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WO2012069333A1 - Bauelemente in plattenform - Google Patents

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WO2012069333A1
WO2012069333A1 PCT/EP2011/070072 EP2011070072W WO2012069333A1 WO 2012069333 A1 WO2012069333 A1 WO 2012069333A1 EP 2011070072 W EP2011070072 W EP 2011070072W WO 2012069333 A1 WO2012069333 A1 WO 2012069333A1
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WO
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adhesive
weight
components according
optionally
components
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/070072
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Bonin
Theo Mayer
Manfred Selig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
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Priority to BR112013012997A priority patent/BR112013012997A2/pt
Priority to CN2011800570419A priority patent/CN103228850A/zh
Priority to US13/989,490 priority patent/US20130295378A1/en
Publication of WO2012069333A1 publication Critical patent/WO2012069333A1/de
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    • Y10T428/31938—Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon

Definitions

  • the invention relates to components and their use for the production of formwork and structures.
  • cages made of steel mesh have been proposed, which may have the shape and dimensions of a wall, and whose enclosed interior is filled with insulating materials, such as polystyrene or polyurethane foam.
  • insulating materials such as polystyrene or polyurethane foam.
  • Such steel grid plates can be connected to each other via the steel mesh or hung on a frame.
  • Surfaces and interspaces can be plastered and filled with shotcrete or mortar.
  • the static properties of such components are limited.
  • the task was to provide measures with which the insulating panels commonly used for the insulation of buildings can be used as formwork, whereby this formwork should remain in the building and the buildings thus obtained should have an improved thermal insulation.
  • these measures should have an advantageous effect on the statics of the structures and can be flexibly adapted to any configuration of the structures in terms of shape, weight or usable materials.
  • a flexible adaptation of the building 5 parts should be made possible to the requirements of the respective application site, such as water resistance, water vapor permeability or mechanical properties.
  • low weight devices i. with low densities, so that the construction elements can easily be transported by persons even without aids, such as cranes.
  • the invention relates to components obtainable by fixing reinforcement with adhesive on insulation boards,
  • the adhesive comprises one or more mineral binders
  • the reinforcement is partially, but not completely embedded in the adhesive.
  • the insulation boards are generally based on organic or inorganic, natural or artificial insulation materials.
  • artificial insulating materials are plastic materials, such as polystyrene, in particular expanded or extruded
  • polystyrene, or polyurethane in particular polyurethane foams, mineral materials, in particular mineral fiber, mineral wool or mineral foams, or bitumen.
  • Examples of natural, inorganic insulating materials are gypsum or cement based materials.
  • Wood in particular in the form of wood boards, chipboard, plywood boards, wood fiberboard, plywood, OSB (Oriented Strand Board), grasses or stalks.
  • Fibrous insulating materials such as mineral wool, wood fibers, wood shavings, grasses or stalks, are generally bound with mineral or organic binders and made into sheet form.
  • the production of the insulation boards is known to the skilled person but. 5 insulation boards have a low thermal conductivity and are therefore suitable for thermal insulation, for example of buildings. In addition, the insulation boards have a sound-insulating effect.
  • the thermal conductivity of the insulating boards is preferably 0.001 to 60 W / mK, more preferably 0.002 to 50 W / mK and most preferably 0.004 to 3 W / mK (determined according to DIN 18159T.1 for plastic materials, according to DIN 18165 for mineral materials, to DIN 52128 for bitumen, to DIN 18180 for gypsum-based systems, to DIN 18550 T3 or DIN 1045 for cement-based systems, to DIN 68705 for wood) .5
  • the dimensions of the insulation boards can be arbitrary.
  • the insulation boards generally have a width of 20 to 150 cm and a length of 50 to 500 cm.
  • the thickness of the insulation boards is preferably 1 to 50 cm, more preferably 3 to 30 cm, and most preferably 5 to 20 cm.
  • the density of the insulation boards is preferably 5 to 2500 kg / m 3 , more preferably 10 to 100 kg / m 3 , and most preferably 15 to 50 kg / m 3 .
  • the insulating materials therefore preferably have a low density.
  • the insulation boards may be laminated on their top and / or bottom with a cover material, such as with cardboard, paper, aluminum foil, bitumen, dispersion silicate paint or dimpled film.
  • cover material such as with cardboard, paper, aluminum foil, bitumen, dispersion silicate paint or dimpled film.
  • An example of this is plasterboard.
  • a laminate generally comprises two or more insulating panels, which are mounted one on top of the other and fixed together.
  • the fixing of the individual insulation boards of a laminate usually takes place by gluing, but can alternatively also be achieved by screwing or other fixing methods.
  • a laminate comprises one or more gypsum board and one or more insulation boards based on insulating materials selected from the group consisting of expanded polystyrene, extruded polystyrene and mineral wool; or one or more polystyrene panels and one or more insulation panels based on insulation materials selected from the group consisting of wood wool and mineral wool.
  • the reinforcement is generally based on organic materials, such as plastics, or inorganic materials, such as metals, in particular steel, or inorganic fibers, in particular carbon fiber or glass fibers.
  • Metals are preferably in the form of wires, mesh mats or expanded meshes, which in turn form a three-dimensional, i. are not shaped purely planar profile.
  • the metals preferably have a wavy or zigzag profile.
  • the wires preferably have a diameter of 0.1 to 30 mm, more preferably 1 to 10 mm.
  • Grid mats can be prepared for example by linking wires or wire mesh.
  • Inorganic fibers are preferably in the form of nets or fabrics.
  • plastics may be in the form of mesh mats or expanded metal meshes shaped as wavy or zigzag profiles, or in the form of nets or fabrics.
  • Wires, lattice mats or expanded mesh therefore generally do not consist exclusively of substantially planar materials, such as linear wires or planar lattice mats or flat expanded laths.
  • Suitable mineral binders are, for example, cement, in particular Portland cement, aluminate cement, in particular calcium sulfo-aluminate cement, trass cement, metallurgical cement, magnesia cement, phosphate cement or blastfurnace cement, as well as mixed cements, filling cements, fly ash, microsilica, granulated slag, hydrated lime, hydrated lime, calcium oxide (non-extinguished Lime) and gypsum. Portland cement, aluminate cement and cottage cement, as well as mixed cements, filler cements, hydrated lime, hydrated lime or gypsum, are preferred.
  • the adhesives contain aluminate cement and one or more further mineral binders.
  • aluminate cement Preferably, 0.01 to 99 parts by weight, particularly preferably 0.05 to 10 parts by weight and most preferably 0.1 to 5 parts by weight of aluminate cement, based on the parts by weight of the other mineral binder used.
  • aluminate cement leads to a particularly rapid drying of the adhesive and in combination with polymeric binders to a good adhesion of the adhesive on the insulation boards and the reinforcement, especially metals.
  • the binders used are exclusively mineral binders, ie no polymeric binders.
  • the adhesive come as binders exclusively polymeric binders, ie no mineral binder used. More preferably, however, the adhesives contain one or more mineral binders and one or more polymeric binders.
  • Suitable polymeric binders are, for example, polyurethanes, polyesters, vinyl esters, polyepoxides or polyamides or preferably polymers based on ethylenically unsaturated monomers.
  • the polymers based on ethylenically unsaturated monomers are based, for example, on one or more ethylenically unsaturated monomers selected from the group comprising vinyl esters, (meth) acrylates, vinylaromatics, olefins, 1,3-dienes and vinyl halides and optionally other monomers copolymerizable therewith.
  • Suitable vinyl esters are, for example, those of carboxylic acids having 1 to 15 C atoms. Preference is given to vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl acrylate, 1-methylvinyl acetate, vinyl pivalate and vinyl esters of cc-branched monocarboxylic acids having 9 to 11 C atoms, for example VeoVa9 R or VeoValO R (trade name of the company Resolu- tion). Particularly preferred is vinyl acetate.
  • Suitable monomers from the group of acrylic acid esters or methacrylic esters are, for example, esters of unbranched or branched alcohols having 1 to 15 C atoms.
  • Preferred methacrylic esters or acrylic esters are methyl acrylate,
  • Particularly preferred are methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • Preferred vinyl aromatic compounds are styrene, methylstyrene and vinyltoluene.
  • Preferred vinyl halide is vinyl chloride.
  • the preferred olefins are ethylene, propylene and the preferred dienes are 1- y- butadiene and isoprene.
  • auxiliary monomers can be copolymerized from 0 to 10% by weight, based on the total weight of the monomer mixture.
  • auxiliary monomers are ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, preferably acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid and maleic acid; ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and nitriles, preferably acrylamide and acrylonitrile; Mono- and diesters of fumaric acid and maleic acid, such as diethyl and diisopropyl esters and maleic anhydride; ethylenically unsaturated sulfonic acids or salts thereof, preferably vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
  • precrosslinking comonomers such as multiply ethylenically unsaturated comonomers, for example diallyl phthalate, divinyl adipate, diallyl maleate, allyl methacrylate or triallyl cyanurate, or postcrosslinking comonomers, for example acrylamidoglycolic acid (AGA), methyl methacrylamidoglycolate (MAGME), N-methylolacrylamide (NMA), N-methylolmethacrylamide, N-methylolallylcarbamate, alkyl ethers, such as the isobutoxy ether or esters of N-methylolacrylamide, of N-methylolmethacrylamide and of N-methylolallylcarbamate.
  • AGA acrylamidoglycolic acid
  • MAGME methyl methacrylamidoglycolate
  • NMA N-methylolacrylamide
  • NMA N-methylolmethacrylamide
  • alkyl ethers such as the isobut
  • epoxide-functional comonomers such as glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate.
  • silicon-functional comonomers such as acryloxypropyltri (alkoxy) - and Methacryloxypropylri (alkoxy) silanes, Vinyltrialkoxysilane and Vinylmethyldialkoxysilane, wherein as alkoxy groups, for example, ethoxy and Ethoxypropylenglykol- ether radicals may be present.
  • methacrylic acid and acrylic acid hydroxyalkyl esters such as hydroxyethyl, hydroxypropyl or hydroxybutyl acrylate or methacrylate
  • compounds such as diacetoneacrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate.
  • One or more polymers are preferably selected from the group comprising vinyl ester homopolymers, vinyl ester Copolymers containing one or more monomer units from the group comprising vinyl esters, olefins, vinyl aromatics, vinyl halides, acrylates, methacrylates, fumaric and / or maleic mono- or diesters; (Meth) acrylic acid ester homopolymers, (meth) acrylic acid ester mixed polyisocyanates containing one or more monomer units from the group comprising methacrylic acid esters, acrylic esters, olefins, vinylaromatics, vinyl halides, fumaric and / or maleic acid mono- or diesters; Homo- or copolymers of dienes such as butadiene or isoprene, as well as olefins such as ethene or propene, wherein the dienes, for example, with styrene,
  • (Meth) acrylic acid esters or the esters of fumaric or maleic acid may be copolymerized; Homopolymers or copolymers of vinylaromatics, such as styrene, methylstyrene, vinyltoluene; Homo- or copolymers of vinyl halide compounds such as vinyl chloride, wherein the polymers may also contain auxiliary monomers.
  • copolymers of one or more vinyl esters with 1 to 50 wt .-% of ethylene are particularly preferred.
