß der gesamte nicht lösbare Bestandteil zwischen 20 und 60 Gewichtsprozenten beträgt. In der Praxis hat es sich als wünschenswert erwiesen, eine Emulsion zu verwenden, welche den höchsten nicht flüchtigen dauerhaften Bestandteil aufweist, der erhalten werden kann.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels Die vorliegende Erfindung ist eine Variation des Extrusionsverfahrens, welches heute hauptsächlich zur Ausformung von Betonpfannen praktiziert wird. Wie bei den bekannten Extrusionsverfahren für Betondachpfannen wird der Beton zunächst durch Extrusion auf metallische Unterlagen gegeben. Diese metallischen Unterlagen sind nicht nur dafür da, die Dachpfannen während ihrer Ausformung und Ihrer Nachbehandlung aufzunehmen bzw. zu tragen, sondern enthalten auch Elemente, um die Unterseitenformgebung der Dachpfannen auszubilden.
üor Feuchtigkeitsgehalt des abgelegten Betons ist niedriger als bei üblicher Pfannenextrusion, jedoch um eine grüne Pfanne
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zu produzieren, ist der Feuchtigkeitsgehalt unter £3 % und vorzugsweise nicht mehr als 7»5 %·
Die Dachpfannenmaschine ist Teil eines geschlossenen Fördererkreislaufs, welcher einen Strom von plattenartigen Metallformen aufnimmt. Während diese Formplatten durch die Maschine getrieben werden, wird ein Trennmittel auf die obere Oberfläche jeder Formplatte gesprüht. Während der Vorwärtsbewegung der plattenartigen Formen mit eingegebenem Beton steht eine angetriebene Walze damit in Wirkverbindung. Diese Walze reduziert zunächst einmal den Beton zu einem kom-
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-β-
pakten Band, welches auf dem Strom der Formplatten liegt. Ein keilförmiges Blech verläuft als an sich bekanntes Gleitblech gegen die vorstehende Fläche der Walze. Das Band aus Beton wird daher gequetscht und während der Vorwärtsbewe gung des Formplattenstroms und des Betonbands geben beide, die Walze und das Gleitblech, die gewünschten Konturen auf die Oberflächen der Dachpfanne. Ein guillotineartiges Messer zerteilt das Band am Ende jeder Formplatte in die separaten Dachpfannen.
Die geschnittenen Dachpfannen, immer noch in der Strombewegung, passieren dann den Arbeitsbereich einer Endbear— beitungseinrichtung, welche den Farbmantel in Form eines gefärbten zementartigen Breis aufgibt. Obwohl es nicht notwendig ist, können die Dachpfannen, unmittelbar bevor der Fartnuntel aufgegeben wird, erhitzt werden. Eine solche Erhitzung hat den Effekt, den Farbmantel teilweise zu trocknen, sobald er aufgebracht ist, indem Feuchtigkeit vom Körper der Dachpfannen aufgesogen wird.
Innerhalb von Sekunden nach dem Aufbringen des Farbman tels passieren die geschnittenen Dachpfannen eine Beschichtungszone, in der eine Polymeremulsion gemäß der Erfindung zugesetzt wird. Die Polymeremulsion kann durch jedes gebräuchliche Element aufgegeben werden, so z. B. aufgesprüht werden oder durch eine rotierende Bürste aufgetragen werden. Solche Elemente sind bereits vorhanden um farbummantelte Dachpfan nen tiit organischen Polyinerlösungen zu beschichten.
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Es hat sich herausgestellt, daß Einrichtungen zum Trocknen der Emulsion, unmittelbar nachdem sie aufgebraucht ist, von Vorteil sind. So eine Trocknung kann z.B. durch Aufblasen von heißer Luft oder durch Infrarot- oder Hikrowellenstrahler erzeugt werden. Es wurde herausgefunden, daß solche beschleunigte Trocknung das ..nsser-Abstoßvermögen der Polymerbe schichtung begünstig, und diese Eigenschaft ist ein Ergebnis des schnelleren Aufbrechens der Emulsion unter forcierter Trocknung.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine verbesserte Polymerbe schichtung auch dadurch erhalten v/erden, daß Wärme auf den if'arbmantel gebracht wird, unmittelbar bevor die Emulsionsschicht aufgebracht wird. Auch solche W.'irine kann durch aufgeblasene heiße Luft, durch Infrarot-oder riikrowdlenstrahler oder andere geeignete Elemente erzeugt werden. Hitze in diesem Stadium der Herstellung beschleunigt das Aufbrechen der Emulsion, indem der tfarbmantel teilweise getrocknet wird und dadurch konsequenterweise aus der Emulsion Wasser entzieht.
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Claims (1)

  1. M.jVerfahren zur Herstellung einer Betondachpfanne, bei dem der Körper der Dachpfanne gegosaen, extrudiert, gezogen oder andersartig ausgeformt wird, ein zementartiger Brei auf die Oberfläche des Körpers aufgebracht wird, und, bevor die Sciiicht aus Brei ausgehärtet ist, darauf eine Schicht einer wässrigen Emulsion aus filmbildendem Polymermaterial gebracht v/ird,
    dadurch gekennzeicht, daß der Körper der Dachpfanne mit einem Feuchtigkeitsgehalt weniger als 8 % ausgeformt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalb des Körpers weniger als 7,5 % ist.
    Jj1 Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Dachpfanne vor der Aufgabe des Breies erhitzt wird.
    4^ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage aus Brei unmittelbar vor der Aufbringung der Emulsion erhitzt wird.
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dachpfanne erhitzt wird, nachdem die Emulsion aufgebracht ist, um die Emulsion aufzubrechen.
    6^ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da-
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    durch gekennzeichnet, daß das Polymermaterial aus der Gruppe ausgewhält ist, die bestellt aus Acrylpolymeren, Vinylesterhomopolyineren und Copolymeren, Copolymeren des Styrens mit Acrylaten und/oder Methacrylatestern, Polyvinylchlorid, Polyvinyl!-. denchlorid, Copol./meren des Vinylchlorids und Vinylidenchlorids, und Copolyraeren des Vinylchlorids und/oder Vinylidenchlorids
    Jt/
    mit AcrylAind/oder Methacrylatestern.
    i Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion einen nicht lösbaren Bestandteil von 20 - 60 Gewichtsprozenten hat.
    8. Verfaliren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeiciinet, daß das Polymermaterial ein Polymer des Acrylats und Methacrylatesters enthält, welches mit anderen Bestandteilen vermischt sein kann.
    809817/060/,
    ORIGINAL !NSPECTEO
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