  • Copolymers with one or more vinyl esters, 1 to 50% by weight of ethylene and 1 to 60% by weight of vinyl chloride; the polymers still having the abovementioned auxiliary may contain monomers in the amounts mentioned, and add the information in wt .-% to each 100 wt .-%.
  • (meth) acrylic acid ester polymers such as copolymers of n-butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate or copolymers of methyl methacrylate with n-butyl acrylate and / or 2-ethylhexyl acrylate; Styrene-acrylic acid ester copolymers with one or more monomers from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; Vinyl acetate-acrylic acid ester copolymers with one or more monomers from the group consisting of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and optionally ethylene; Styrene -1, 3-butadiene copolymers; wherein the polymers can
  • Examples of particularly preferred comonomers for vinyl chloride copolymers are .alpha.-olefins, such as ethylene or propylene, and / or vinyl esters, such as vinyl acetate, and / or acrylic acid esters or methacrylic acid esters of alcohols having from 1 to 15 carbon atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate and / or fumaric and / or maleic acid mono- or diesters such as the dimethyl, methyl-t-butyl, di-n-butyl, di-t-butyl and diethyl esters of maleic acid or fumaric acid.
  • copolymers with vinyl acetate and 5 to 50 wt .-% of ethylene or copolymers with vinyl acetate, 1 to 50% by weight of ethylene and 1 to 50% by weight of a vinyl ester of branched monocarboxylic acids having 9 to 11 C atoms; or copolymers having 30 to 75% by weight of vinyl acetate, 1 to 30% by weight of vinyl laurate or vinyl ester of an alpha-branched carboxylic acid having 9 to 11 carbon atoms, and 1 to 30% by weight of (meth) acrylic acid esters of unbranched or branched th alcohols having 1 to 15 carbon atoms, which still contain 1 to 40 wt -.% Ethyle; or copolymers with inyl acetate, 5 to 50 wt.
  • copolymers are also vinyl chloride-ethylene copolymers containing 60 to 98 wt .-% vinyl chloride and 1 to 40 wt .-% ethylene units, wherein the data in wt .-% on the total weight of the copolymeric lymerisats relate and each add up to 100 wt .-%.
  • vinyl chloride-ethylene copolymers are known from EP 0 149 098 A2.
  • the onomer selection or the selection of the weight proportions of the comonomers is carried out in such a way that a glass transition temperature Tg of -50 ° C to + 30 ° C, preferably -40 ° C to + 10 ° C, particularly preferably -30 ° C to 0 ° C. results.
  • the glass transition temperature Tg of the polymers can be determined in a known manner by means of differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • Tgn the glass transition temperature in Kelvin of the homopolymer of the monomer n. Tg values for homopolymers are listed in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975).
  • the preparation of the polymers based on ethylenically unsaturated monomers can be carried out by bulk or solution polymerization or preferably emulsion or suspension polymerization.
  • the emulsion or suspension polymerization is generally carried out in an aqueous medium - as described, for example, in DE-A 102008043988.
  • the polymers are obtained in the form of aqueous dispersions.
  • the customary protective colloids and / or emulsifiers can be used, as described in DE-A 102008043988.
  • the protective colloids may be anionic or preferably cationic or more preferably nonionic. Combinations of cationic and nonionic protective colloids are also preferred.
  • Preferred nonionic protective colloids are polyvinyl alcohols.
  • Preferred cationic protective colloids are polymers which carry one or more cationic fertilizers, as described for example in EW Flick, Water Premium Esins - Industrial Guide, Noyes Publications, Park Ridge, NJ, 1991.
  • Partially hydrolyzed or fully saponified polyvinyl alcohols having a degree of hydrolysis of 80 to 100 mol%, in particular partially hydrolyzed polyvinyl alcohols having a degree of hydrolysis of 80 to 94 mol% and a Höppler viscosity, in 4% strength aqueous solution of 1 to 30 are preferred as protective colloids mPas (method according to Hoppler at 20 ° C., DIN 53015)
  • the stated protective colloids are obtainable by methods known to the person skilled in the art and are generally used in a total amount of from 1 to 20% by weight, based on the total weight of the monomers, added during the polymerization.
  • the polymers in the form of aqueous dispersions can, as described in DE-A 102008043988, be converted into corresponding water-redispersible powders.
  • a drying aid in a total amount of from 3 to 30% by weight, preferably from 5 to 20% by weight, based on the polymeric constituents of the dispersion, is used.
  • the aforementioned polyvinyl alcohols are preferred.
  • suitable fillers are quartz sand, quartz powder, limestone flour, calcium carbonate, dolomite, clay, chalk, hydrated lime, talc or mica, rubber granules or Hart vorll substances such as aluminum silicates, corundum, basalt, carbides such
  • Silicon carbide or titanium carbide, or pozzolanic reactive fillers such as fly ash, metakaolin, microsilica, diatomaceous earth. Quartz sand, quartz powder, limestone powder, calcium carbonate, calcium magnesium carbonate (dolomite), chalk or hydrated lime hydrate are preferred as fillers.
  • Light fillers are called fillers with low Bulk density, usually less than 500 g / 1.
  • Typical lightweight fillers are, on a synthetic or natural basis, substances such as hollow glass microspheres, polymers such as polystyrene beads, aluminosilicates, silicon oxide, aluminum silicic acid oxide, calcium silicate hydrate, silica, aluminum silicate, magnesium silicate, aluminum hydrated silica, Calcium aluminum silicate, calcium silicate hydrate, aluminum iron magnesium silicate, calcium metasilicate and / or volcanic slag.
  • the shape of the lightweight fillers is not limited and may in particular have a spherical, platelet, rod-shaped and / or lamellar structure.
  • Preferred light fillers are Perlite, Cellite, Cabosil, Circosil, Eurocell, Fillite, Proraaxon, Vermex and / or Wollastonite and polystyrene. It is also possible to use any desired mixtures of the stated fillers. Preferred mixtures comprise at least two different fillers. Preferred blends contain one or more carbonaceous fillers and one or more further fillers. Carbonatic fillers are preferably selected from the group comprising calcium carbonate, chalk, dolomite and limestone. Preferred mixtures preferably contain from 5 to 60% by weight, more preferably from 10 to 50% by weight, and most preferably from 20 to 50% by weight of carbonaceous fillers, based on the total weight of the total fillers used. By using carbonaceous fillers, the mechanical strength of the adhesive can be increased.
  • the fillers have diameters of preferably from 0.1 to 4 mm, more preferably from 1 to 2 mm, and most preferably from 1 to 1 mm. In a particularly preferred embodiment, the fillers do not comprise gravel. Gravel generally has a diameter of> 2 mm. Preferred formulations for the adhesives included
  • the adhesives contain as an additive one or more tiling agents from the group comprising casein, lignosulfonates, melamine and polycarboxylate. Tiling agents are also known by the terms leveling agent or condenser. Tiling agents are preferably contained in the adhesives to 0.01 to 1 wt .-%, based on the dry weight of the adhesive. Such adhesives are also called
  • Gradient mortar lead to components in which the reinforcements are particularly firmly connected to the insulation boards.
  • the reinforcements are particularly firmly connected to the insulation boards.
  • Adhesive as an additive one or more thickeners from the group comprising polysaccharides such as cellulose ethers and modified cellulose ethers, starch ethers, guar gum, xanthan gum, polycarboxylic acids such as polyacrylic acid and their partial esters, as well as polyvinyl alcohols, which may be acetalated or hydrophobically modified, casein and associative acting thickener.
  • Thickening agents are preferably contained in the adhesives at 0.01 to 1% by weight, based on the dry weight of the adhesives.
  • Such adhesives are also referred to as adhesive mortar.
  • the adhesive mortars preferably contain 0.005 wt .-% tile, based on the dry weight of the adhesive mortar.
  • a common additive for the adhesives are also one or more setting accelerators, such as alkali or alkaline earth salts or aluminum salts of inorganic or organic acids.
  • Preferred setting accelerators are aluminum salts, aluminates, alkali metal silicates, such as, for example, glass, alkali carbonates or potassium hydroxide.
  • Particularly preferred setting accelerators are aluminum sulfate, alkali metal aluminates such as potassium aluminate, aluminum hydroxides, potassium carbonate or sulfoalurainates such as, for example, calcium sulfoaluminate.
  • Setting accelerators are contained in the adhesives preferably at 0 to 2 wt .-%, more preferably at 0.1 to 1 wt .-% and most preferably at 0.1 to 0.5 wt .-%, based on the dry weight of Glue.
  • Typical additives for the adhesives are water repellents, such as fatty acids or their derivatives, such as esters, or silicones.
  • Typical additives are also retarders, such as hydroxycarboxylic acids, or dicarboxylic acids or their salts, saccharides, oxalic acid, succinic acid, tartaric acid, gluconic acid, citric acid, sucrose, glucose, fructose, sorbitol, pentaerythritol.
  • crosslinkers such as metal or semimetal oxides, in particular boric acid or polyborates, or dialdehydes, such as glutaric dialdehyde
  • fibers such as keflar, viscose fibers, polyamide fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, dralon fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyvinyl alcohol fibers, aramid fibers or carbon fibers.
  • preservatives film-forming aids, dispersants, foam stabilizers, defoamers and flameproofing agents (eg aluminum hydroxide).
  • the proportion of additives in the adhesives is in total 0 to 20% by weight, preferably 0.1 to 15% by weight and particularly preferably 0.1 to 10% by weight, in each case based on the dry weight of the adhesive.
  • aqueous adhesives obtainable in this way preferably contain 10 to 90% by weight and more preferably 15 to 50% by weight of water, based on the dry weight of the adhesive.
  • the adhesives are preferably premixed in the form of dry blends. Dry mixes preferably contain all Constituents of the respective recipe, except for water.
  • the adhesives are therefore preferably one-component systems.
  • the adhesives can also be used as two-component systems.
  • the first component contains one or more aluminate cements, one or more polymeric binders, one or more fillers, optionally one or more additives, and optionally one or more additives, and water.
  • the second component corresponds to the first component, with the difference that instead of
  • Aluminatzement one or more other mineral binders are included.
  • the proportions by weight of the individual constituents of the first component and of the second component fulfill the specifications of the above-mentioned formulation of the adhesive.
  • the first component and the second component are used in a ratio of 1: 3 to 3: 1, based in each case on their dry masses.
  • the first and second components can be mixed in common mixing equipment. After mixing the two components, the adhesive solidifies after a few seconds to minutes. Solidification of the adhesives can also be controlled by the use of setting accelerators.
  • Two-component systems are also of particular advantage in the industrial production of the components if rapid setting or drying times of the adhesives and a continuous but interruptible process control is desired.
  • Two-component systems are particularly useful when using leveling mortars, i. Tween-containing adhesive, preferably.
  • the preparation of the adhesive is not bound to any particular procedure or mixing device.
  • Adhesives are obtainable by mixing and homogenizing the individual constituents of the formulation in conventional powder mixing devices, for example by means of mortar, concrete mixers or plastering machines or stirrers.
  • the polymeric binders can be used for example in the form of prefabricated dispersion adhesives, as they are available on the market.
  • the polymers based on ethylenically unsaturated monomers are preferably used in the form of aqueous dispersions or particularly preferably in the form of water-redispersible powders.
  • the dispersions have a solids content of preferably 1 to 80%, more preferably 5 to 70% and most preferably 10 to 60%.
  • the adhesive and then the reinforcement can be applied to the insulation board.
  • first the reinforcement can be laid out on the insulating board and then the adhesive can be applied.
  • the adhesive is applied in the form of adhesive sheets or adhesive dots on one side of the insulation boards.
  • the adhesives can also be introduced into recesses of the insulation boards. Recesses can be made by removing material from, for example, milled or cut out of the insulation panels, or by using a laminate in which the topmost layer does not completely cover the underlying layer or layers, so that the laminate has a laminate Recess contains.
  • the application thickness of the adhesive is preferably 2 to 80 mm and more preferably 3 to 50 mm.
  • the adhesive dots are preferably approximately circular and have diameters of preferably 20 to 200 mm.
  • the adhesive sheets can be of any length.
  • the adhesive sheets are preferably 20 to 200 mm wide.
  • Adhesive sheets have an advantageous effect on the mechanical stability and the load capacity of the components or formwork from at the same time low weight of the components or Schalunge.
  • the reinforcement projects preferably from 5 to 500 mm, more preferably from 50 to 300 mm, and most preferably from 100 to 200 mm out of the adhesive or the adhesive layer.
  • the reinforcement is thus partially, but not completely embedded in the adhesive.
  • the reinforcement protruding from the adhesive can serve to fasten various components.
  • the application of the adhesive to the insulation boards is not bound to any special procedure and can be done, for example, manually or mechanically, for example using injection molding machines.
  • the reinforcement After curing of the adhesive or after solidification of the adhesive by any drying the reinforcement is firmly connected to the insulation boards.
  • FIG. 1 is a cross-section through the reinforcements (3) of the components.
  • one or more coatings may be applied to the components, such as one or more plasters or paints.
  • the coating is applied to the side of the insulating panel opposite the armored side of the components. It can be the reinforcement first the insulation boards are applied and then one or more coatings. Alternatively, one or more coatings can first be applied to the insulation boards and then the reinforcement.
  • the design of the coatings is basically arbitrary and depends on the requirements of the components or the structures to be produced and can, for example, be adapted accordingly to the special requirements for interior or exterior walls.
  • the requirements are, for example, compressive strengths, capillary water absorption, impact resistance or water vapor permeability.
  • the adhesives described above can also be used as coating agents.
  • the coating compositions are preferably applied in the form of the two-component systems described above. It is also possible to apply installations such as gas, water or sewage pipes, electrical lines or even hollow pipes to the building elements.
  • Formwork can be obtained by arranging structural elements facing each other such that the sides of the structural elements are provided with reinforcement, and the building elements are connected to one another via the part of the reinforcement which is not completely embedded in the adhesive. In this way creates a cavity between the components.
  • the components are arranged relative to one another in such a way that the reinforcements (profiles) formed as wavy lines or zigzag patterns approximate one another or preferably overlap one another.
  • the components can be interconnected via the reinforcements in a particularly advantageous manner. be knotted.
  • eyelets are formed, into which a plug element, for example a metal rod, preferably a substantially linear metal rod, can be inserted.
  • the metal rod has a diameter of preference 5, 1 to 50 mm and more preferably from 1.5 to 20 mm.
  • the length of the metal rod can vary, but usually depends on the dimensions of the insulation boards. In this way, the components are connected to one another in a technically particularly simple and efficient manner. A favorite
  • Figure 2 shown.
  • the two components of Figure 1 described above are so far approximated in Figure 2 that overlap the reinforcements (3) of the two components and form eyelets in this way, in each case
  • Figure 2 is a cross section through the reinforcements (3) of the formwork.
  • the reinforcements of various components 0 can also be hooked together in some other way.
  • the linking of components can also take place via tongue and groove systems.
  • the damage can be obtained by bonding at least two insulation boards by means of at least one reinforcement by fixing at least one reinforcement with adhesive on different insulation boards such that the reinforcement is partially, but not completely, embedded in the adhesive.
  • formworks are obtained starting from insulating panels in one step.
  • This approach is particularly preferred when using plastic materials or insulation materials in fiber form as reinforcements.
  • Such insulating materials lead to collapsible or foldable formwork, which can then be unfolded again at a later time, for example for their application on the construction site. Folded components can be stored and transported more easily and efficiently.
  • the formwork can be delivered prefabricated to the construction site or made on site at the construction site.
  • the cavity located in the formwork between the building materials is filled.
  • any precipitation material such as concrete, lightweight concrete or mortar, optionally in combination with lightweight fillers, can be used.
  • filler can also be one or more of the precipitation material, such as concrete, lightweight concrete or mortar, optionally in combination with lightweight fillers, can be used.
  • filler can also be one or more of the precipitation material, such as concrete, lightweight concrete or mortar, optionally in combination with lightweight fillers.
  • filler can also be one or more
  • Lightweight fillers preferred as filling material are expanded clay, expanded glass, pearlite, clay, loam, injection fillers, such as cellulose fibers or paper chips, or polymer-bound clay or loam.
  • Lightweight fillers are used in particular for interior walls of buildings.
  • the bulk densities of the filler materials are usually 10 0 to 2600 kg / m 3 , preferably 500 to 2600 kg / m 3 , more preferably 1500 to 2300 kg / m 3 and most preferably from 1800 to 2200 kg / m 3 .
  • the bulk densities of the lightweight fillers are usually 10 to 2500 kg / m 3 and more preferably 100 to 1800 kg / m 3 .
  • Lightweight materials lead to structures with particularly low weight and particularly high thermal insulation.
  • the components or structures can be equipped with a low basis weight, such as preferably from 5 to 100 kg / m 2 , more preferably 5 to 50 kg / m 2 and most 0 preferably 10 to 25 kg / m 2 .
  • the entire cavity of the formwork can be filled with filling material in one step.
  • the cavity can also be filled with filler in several steps.5
  • Approach is the formwork at
  • the introduced filling material also improves the stability and statics of the formwork or structures.
  • a screed can be fixed.
  • common foam adhesive or mortar in particular leveling mortar are suitable.
  • unevenness of the ground can be compensated.
  • the formwork can be made prepared in the ground recesses or supported by means of laterally mounted braces or strips.
  • Examples of buildings are walls, floors, ceilings or entire building constructions. Larger structures can be obtained by placing several formwork next to each other and filling them with filling material.
  • the components or formwork are very stable to mechanical loads, so that the shuttering is not damaged by the introduction of the filling material for the production of the structures.
  • the stability of the components can be increased by the combination of mineral binders and polymeric binders, in particular polymers based on ethylenically unsaturated monomers. Due to the low weight and ease of handling of the components according to the invention, the construction of buildings by a single person, even without the use of tools, such as cranes done. Furthermore, the components according to the invention are also accessible in an especially time and cost-efficient manner by industrial production methods.
  • the structures of the invention are characterized by excellent insulation properties.
  • the insulation boards used to make the formwork remain in the building ken.
  • the statics of buildings can be adapted by appropriate installation of reinforcements to the respective structural requirements.
  • the shape and dimensions of the structures can be configured on the shape, size and shape of the formwork in any way.
  • Adhesive 1 leveling mortar, one-component:
  • Adhesive 2 leveling mortar, two-component:
  • Component A is a compound having Component A:
  • Component B is a compound having Component B:
  • Adhesive 3 adhesive mortar, one-component:
  • Adhesive 4 adhesive mortar, one-component:
  • silica sand H33 (0.063 - 0.5 mm)
  • constituents of the respective formulation of adhesives 1, 3 or 4, except for water were homogeneously mixed in a conventional mixer by stirring under standard conditions according to DIN50014. Subsequently, the water was added and mixed homogeneously.
  • adhesive 2 the components A and B were first prepared separately from each other in the manner described above and mixed with the specified amount of water. Subsequently, component A was mixed with component B.
  • the respective adhesive 1 to 4 was applied under normal conditions to DIN50014 in a layer thickness of 5 mm evenly on a base area of each gypsum plasterboard (dimensions: 250 cm x 50 cm x 1.5 cm). Then, a wire mesh (mesh size of the wire mesh: 5 cm x 5 cm, diameter of the wire: 1.5 mm) having a zigzag profile was uniformly pressed into the adhesive layer until the wire mesh nudged the plasterboard. The wire mesh protruded about 8 cm from the adhesive layer.
  • This structure essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. To the respective set in Table 1 under normal conditions nac DIN50014 the adhesive had cured and completed the respective plasterboard component.
  • EPS expanded polystyrene
  • a linear metal rod (length: 250 cm, diameter: 2 mm) was inserted in the vertical direction as a plug-in element.
  • three more linear metal bars were installed in an analogous way parallel to this first metal bar.
  • the gypsum board component was connected to the EPS component and a formwork made.
  • the cavity between the two components was about 16 cm.
  • the basis weight of the formwork was 11.3 kg / m 2 .
  • the filling material used for the formwork was a concrete of the following formulation:
  • melamine sulfonate 0.75% by weight of melamine sulfonate (flow agent); In% by weight refers to cement.
  • the concrete thus obtained was filled in the cavity of the above formwork, so that the entire cavity was filled. After 28 days storage at 20 ° C and 50% relative humidity (dry storage), the concrete had hardened and completed the building.
  • the tensile strength of the reinforcement on the insulation panels of the EPS components was determined in accordance with the European standard ETAG 004 following the storage specified in Table 1.
  • the breakout of the reinforcement from the components was determined according to the European standard ETAG 004 following the storage specified in Table 1.
  • the compressive strength was determined on the basis of prisms (40 mm ⁇ 40 mm ⁇ 160 mm) of the adhesive after 28 days of storage under standard conditions according to DIN EN 206-1 following the storage specified in Table 1.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung sind Bauelemente erhältlich durch Fixieren von Bewehrung mit Kleber auf Dämmplatten, wobei der Kleber ein oder mehrere mineralische Bindemittel und/oder ein oder mehrere polymere Bindemittel, und gegebenen falls ein oder mehrere Füllstoffe, gegebenenfalls ein oder mehrere Zusatzstoffe und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive enthält, und die Bewehrung teilweise, aber nicht vollständig in den Kleber eingebettet ist.

Description

Bauelemente in Plattenform
Die Erfindung betrifft Bauelemente sowie deren Verwendung zur Herstellung von Schalungen und Bauwerken.
Im Baubereich ist der Einsatz von Schalungen zur Errichtung von Bauwerken seit langem etabliert. Herkömmlicherweise werden dabei Schalwände aus Holz oder Verbundwerkstoffen eingesetzt. Die Schalungen werden meist auf der Baustelle aufgestellt und mit Baumaterial, wie Beton verfüllt. Nach Abbinden des Betons werden die Schalungen entfernt und die unverkleidete, rohe Wand bzw. der Boden oder die Decke ist errichtet. Nachteiligerweise muss hierbei mit den Schalungen ein zusätzliches Hilfsmittel angeschafft und während der Dauer der Baustellen- abwicklung bereitgestellt werden, das nicht Bestandteil des
Bauwerks wird. Zudem ist der Aufbau der Schalung und die vorhergehende Vorbehandlung der Schalung mit Dehäsiven, wie Schalöl, sowie Abbau und anschließende Reinigung der Schalung mit erheblichem Aufwand verbunden.
Deswegen besteht ein Bedarf an effizienteren, flexibleren und vielseitigeren Ansätzen zur Herstellung von Bauwerken, insbesondere unter Einsatz von vorgefertigten Bauteilen. Hierzu wurden beispielsweise Käfige aus Stahlgitter vorgeschlagen, die die Form und die Maße einer Wand haben können, und deren umhüllter Innenraum mit Dämmmaterialien, wie Styroporpartikel oder Polyurethan-Schaum, ausgefüllt ist. Derartige Stahlgitterplatten können über die Stahlgitter miteinander verbunden oder an einem Rahmen aufgehängt werden. Oberflächen und Zwi- schenräume können mit Spritzbeton oder Mörtel verputzt und aufgefüllt werden. Allerdings sind die statischen Eigenschaften derartiger Bauteile limitiert. Von besonderem Nachteil ist aber, dass die Därameigenschaften der Stahlgitterplatten trotz des umfangreichen Einsatzes an Dämmmaterialien unbefriedigend sind, da der Stahl der Stahlgitterplatten die Innen- und die Außenseite der Wand verbindet und als Kältebrücke wirkt. Zu ähnlich unbefriedigenden Dämmeigenschaften führen Bauelemente, bei denen die für die Isolierung einer Außen- bzw. Innenwand dienenden Dämmplatten als Schalwände eingesetzt werden, die mittels Abstandshaltern aus Metall fixiert werden. 5 Diese Abstandshalter werden durch die Dämmplatten hindurchgeführt. Meist sind mehr als zehn Abstandshalter pro Quadratmeter erforderlich. Die so vorgefertigten Bauelemente werden dann beispielweise mit Beton verfüllt, so dass Betonwände erhalten werden, die auf der Innen- und Außenseite mit Dämmplat- Ί0 ten isoliert sind. Der Aufwand zum Entschalen der Betonwände entfällt folglich. Allerdings wirken die Abstandshalter als Kältebrücke. Außerdem können sich die Abstandshalter negativ auf die Statik der Wände auswirken.
Ί5 Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, Maßnahmen bereitzustellen, mit denen die zur Isolierung von Bauwerken üblicherweise eingesetzten Dämmplatten als Schalung eingesetzt werden können, wobei diese Schalung im Bauwerk verbleiben soll und die so erhaltenen Bauwerke über eine verbesserte Wärmedäm- 0 ung verfügen sollen. Darüber hinaus sollen sich diese Maßnahmen vorteilhaft auf die Statik der Bauwerke auswirken und flexibel an beliebige Ausgestaltungen der Bauwerke hinsichtlich Form, Gewicht oder einsetzbare Materialien adaptiert werden können. Hierbei sollte auch eine flexible Anpassung der Bau- 5 teile an die Erfordernisse des jeweiligen Anwendungsortes ermöglicht werden, wie beispielsweise Wasserbeständigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit oder mechanische Eigenschaften. Des Weiteren sollten Bauelemente mit geringem Gewicht, d.h. mit geringen Dichten, zugänglich gemacht werden, so dass die Bau- 0 eleraente auch ohne Hilfsmittel, wie Krane, von Personen leicht transportiert werden können.
Gegenstand der Erfindung sind Bauelemente erhältlich durch Fixieren von Bewehrung mit Kleber auf Dämmplatten,
5 wobei der Kleber ein oder mehrere mineralische Bindemittel
und/oder ein oder mehrere polymere Bindemittel, und gegebenenfalls ein oder mehrere Füllstoffe, gegebenenfalls ein oder mehrere Zusatzstoffe und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive enthält, und
die Bewehrung teilweise, aber nicht vollständig in den Kleber eingebettet ist.
5
Die Dämmplatten basieren im Allgemeinen auf organischen oder anorganischen, natürlichen oder künstlichen Dämmmaterialien. Beispiele für künstliche Dämmmaterialien sind Kunst toffmate- rialien, wie Polystyrol, insbesondere expandiertes oder extru-
Ί0 diertes Polystyrol, oder Polyurethan, insbesondere Polyurethanschäume, mineralische Materialien, insbesondere Mineralfaser, Mineralwolle oder Mineralschäume, oder Bitumen.
Beispiele für natürliche, anorganische Dämmmaterialien sind Gips- oder Zement-basierende Materialien.
Ί5 Beispiele für natürliche, organische Dämmmaterialien sind
Holz, insbesondere in Form von Holzplatten, Spanplatten, Sperrholzplatten, Holzfaserplatten, Plywood, OSB (Oriented Strand Board) , Gräser oder Halme .
Dämmmaterialien in Faserform, wie Mineralwolle, Holzfasern, 0 Holzwolle, Gräser oder Halme, werden im Allgemeinen mit mineralischen oder organischen Bindemitteln gebunden und in Plattenform gebracht. Die Herstellung der Dämmplatten ist dem Fachmann aber bekannt. 5 Dämmplatten besitzen eine geringe Wärmeleitfähigkeit und eignen sich folglich zur Wärmedämmung, beispielsweise von Bauwerken. Zusätzlich haben die Dämmplatten eine Schall dämmende Wirkung. Die Wärmeleitf higkeit der Dämmplatten beträgt vorzugsweise 0,001 bis 60 W/mK, besonders bevorzugt 0,002 bis 5 0 W/mK und am meisten bevorzugt 0,004 bis 3 W/mK (bestimmt nach DIN 18159T.1 für Kunststoffmaterialien, nach DIN 18165 für mineralische Materialien, nach DIN 52128 für Bitumen, nach DIN 18180 für Gips-basierende Systemen, nach DIN 18550 T3 oder DIN 1045 für Zement-basierende Systeme, nach DIN 68705 für Holz) .5
Die Abmessungen der Dämmplatten können beliebig sein. Die Dämmplatten haben im Allgemeinen eine Breite von 20 bis 150 cm und eine Länge von 50 bis 500 cm. Die Dicke der Dämmplatten beträgt vorzugsweise 1 bis 50 cm, besonders bevorzugt 3 bis 30 cm und am meisten bevorzugt 5 bis 20 cm. Das Raumgewicht der Dämmplatten beträgt vorzugsweise 5 bis 2500 kg/m3, besonders bevorzugt 10 bis 100 kg/m3, und am meisten bevorzugt 15 bis 50 kg/m3. Die Dämmmaterialien haben also vorzugsweise ein geringes Raumgewicht.
Die Dämmplatten können an ihrer Oberseite und/oder Unterseite mit einem Deckmaterial kaschiert sein, wie beispielsweise mit Karton, Papier, Aluminiumfolie, Bitumen, Dispersions-Silikat- Farbe oder Noppenfolie. Ein Beispiel hierfür sind Gipskartonplatten.
Es können auch zwei oder mehr Dämmplatten zu einem Laminat verarbeitet sein. Ein Laminat umfasst im Allgemeinen zwei oder mehr Dämmplatten, die flächig übereinander angebracht und miteinander fixiert sind. Die Fixierung der einzelnen Dämmplatten eines Laminats erfolgt üblicherweise durch Verkleben, kann alternativ aber auch durch Verschrauben oder sonstige Fixie- rungsmethoden erreicht werden. Vorzugsweise umfasst ein Laminat ein oder mehrere Gipskartonplatten und ein oder mehrere Dämmplatten basierend auf Dämmmaterialien aus der Gruppe um- fassend expandiertes Polystyrol, extrudiertes Polystyrol und Mineralwolle; oder ein oder mehrere Polystyrolplatten und ein oder mehrere Dämmplatten basierend auf Dämmmaterialien aus der Gruppe umfassend Holzwolle und Mineralwolle.
Die Bewehrung basiert im Allgemeinen auf organischen Materialien, wie Kunststoffen, oder anorganischen Materialien, wie Metallen, insbesondere Stahl, oder anorganischen Fasern, insbesondere Kohlefaser oder Glasfasern.
Metalle liegen vorzugsweise in Form von Drähten, Gittermatten oder Streckgittern vor, die wiederum zu einem dreidimensionalen, d.h. nicht rein flächigen Profil geformt sind. Die Metal- le haben vorzugsweise ein Wellenlinien- oder Zickzack-Profil.
Die Drähte haben vorzugsweise einen Durchmesser von 0,1 bis 30 mm, besonders bevorzugt von 1 bis 10 mm. Gittermatten können beispielsweise durch Verknüpfung von Drähten bzw. Drahtgeflechten hergestellt werden.
Anorganische Fasern liegen vorzugsweise in Form von Netzen oder Geweben vor.
Kunststoffe können beispielsweise in Form von Gittermatten oder Streckgittern, die als Wellenlinien- oder Zickzack-Profil geformt sind, oder in Form von Netzen oder Geweben vorliegen. Drähte, Gittermatten oder Streckgitter bestehen also im Allgemeinen nicht ausschließlich aus im Wesentlichen planen Materi- alien, wie linearen Drähten oder ebenen Gittermatten oder ebenen Streckgittern.
Geeignete mineralische Bindemittel sind beispielsweise Zement, insbesondere Portlandzement, Aluminatzement, insbesondere Cal- cium-Sulfo-Aluminatzement , Trasszement, Hüttenzement, Magnesiazement, Phosphatzement, oder Hochofenzement, sowie Mischzemente, Füllzemente, Flugasche, Microsilica, Hüttensand, Kalkhydrat, Weißkalkhydrat, Calciumoxid (ungelöschter Kalk) und Gips. Bevorzugt werden Portlandzement , Aluminatzement und Hüt- tenzement, sowie Mischzemente, Füllzemente, Kalkhydrat, Weißkalkhydrat oder Gip .
Bevorzugt sind auch Kleber die mindestens zwei mineralische Bindemittel enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausfüh- rungsform enthalten die Kleber Aluminatzement und ein oder mehrere weitere mineralische Bindemittel. Vorzugsweise werden 0,01 bis 99 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 0,05 bis 10 Gewichtsteile und am meisten bevorzugt 0,1 bis 5 Gewichtsteile Aluminatzement, bezogen auf die Gewichtsteile der weiteren mi- neralischen Bindemittel eingesetzt. Der Einsatz von Aluminatzement führt zu einem besonders schnellen Austrocknen der Kleber und in Kombination mit polymeren Bindemitteln zu einer guten Haftung der Kleber auf den Dämmplatten und der Bewehrung, insbesondere Metallen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Kleber kommen als Bindemittel ausschließlich mineralische Bindemittel, d.h. keine polymeren Bindemittel zum Einsatz. In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform der Kleber kommen als Bindemittel ausschließlich polymere Bindemittel, d.h. keine mineralischen Bindemittel zum Einsatz. Besonders bevorzugt enthalten die Kleber aber ein oder mehrere mineralische Bindemittel und ein oder mehrere polymere Bindemittel .
Geeignete polymere Bindemittel sind beispielsweise Polyurethane, Polyester, Vinylester, Polyepoxide oder Polyamide oder vorzugsweise Polymere auf Basis ethylenisch ungesättigter Mo- nomere .
Die Polymere auf Basis ethylenisch ungesättigter Monomere basieren beispielsweise auf einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vi- nylester, (Meth) crylsäureester, Vinylaromaten, Olefine, 1,3- Diene und Vinylhalogenide und gegebenenfalls weiteren damit copolymerisierbaren Monomeren.
Geeignete Vinylester sind beispielsweise solche von Carbonsäu- ren mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugt werden Vinylacetat, Vi- nylpropionat , Vinylbutyrat , Vinyl-2-etIiylhexanoat , Vinyllau- rat, 1-Methylvinylacetat , Vinylpivalat und Vinylester von cc- verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9R oder VeoValOR (Handelsnamen der Firma Resoluti- on) . Besonders bevorzugt ist Vinylacetat.
Geeignete Monomeren aus der Gruppe Acrylsäureester oder Meth- acrylsäureester sind beispielsweise Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Methylacrylat ,
Methylmethacrylat , Ethylacrylat , Ethylmethacrylat , Propylacry- lat, Propylmethacrylat, n-Butylacrylat , n-Butylmethacrylat , t- Butylacrylat, t-Butylmethacrylat , 2-Ethylhexylacrylat . Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butyl- acrylat, t-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat .
Als Vinylaromaten bevorzugt sind Styrol, Methylstyrol und Vi- nyltoluol . Bevorzugtes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid . Die bevorzugten Olefine sind Ethylen, Propylen und die bevorzugten Diene sind ly 3 -Butadien und Isopren.
Gegebenenfalls können noch 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesaratgewicht des Monomergemisch.es , Hilfsmonomere copolymeri- siert werden. Bevorzugt werden 0,1 bis 5 Gew.-% Hilfsmonomere eingesetzt. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch unge- sättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acrylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl-, und Diisopropylester sowie Maleinsäureanhydrid; ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl- propansulfonsäure . Weitere Beispiele sind vorvernetzende Como- nomere wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Diallylphthalat, Divinyladipat, Diallylmaleat, Al- lylmethacrylat oder Triallylcyanurat, oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA) , Methy- lacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME) , N-Mehylolacrylamid (NMA), N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolallylcarbamat , Alky- lether wie der Isobutoxyether oder Ester des N- Methylolacrylamids, des N-Methylolmethacrylamids und des N- Methylolallylcarbamats . Geeignet sind auch epoxidfunktionelle Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat . Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle Comonomere, wie Acrylo- xypropyltri (alkoxy) - und Methacryloxypropylri (alkoxy) -Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldialkoxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Ethoxy- und Ethoxypropylenglykol- ether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch Monomere mit Hydroxy- oder CO-Gruppen, beipielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxyalkylster wie Hydroxyethyl- , Hydroxypro- pyl- oder Hydroxybutylcrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat o- der -methacrylat .
Bevorzugt werden ein oder mehrere Polymerisate ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester-Homopolymerisate, Vinylester- Mischpolymerisate enthaltend eine oder mehrere Monomereinhei- ten aus der Gruppe umfassend Vinylester, Olefine, Vinylaroma- ten, Vinylhalogenide, Acrylsäureester , Methacrylsäureester , Fumar- und/oder Maleinsäuremono- oder -diester; (Meth)acryl- äueester-Homopolymerisate, (Meth) acrylsäureester-Mischpolyeri- sate enthaltend eine oder mehrere Monomereinheiten aus der Gruppe umfassend Methacrylsäureester, Acrylsäureester, Olefine, Vinylaromaten, Vinylhalogenide, Fumar- und/oder Maleinsäuremono- oder -diester; Homo- oder Mischpolymerisate von Dienen wie Butadien oder Isopren, sowie von Olefinen wie Ethen oder Propen, wobei die Diene beispielsweise mit Styrol,
(Meth) acrylsäureestern oder den Estern der Fumar- oder Maleinsäure copolymerisiert sein können; Homo- oder Mischpolymerisate von Vinylaromaten, wie Styrol, Methylstyrol , Vinyltoluol ; Homo- oder Mischpolymerisate von Vinylhalogenverbindungen wie Vinylchlorid, wobei die Polymerisate noch Hilfsmonomere enthalten können.
Besonders bevorzugt werden Mischpolymerisate von einem oder mehreren Vinylestern mit 1 bis 50 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 50 Gew.- Ethylen und 1 bis 50 Gew. -% von einem oder mehreren weiteren Comonomeren aus der Gruppe Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylester von alpha-verzweigten Carbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen wie VeoVa9, VeoValO, Veo- Vall; Mischpolymerisate von ein oder mehreren Vinylestern, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-%
(Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat; und Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.- % Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesonders n- Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, welche noch 1 bis 40
Gew. -% Ethylen enthalten; Mischpolymerisate mit ein oder mehreren Vinylestern, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfs- monomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.
Besonders bevorzugt werden auch (Meth) acrylsäureester-Poly- merisate, wie Mischpolymerisate von n-Butylacrylat oder 2- Ethylhexylacrylat oder Copolymerisate von Methylmethacrylat mit n-Butylacrylat und/oder 2 -Ethylhexylacrylat ; Styrol- Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat , n-Butylacrylat, 2 -Ethylhexylacrylat; Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n- Butylacrylat , 2 -Ethylhexylacrylat und gegebenenfalls Ethylen; Styro -1 , 3 -Butadien-Copolymerisate; wobei die Polymerisate noch Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren .
Beispiele für besonders bevorzugte Comonomere für Vinylchlo- rid-Mischpolymerisate sind α-Olefine, wie Ethylen oder Propy- len, und/oder Vinylester, wie Vinylacetat, und/oder Acrylsäu- reester bzw. Methacrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C- Atomen, wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat , n-Butyl- acrylat, t-Butylacrylat , n-Butylmethacrylat , t-Butylmeth- acrylat, 2 -Ethylhexylacrylat und/oder Fumar- und/oder Malein- säuremono- oder -diester wie die Dimethyl-, Methyl-t-butyl- , Di-n-butyl-, Di-t-Butyl- und Diethylester der Maleinsäure bzw. Fumars ure .
Am meisten bevorzugt werden Mischpolymerisate mit Vinylacetat und 5 bis 50 Gew.-% Ethylen; oder Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 50 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew. -% von einem Vinylester von -verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C- Atomen; oder Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alphaverzweigten Carbonsäure mit 9 bis 11 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweig- ten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, welche noch 1 bis 40 Gew. -% Ethyle enthalten; oder Mischpolymerisate mit inylace- tat, 5 bis 50 Gew . - % Ethylen und 1 bis 60 Gew . - % Vinylchlorid . Am meisten bevorzugte Mischpolymerisate sind auch Vinylchlorid-Ethylen-Mischpolymerisate enthaltend 60 bis 98 Gew.-% Vi- nylchlorideinheiten und 1 bis 40 Gew.-% Ethyleneinheiten, wobei sich die Angaben in Gew.-% auf das Gesamtgewicht des Copo- lymerisats beziehen und sich jeweils auf 100 Gew.-% addieren. Solche Vinylchlorid-Ethylen-Copolymerisate sind aus EP 0 149 098 A2 bekannt.
Die onomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, das eine Glasübergangstemperatur Tg von -50°C bis +30°C, vorzugsweise -40°C bis +10°C, besonders bevorzugt -30°C bis 0°C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Polymerisate kann in bekannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise voraus - berechnet werden. Nach Fox T. G. , Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homo- polymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.
Die Herstellung der Polymere auf Basis ethylenisch ungesättigter Monomere kann nach Masse- oder Lösungspolymerisations - oder vorzugsweise Emulsions- oder Suspensionspolymerisations - verfahren erfolgen. Die Emulsions- oder Suspensionspolymerisation wird im Allgemeinen in wässrigem Medium durchgeführt - wie beispielsweise in DE-A 102008043988 beschrieben. Die Polymere fallen dabei in Form von wässrigen Dispersionen an. Bei der Polymerisation können die gängigen Schutzkolloide und/oder Emulgatoren eingesetzt werden, wie in der DE-A 102008043988 beschrieben. Die Schutzkolloide können anionisch oder vorzugweise kationisch oder besonders bevorzugt nichtionisch sein. Bevorzugt sind auch Kombinationen von kationischen und nichtionischen Schutzkolloiden. Bevorzugte nichtionische Schutzkolloide sind Polyvinylalkohole . Bevorzugte kationische Schutzkolloide sind Polymere, die ein oder mehrere kationische La- düngen tragen, wie beispielsweise in E. W. Flick, Water So- luble esins - an Industrial Guide, Noyes Publications , Park Ridge, N.J., 1991, beschrieben. Bevorzugt werden als Schutzkolloide teilverseifte oder vollverseif e Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 100 Mol-%, insbesondere teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 94 Mol-% und einer Höpplerviskosität , in 4 %-iger wässri- ger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20 °C, DIN 53015} . Die genannten Schutzkolloide sind mittels dem Fachmann bekannter Verfahren zugänglich und werden im Allge- meinen in einer Menge von insgesamt 1 bis 20 Gew. -%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, bei der Polymerisation zugesetzt .
Die Polymere in Form von wässrigen Dispersionen können wie in der DE-A 102008043988 beschrieben in entsprechende in Wasser redispergierbare Pulver überführt werden. Dabei wird in der Regel eine Trocknungshilfe in einer Gesamtmenge von 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die polyme- ren Bestandteile der Dispersion, eingesetzt. Als Trocknungs- hilfe sind die vorgenannten Polyvinylalkohole bevorzugt.
Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Quarzsand, Quarzmehl, Kalksteinmehl, Calciumcarbonat, Dolomit, Ton, Kreide, Weißkalkhydrat, Talkum oder Glimmer, Gummigranulat oder Hartfüll- Stoffe, wie Aluminiumsilicate, Korund, Basalt, Carbide, wie
Siliciumcarbid oder Titancarbid, oder puzzolanisch reagierende Füllstoffe, wie Flugasche, Metakaolin, Mikrosilica, Diatomeenerde. Bevorzugt werden als Füllstoffe Quarzsand, Quarzmehl, Kalksteinmehl, Calciumcarbonat, Calciummagnesiumcarbonat (Do- lomit) , Kreide oder Weißkalkhydrat.
Bevorzugt ist auch der Einsatz von Leichtfüllstoffen. Als Leichtfüllstoffe bezeichnet man Füllstoffe mit niederem Schüttgewicht, meist von kleiner als 500 g/1. Typische Leicht - füllstoffe sind, auf synthetischer oder natürlicher Basis, Stoffe wie Mikrohohlkugeln aus Glas, Polymere wie Polystyrol - kugeln, Alumosilikate, Siliciumoxid, Aluminium-Siliciuraoxid, Calcium-Silikathydrat, Siliciumdioxid, Aluminium-Silikat , Magnesium-Silikat, Aluminium-Slikathydrat, Calcium-Aluminium- Silikat, Calcium-Silikathydrat, Aluminium- Eisen-Magnesium- Silikat, Calciummetasilikat und/oder vulkanischer Schlacke. Die Form der Leichtfüllstoffe ist nicht beschränkt und kann insbesondere eine kugel-, plättchen-, Stäbchen- und/oder la- mellenförmige Struktur aufweisen. Bevorzugte Leichtfüllstoffe sind Perlite, Cellite, Cabosil, Circosil, Eurocell, Fillite, Proraaxon, Vermex und/oder Wollastonite sowie Polystyrol. Es können auch beliebige Gemische der genannten Füllstoffe eingesetzt werden. Bevorzugte Gemische umfassen mindestens zwei unterschiedliche Füllstoffe. Bevorzugte Gemische enthalten ein oder mehrere carbonatische Füllstoffe und ein oder mehrere weitere Füllstoffe. Carbonatische Füllstoffe werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend Calciumcarbonat, Kreide, Dolomit und Kalkstein. Bevorzugte Gemische enthalten vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und am meisten bevorzugt 20 bis 50 Gew.-% an carbonatischen Füllstoffen, bezogen auf das Gesamtgewicht der insgesamt eingesetzten Füllstoffe. Durch Einsatz von carbonatischen Füllstoffen kann die mechanische Belastbarkeit der Kleber gesteigert werden.
Die Füllstoffe haben Durchmesser von vorzugsweise 0,1 m bis 4 mm, besonders bevorzugt von 1 μπι bis 2 mm und am meisten bevorzugt von 1 bis 1 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die Füllstoffe kein Kies. Kies hat im Allgemeinen Durchmesser von > 2 mm. Bevorzugte Rezepturen für die Kleber enthalten
vorzugsweise 0,1 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% polymere Bindemittel ; vorzugsweise 1 bis 95 Gew<-%, besonders bevorzugt 5 bis 80 Gew. -% und am meisten bevorzugt 20 bis 50 Gew.-% mineralische Bindemittel;
vorzugsweise 5 bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 85 Gew.-% und am meisten bevorzugt 49 bis 75 Gew.-% Füllstoffe; wobei sich die Angaben in Gew.-% auf das Trockengewicht der Kleber beziehen und sich insgesamt auf 100 Gew.-% addieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Kleber als ein Zusatzmittel ein oder mehrere Fliesmittel aus der Gruppe umfassend Casein, Ligninsulfonate, Melamin und Polycarboxyla- te. Fliesmittel sind auch unter den Begriffen Verlaufsmittel oder Verflüssiger bekannt. Fliesmittel sind in den Klebern vorzugsweise zu 0,01 bis 1 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Trockengewicht der Kleber. Derartige Kleber werden auch als
Verlaufsmörtel bezeichnet. Verlaufsmörtel führen zu Bauelementen, in denen die Bewehrungen besonders fest mit den Dämmplatten verbunden sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die
Kleber als ein Zusatzmittel ein oder mehrere Verdickungsmittel aus der Gruppe umfassend Polysaccharide wie Celluloseether und modifizierte Celluloseether, Stärkeether, Guar Gum, Xanthan Gum, Polycarbonsäuren wie Polyacrylsäure und deren Teilester, sowie Polyvinylalkohole, welche gegebenenfalls acetalisiert oder hydrophob modifiziert sein können, Casein und assoziativ wirkende Verdicker. Verdickungsmittel sind in den Klebern vorzugsweise zu 0,01 bis 1 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Trockengewicht der Kleber. Derartige Kleber werden auch als Kle- bemörtel bezeichnet. Die Klebemörtel enthalten vorzugsweise 0,005 Gew.-% Fliesmittel, bezogen auf das Trockengewicht der Klebemörtel .
Ein üblicher Zusatzstoff für die Kleber sind auch ein oder mehrere Abbindebeschleuniger, wie beispielsweise Alkali- oder Erdalkalisalze oder Aluminiumsalze von anorganischen oder organischen Säuren. Bevorzugte Abbindebeschleuniger sind Aluminiumsalze, Aluminate, Alkalisilikate, wie beispielsweise Was- serglas, Alkalicarbonate oder Kaliumhydroxid. Besonders bevorzugte Abbindebeschleuniger sind Aluminiumsulfat, Alkalialumi- nate wie Kaliumaluminat , Aluminiumhydroxide, Kaliumcarbonat oder Sulfoalurainate wie beispielsweise Calciumsulfoaluminat . Abbindebeschleuniger sind in den Klebern vorzugsweise zu 0 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt zu 0,1 bis 1 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu 0,1 bis 0,5 Gew.-% enthalten, bezogen auf das Trockengewicht der Kleber. Übliche Additive für die Kleber sind Hydrophobierungsmittel, wie Fettsäuren oder deren Derivate, wie Ester, oder Silikone. Übliche Additive sind auch Verzögerer, wie Hydroxycarbonsäu- ren, oder Dicarbonsäuren oder deren Salze, Saccharide, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Gluconsäure, Zitronensäure, Sucrose, Glucose, Fructose, Sorbit, Pentaerythrit . Gängige Additive sind auch Vernetzer wie Metall- oder Halbmetalloxide, insbesondere Borsäure oder Polyborate, oder Dialdehyde, wie Glutardialdehyd; Weitere Additive sind Fasern, wie Keflar, Viskosefasern, Polyamidf sern, Polyesterfasern, Polyacryl- nitrilfasern, Dralonfasern, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polyvinylalkoholfasern, Aramidfasern oder Kohlenstofffasern. Darüberhinaus sind noch zu nennen: Konservierungsmittel, Filmbildehilfsmittel, Dispergiermittel, Schaumstabilisatoren, Entschäumer und Flammschutzmi tel (z.B. Aluminiumhydroxid}.
Im Allgemeinen beträgt der Anteil an Additive an den Klebern insgesamt 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew. -% und besonders bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Trockengewicht der Kleber.
Im Allgemeinen wird den Klebern vor ihrer Applikation Wasser zugesetzt. Die so erhältlichen wässrigen Kleber enthalten vorzugsweise 10 bis 90 Gew.-% und besonders bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Trockengewicht der Kleber.
Die Kleber werden vorzugsweise in Form von Trockenmischungen vorgemischt. Trockenmischungen enthalten vorzugsweise alle Be- standteile der jeweiligen Rezeptur, bis auf Wasser. Die Kleber sind also vorzugsweise Einkomponentensysteme.
Die Kleber können auch als Zweikomponentensystemen eingesetzt werden. In Zweikomponentensystemen enthält die erste Komponente ein oder mehrere Aluminatzemente, ein oder mehrere polymere Bindemittel, ein oder mehrere Füllstoffe, gegebenenfalls ein oder mehrere Zusatzmittel und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive sowie Wasser. Die zweite Komponente entspricht der ersten Komponente, mit dem Unterschied, dass an Stelle von
Aluminatzement ein oder mehrere andere mineralische Bindemittel enthalten sind. Die Gewichtsanteile der einzelnen Bestandteile der ersten Komponente und der zweiten Komponente erfüllen die Angaben der oben angegebenen Rezeptur der Kleber. Die erste Komponente und die zweite Komponente werden im Verhältnis 1 zu 3 bis 3 zu 1 eingesetzt, jeweils bezogen auf deren Trockenmassen. Die erste und die zweite Komponente können in den gängigen Mischeinrichtungen gemischt werden. Nach Mischen der beiden Komponenten verfestigt sich der Kleber nach wenigen Sekunden bis Minuten. Das Verfestigen der Kleber kann auch durch Einsatz von Abbindebeschleunigern gesteuert werden.
Zweikomponentensysteme sind insbesondere auch bei der industriellen Herstellung der Bauelemente von Vorteil, wenn rasche Abbinde- bzw. Trocknungszeiten der Kleber sowie eine kontinu- ierliche, aber unterbrechbare Prozessführung gewünscht ist.
Zweikomponentensysteme sind insbesondere bei Einsatz von Verlaufsmörteln, d.h. Fliesmittel enthaltenden Kleber, bevorzugt. Die Herstellung der Kleber ist an keine besondere Vorgehensweise oder Mischvorrichtung gebunden. Kleber sind erhältlich, indem die einzelnen Bestandteile der Rezeptur in herkömmlichen Pulvermischvorrichtungen, beispielsweise mittels Mörtel-, Beton-Mischer oder Putzmaschinen oder Rührern vermischt und ho- mogenisiert werden.
Die polymeren Bindemittel können beispielsweise in Form von vorkonfektionierten Dispersionsklebstoffen eingesetzt werden, wie sie am Markt verfügbar sind. Die Polymere auf Basis ethy- lenisch ungesättigter Monomere werden vorzugsweise in Form von wässrigen Dispersionen oder besonders bevorzugt in Form von in Wasser redispergierbaren Pulvern eingesetzt. Die Dispersionen haben einen Feststoffgehalt von vorzugsweise 1 bis 80%, besonders bevorzugt 5 bis 70% und am meisten bevorzugt 10 bis 60%.
Zur Fixierung von Bewehrung auf einer Dämmplatte kann zuerst der Kleber und anschließend die Bewehrung auf die Dämmplatte aufgebracht werden. Alternativ kann auch zuerst die Bewehrung auf die Dämmplatte ausgelegt werden und anschließend der Kleber aufgebracht werden. Auf diese Weisen werden die Bauelemente erhalten. Hierbei kann die gesamte Oberfläche einer Seite einer Dämmplatte mit einer Kleberschicht versehen werden. Vorzugsweise wird der Kleber aber in Form von Klebebahnen oder Klebepunkten auf eine Seite der Dämmplatten aufgebracht. Die Kleber können auch in Aussparungen der Dämmplatten eingebracht werden. Aus- sparungen können hergestellt werden, indem aus den Dämmplatten Material entfernt wird, beispielsweise herausgefräst oder herausgeschnitten wird, oder indem ein Laminat eingesetzt wird, in dem die oberste Schicht die darunter liegende Schicht oder die darunterliegenden Schichten nicht vollständig bedeckt, so dass das Laminat eine Aussparung enthält. Bei Aufbringen von Klebepunkten oder Klebebahnen auf die Dämmplatten werden Bauelemente mit geringerem Gewicht erhalten, was die Handhabung der Bauelemente erleichtert . Die Auftragsdicke der Kleber (Kleberschicht) beträgt vorzugsweise 2 bis 80 mm und besonders bevorzugt 3 bis 50 mm. Die Klebepunkte sind vorzugsweise ungefähr kreisförmig und haben Durchmesser von vorzugsweise 20 bis 200 mm. Die Klebebahne können in Abhängigkeit der Dämmplatten eine beliebe Länge ha- ben. Die Klebebahnen sind vorzugsweise 20 bis 200 mm breit. Diese Auftragsdicken bzw. die Ausmaße der Klebepunkte bzw.
Klebebahnen wirken sich vorteilhaft auf die mechanische Stabilität und die Belastbarkeit der Bauelemente bzw. Schalungen aus bei gleichzeitig geringem Gewicht der Bauelemente bzw. Schalunge .
Die Bewehrung ragt vorzugsweise 5 bis 500 mm, besonders bevor- zugt 50 bis 300 mm und am meisten bevorzugt 100 bis 200 mm aus dem Kleber bzw. der Kleberschicht heraus. Die Bewehrung ist also teilweise, aber nicht vollständig in den Kleber eingebettet . Bei Verwendung der Bauelemente zur Herstellung von Schalungen kann die aus dem Kleber herausragende Bewehrung zur Be- festigung verschiedener Bauelemente dienen.
Das Auftragen der Kleber auf die Dämmplatten ist an keine besondere Vorgehensweise gebunden und kann beispielsweise manuell oder maschinell, beispielsweise unter Einsatz von Spritz- maschinen, erfolgen.
Nach Aushärten der Kleber bzw. nach Verfestigen der Kleber durch etwaiges Trocknen ist die Bewehrung fest mit den Dämmplatten verbunden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Bauelemente sind in Figur 1 dargestellt. Die beiden darin abgebildeten Bauelemente bestehen jeweils aus einem Element (1) , (2) und (3) . In Figur 1 ist auf die zwei Dämmplatten (1) , die eine unterschiedliche Dicke haben und auf unterschiedlichem Material basieren, je eine Kleberschicht (2) aufgetragen, in die als Bewehrung (3) jeweils ein Metalldraht , der ein mit Zickzack- Profil hat, eingebettet ist. Die Bewehrungen (3) sind also teilweise, aber nicht vollständig in die Kleberschichten (2) eingebettet und ragen somit aus den Kleberschichten (2) heraus. Die Figur 1 ist ein Querschnitt durch die Bewehrungen (3) der Bauelemente.
In einer speziellen Ausgestaltung der Bauelemente können auf die Bauelemente ein oder mehrere BeSchichtungen aufgebracht werden, wie beispielsweise ein oder mehrere Putze oder Farben. Im Allgemeinen werden die Beschichtung auf die Seite der Dämmplatte aufgebracht, die der mit Bewehrung versehenen Seite der Bauelemente gegenüberliegt. Es kann zuerst die Bewehrung auf die Dämmplatten aufgebracht werden und anschließend eine oder mehrere Beschichtungen . Alternativ können auch zuerst eine oder mehrere Beschichtungen auf die Dämmplatten aufgebracht werden und anschließend die Bewehrung.
Die Ausgestaltung der Beschichtungen ist im Grunde beliebig und richtet sich nach den Anforderungen an die Bauelemente oder der damit herzustellenden Bauwerke und kann beispielsweise an die speziellen Anforderungen an Innen- oder Außenwände entsprechend angepasst werden. Die Anforderungen sind beispielsweise Druckfestigkeiten, kapillare Wasserauf ahme, Stoßfestigkeit oder Wasserdampfdurchlässigkeit . Zur Herstellung der Beschichtungen können als Beschichtungsmittel auch die oben beschriebenen Kleber eingesetzt werden. Im Falle von in- dustrieller Herstellung der Bauelemente, d.h. bei Massenproduktion der Bauelemente, werden die Beschichtungsmittel vorzugsweise in Form der oben beschriebenen Zweikomponentensysteme appliziert. Es können auch Installationen, wie Gas-, Wasser- oder Abwas- serleitungen, elektrische Leitungen oder auch Hohlrohre auf die Bauelemente aufgebracht werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von der erfindungsgemäßen Bauelemente zur Herstellung von Schalungen. Schalungen sind erhältlich, indem Bauelemente so zueinander angeordnet werden, dass sich mit Bewehrung versehene Seiten der Bauelemente gegenüberstehen, und die Bauelemente über den nicht vollständig in den Kleber eingebetteten Teil der Be- wehrung miteinander verknüpft werden. Auf diese Weise entsteht ein Hohlraum zwischen den Bauelementen.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bauelemente so zueinander angeordnet, dass sich die als Wellenlinien bzw. Zickzack-Muster ausgeformten Bewehrungen (Profile) einander gegenüberstehender Bewehrungen nahe kommen oder vorzugsweise überlappen. Auf diese Weise können die Bauelemente über die Bewehrungen in besonders vorteilhafter Weise miteinander ver- knüpft werden. Wenn sich die Profile überlappen, entstehen Ösen, in die ein Steckelement , beispielsweise ein Metallstab, vorzugsweise ein im Wesentlichen linearer Metallstab, gesteckt werden kann. Der Metallstab hat einen Durchmesser von Vorzugs- 5 weise 1 bis 50 mm und besonders bevorzugt von 1,5 bis 20 mm.
Die Länge des Metallstabs kann variieren, richtet sich aber für gewöhnlich nach den Ausmaßen der Dämmplatten. Auf diese Weise werden die Bauelemente auf eine technisch besonders einfache wie effiziente Weise miteinander verbunden. Eine bevor-
Ί0 zugte Variante dieser Ausführungsform der Schalungen ist in
Figur 2 abgebildet. Die beiden, weiter oben beschriebenen Bauelemente aus Figur 1 sind einander in Figur 2 soweit angenähert, dass sich die Bewehrungen (3) der beiden Bauelemente überlappen und auf diese Weise Ösen ausbilden, in die jeweils
Ί ein Metallstab (4) als Steckelement eingebracht ist, so dass die beiden Bauelemente miteinander verknüpft sind. Die Figur 2 ist ein Querschnitt durch die Bewehrungen (3) der Schalung.
Alternativ können die Bewehrungen verschiedener Bauelemente 0 auch auf sonstige Weise miteinander verhakt werden. In einer weiteren Variante kann die Verknüpfung von Bauelementen auch über Nut- und Feder-Systeme erfolgen.
In einer weiteren alternativen Vorgehensweise sind die Scha- 5 lungen erhältlich durch Verbinden von mindestens zwei Dämmplatten mittels mindestens einer Bewehrung, indem mindestens eine Bewehrung mit Kleber so auf unterschiedlichen Dämmplatten fixiert wird, dass die Bewehrung teilweise, aber nicht vollständig in den Kleber eingebettet ist. Auf diese Weise werden 0 ausgehend von Dämmplatten in einem Schritt Schalungen erhalten. Diese Vorgehensweise ist insbesondere bei Einsatz von Kunststoffmaterialien oder Dämmmaterialien in Faserform als Bewehrungen bevorzugt. Derartige Dämmmaterialien führen zu zusammenklappbaren bzw. faltbaren Schalungen, die dann zu einem5 späteren Zeitpunkt, beispielsweise für ihre Anwendung auf der Baustelle, wieder auseinandergefaltet werden können. Zusammengefaltete Bauelemente können einfacher und in effizienterer Weise gelagert bzw. transportiert werden. Die Schalungen können vorgefertigt an die Baustelle geliefert werden oder vor Ort auf der Baustelle hergestellt werden.
5 Zur Herstellung von Bauwerken wird der in den Schalungen zwischen den Bauleleraenten befindliche Hohlraum verfüllt. Hierzu kann beliebiges Fällmaterial, wie Beton, Leichtbeton oder Mörtel, gegebenenfalls in Kombination mit Leichtfüllstoffen, eingesetzt werden. Als Füllmaterial können auch ein oder mehrere
Ί 0 Leichtfüllstoffe eingesetzt werden. Hierfür sind beispielsweise die oben genannten Leichtf llstoffe geeignet. Als Füllmaterial bevorzugte Leichtfüllstoffe sind Blähton, Blähglas, Per- lite, Ton, Lehm, Einblasfüllstoffe, wie Cellulosefasern oder Papierschnitzel, oder Polymer-gebundener Ton oder Lehm. Die
Ί 5 Leichtfüllstoffe können dabei gebunden oder ungebunden sein.
Leichtfüllstoffe werden insbesondere für Innenwände von Bauwerken eingesetzt.
Die Rohdichten der Füllmaterialien betragen üblicherweise 10 0 b s 2600 kg/m3, bevorzugt 500 bis 2600 kg/m3, besonders bevorzugt 1500 bis 2300 kg/m3 und am meisten bevorzugt von 1800 bis 2200 kg/m3. Die Rohdichten der Leichtfüllstoffe betragen üblicherweise 10 bis 2500 kg/m3 und besonders bevorzugt 100 bis 1800 kg/m3. Leichtfüllstoffe führen zu Bauwerken mit besonders 5 geringem Gewicht und besonders hoher Wärmedämmung.
Die Bauelemente bzw. Bauwerke können mit einem geringen Flächengewicht ausgestattet werden, wie vorzugsweise von 5 bis 100 kg/m2, besonders bevorzugt 5 bis 50 kg/m2 und am meisten 0 bevorzugt 10 bis 25 kg/m2.
Es kann der gesamte Hohlraum der Schalungen in einem Schritt mit Füllmaterial verfüllt werden. Alternativ kann der Hohlraum auch in mehreren Schritten mit Füllmaterial verfüllt werden.5 Bei der alternativen. Vorgehensweise sind die Schalungen bei
Einsatz von beispielsweise Beton, Leichtbeton oder Mörtel als Füllmaterial einer geringeren hydrostatische Belastung ausgesetzt, wenn die Zugabe von weiterem Füllmaterial erst erfolgt, wenn das zuvor zugegebenen Füllmaterial getrocknet ist bzw. abgebunden hat .
Das eingebrachte Füllmaterial verbessert auch die Standsicher- heit und Statik der Schalungen bzw. Bauwerke. Zur weiteren Verbesserung der Standfestigkeit können die Bauelemente bzw. die Schalungen auf dem Untergrund, beispielsweise einem Estrich, fixiert werden. Dazu eignen sich gängige Schaumkleber oder Mörtel, insbesondere Verlaufsmörtel. Dadurch können auch Unebenheiten des Untergrundes ausgeglichen werden. Zur seitlichen Fixierung der Schalungen bzw. zur Vorbeugung gegen Verrutschen der Schalungen können die Schalungen in im Boden vorbereitete Aussparungen gestellt oder mittels seitlich angebrachter Verstrebungen oder Leisten gestützt werden.
Beispiele für Bauwerke sind Wände, Böden, Decken oder ganze Gebäudekonstruktionen. Größere Bauwerke sind erhältlich, indem mehrere Schalungen nebeneinander angeordnet werden und mit Füllmaterial verfüllt werden.
Überraschenderweise sind die Bauelemente bzw. Schalungen gegenüber mechanischen Belastungen sehr stabil, so dass durch das Einbringen des Füllmaterials zur Herstellung der Bauwerke die Schalungen nicht beschädigt werden. Die Stabilität der Bauelemente kann durch die Kombination von mineralischen Bindemitteln und polymeren Bindemitteln, insbesondere Polymeren auf Basis ethylenisch ungesättigter Monomere, gesteigert werden . Auf Grund des geringen Gewichts und der einfachen Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Bauelemente kann die Errichtung von Bauwerken durch eine einzelne Person, auch ohne Einsatz von Hilfsmitteln, wie Krane, erfolgen. Des Weiteren sind die erfindungsgemäßen Bauelemente auch nach industriellen Herstell- verfahren in besonders Zeit- und Kosten effizienter Weise zugänglich. Die erfindungsgemäßen Bauwerke zeichnen sich durch hervorragende Dämmeigenschaften aus. Die zur Herstellung der Schalungen eingesetzten Dämmplatten verbleiben in den Bauwer- ken. Die Statik von Bauwerken kann durch entsprechenden Einbau von Bewehrungen an die jeweiligen bautechnischen Anforderungen angepasst werden. Auch die Form und Ausmaße der Bauwerke kann über die Form, Größe und Gestalt der Schalungen in beliebiger Weise ausgestaltet werden.
Die folgenden Beispiele dienen der detaillierten Erläuterung der Erfindung und sind in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen.
Rezepturen der Kleber :
Kleber 1: Verlaufsmörtel, einkomponentig :
180, 00 Gew. -T Portlandcement CEM I 42,5
120, 00 Gew. -T High Alumina Cement Fondu Lafarge
400, 00 Ge . -T Silica sand H33 (0,063 - 0,5 mm)
201,30 Gew . -T Omyacarb 20 BG
70, 00 Gew . -T Baye -Anhydrit
1, 00 Gew . -T Agitan P 800 (defoamer)
25, 00 Gew. -T Polyvinylalkohol-stabilisiertes , in
redispergierbares Terpolymer von Vinylace- tat, Ethylen und einem ethylenisch ungesättigten Acrylat
0, 50 Gew. -T Tylose H 300 P2 (Celluloseether)
0, 50 Gew. -T Polycarboxylatether (Fliesmittel
1, 20 Gew. -T Tartaric acid
1, 00 Gew . -T Lithiumcarbonate (Li2C03)
250, 00 Gew. -T Wasser .
Kleber 2: Verlaufsmörtel, zweikomponentig :
Die folgenden Komponenten A und B wurden im Gewichtsverhältnis 1:1 eingesetzt.
Komponente A:
250 , 00 Gew. -T Portlandcement CEM I 42,5 R
450, 00 Gew. -T Silica sand H33 (0,063 - 0,5 mm)
272,30 Gew. -T Omyacarb 20 BG
1, 00 Gew. -T Agitan P 800 (defoamer) 25, 00 Gew . -T Polyvinylaikohol -stabilisiertes , in Wasser redispergierbares Terpolymer von Vinylace- tat, Ethylen und einem ethylenisch ungesät tigten Acrylat
0, 50 Gew . -T Tylose H 300 P2 (Celluloseether)
0, 50 Gew . -T Polycarboxylatether (Fliesmittel)
1, 20 Gew. -T Tartaric acid
220, 00 Gew. -T Wasse .
Komponente B:
250, 00 Gew. -T High Alumina Cement Fondu Lafarge
400, 00 Gew. -T Silica sand H33 (0,063 - 0,5 mm)
321,30 Gew. -T Omyacarb 20 BG
1, 00 Gew. -T Agitan P 800 (defoamer)
25, 00 Gew. -T Polyvinylaikohol - stabilisiertes , in Wasser redispergierbares Terpolymer von Vinylacetat, Ethylen und einem ethylenisch ungesät tigten Acrylat
0, 50 Gew. -T Tylose H 300 P2 (Celluloseether)
0, 50 Gew. -T Polycarboxylatether (Fliesmittel)
1, 20 Gew. -T Tartaric acid
1, 00 Gew. -T Lithiumcarbonate (Li2C03)
220, 00 Gew . -T Wasser.
Kleber 3: Klebemörtel, einkomponentig:
180, 00 Gew . -T Portlandcement CEM I 42,5 R
120, 00 Gew . -T High Alumina Cement Fondu Lafarge
400, 00 Gew . -T Silica Sand H33 (0,063 - 0,5 mm)
201, 30 Gew . -T Omyacarb 20 BG
70, 00 Gew . -T Bayer-Anhydrit
1, 00 Gew, . -T Agitan P 800 (defoamer)
25, 00 Gew, . -T Polyvinylaikohol- stabilisiertes, in
redispergierbares Copolymer von Vinyl und Ethylen
1, 20 Gew. -T Tartaric acid (Verzögerer)
1, 00 Gew. -T Lithiumcarbonate (Li2C03)
0, 25 Gew. -T Methylcellulose Tylose 10.000
250 , 00 Gew. -T Wasser . Kleber 4: Klebemörtel, einkomponentig :
300, 00 Gew. -T Portlandcement CEM I 42,5 R
464 , 00 Gew.-T Silica sand H33 (0,063 - 0,5 mm)
200 , 00 Gew.-T Omyacarb 20 BG
1, 00 Gew.-T Agitan P 800 (defoamer)
25, 00 Gew.-T ■ Polyvinylalkohol-stabilisiertes, in Wasser redispergierbares Copolymer von Vinylacetat und Ethylen
10, 00 Gew.-T Calciumformiat (Beschleuniger)
0, 25 Gew.-T Methylcellulose Tylose 10.000
240, 00 Gew. -T Wasser
Herstellung der Kleber 1 bis 4
Die Bestandteile der jeweiligen Rezeptur der Kleber 1, 3 bzw. 4, bis auf Wasser, wurden in einem gängigen Mischer durch Rühren unter Normalbedingungen nach DIN50014 homogen gemischt. Anschließend wurde das Wasser zugegeben und homogen gemischt. Im Falle von Kleber 2 wurden zuerst die Komponenten A bzw. B separat voneinander auf die im vorhergehenden beschriebene Weise hergestellt und mit der jeweils angegebenen Menge an Wasser vermischt. Anschließend wurde die Komponente A mit der Komponente B gemischt.
Herstellung der Bauelemente
Der jeweilige Kleber 1 bis 4 wurde bei Normalbedingungen nach DIN50014 in einer Schichtdicke von 5 mm gleichmäßig auf eine Grundfläche je einer Gipskartonplatte (Maße: 250 cm x 50 cm x 1,5 cm) aufgebracht. Anschließend wurde ein Drahtgitternetz (Maschenweite des Drahtgitters: 5 cm x 5 cm; Durchmesser des Drahtes: 1,5 mm), das ein Zickzack-Profil aufwies, gleichmäßig in die Kleberschicht eingedrückt, bis das Drahtgitternetz an der Gipskartonplatte anstieß. Das Drahtgitternetz ragte ca. 8 cm aus der Kleberschicht heraus . Dieser Aufbau entspricht im Wesentlichen der in Figur 1 abgebildeten Ausführungsform . Nach der jeweiligen in Tabelle 1 angegebenen Abbindezeit unter Normalbedingungen nac DIN50014 war der Kleber ausgehärtet und das jeweilige Gipskartonplatten-Bauelement fertiggestellt. Auf dieselbe Weise wurde unter Einsatz von Dämmplatten aus ex- pandiertem Polystyrol (EPS-Platten) (Maße: 250 cm x 50 cm x 10 cm) mit jedem der Kleber 1 bis 4 ein entsprechendes EPS- Bauelement hergestellt.
Herstellung der Schalungen und Bauwerke
Ein Gipskartonplatten-Bauelement sowie ein EPS-Bauelement , die beide mit demselben der vorgenannten Kleber beschichtet waren, wurden einander mit der mit dem Drahtgitternetz versehenen Seite so gegenübergestellt, dass sich deren Zickzack-Profile überlappten, so dass die Drahtgitternetze der beiden unterschiedlichen Bauelemente Ösen ausbildeten. In solche Ösen wurde in vertikaler Richtung ein linearer Metallstab (Länge: 250 cm; Durchmesser: 2 mm) als Steckelement hindurchgesteckt. Ins- gesamt wurden parallel zu diesem ersten Metallstab drei weitere lineare Metallstäbe in analoger Weise verbaut. Auf diese Weise wurde das Gipskartonplatten-Bauelement mit dem EPS- Bauelement verbunden und eine Schalung hergestellt. Der Hohlraum zwischen den beiden Bauelementen betrug ca. 16 cm. Das Flächengewicht der Schalung betrug 11,3 kg/m2. Dieser Aufbau entspricht im Wesentlichen der in Figur 2 abgebildeten Ausführungsform .
Als Füllmaterial für die Schalungen wurde ein Beton folgender Rezeptur eingesetzt:
370 kg/m3 Portlandhüttenzement CEM II / A-S 42,5 R,
1727 kg/m3 Kies B16 (Sieblinie 0 bis 16 mm) ,
185 kg/m3 Wasser,
0,75 Gew.-% Melaminsulfonat (Fließmittel); Angabe in Gew.-% bezieht sich auf Zement.
Zur Herstellung des Betons wurden zunächst der Portlandhütten- 7.ement und das Kies B16 im Zwangsmischer vorgemischt und an- schließend bei laufendem Mischer Wasser zugegeben und die Mischung für weitere 3 min gemischt. Nach 5 min Ruhezeit wurde das Fließmittel bei laufendem Mischer zugegeben und die Mischung 1 min nachgemischt .
Der so erhaltene Beton wurde in den Hohlraum der oben genannten Schalungen verfüllt, so dass der gesamte Hohlraum ausgefüllt war. Nach 28 Tagen Lagerung bei 20 °C und 50% relativer Luftfeuchte (Trockenlagerung) war der Beton ausgehärtet und das Bauwerk fertiggestellt.
Anwendungstechnische Austestung
Die EPS -Bauelemente wurden folgendermaßen ausgetestet:
Die HaftZugfestigkeit der Bewehrung auf den Dämmplatten der EPS -Bauelemente wurde nach der europäischen Norm ETAG 004 im Anschluss an die in Tabelle 1 angegebene Lagerung bestimmt. Der Ausriss der Bewehrung aus den Bauelementen wurde nach der europäischen Norm ETAG 004 im Anschluss an die in Tabelle 1 angegebene Lagerung bestimmt.
Die Druckfestigkeit wurde an Hand von Prismen (40 mm x 40 mm x 160 mm) der Kleber nach 28 Tage Lagerung bei Normklima nach DIN EN 206-1 im Anschluss an die in Tabelle 1 angegebene Lagerung bestimmt.
Die Ergebnisse der Austestung sind in Tabelle 1 zusammenge- fasst .
Tabelle 1: Herstellung sowie Austestung der Bauelemente:
Figure imgf000028_0001
a) Nasslagerung: das Bauelement wurde im Anschluss an die Trockenlagerung zwei Tage bei 23 °C in Wasser aufbewahrt und anschließend 2 Stunden bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte gelagert.

Claims

Patentansprüche s
1. Bauelemente erhältlich durch Fixieren von Bewehrung mit Kleber auf Dämmplatten,
wobei der Kleber ein oder mehrere mineralische Bindemittel und/oder ein oder mehrere polymere Bindemittel, und gegebenenfalls ein oder mehrere Füllstoffe, gegebenenfalls ein oder mehrere Zusatzstoffe und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive enthält, und
die Bewehrung teilweise, aber nicht vollständig in den Kleber eingebettet ist.
2. Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere polymere Bindemittel ausgewählt werden aus der Gruppe umfassend Polyurethane, Polyester, Vinylester, Polyepoxide, Polyamide und Polymere auf Basis ethylenisch ungesättigter Monomere .
3. Bauelemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als polymere Bindemittel ein oder mehrere Polymere auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester, (Meth) acrylsäureeste , Vinylaromaten, Olefine, 1,3-Diene und Vinylhalogenide und gegebenenfalls weiteren damit copo- lymerisierbaren Monomeren ausgewählt werden.
4. Bauelemente nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymere in Form von wässrigen Dispersionen oder in Form von in Wasser redispergierbaren Pulvern6 vorliegen.
5. Bauelemente nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmplatten eine Länge von 50 bis 500 cm, eine Breite von 20 bis 150 cm und eine Dicke von 1 bis 50 cm haben.
6. Bauelemente nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung auf organischen Materialien, wie Kunst- Stoffen, oder anorganischen Materialien, wie Metallen oder anorganischen Fasern basiert.
Bauelemente nach Anspruch 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kleber
0,1 bis 95 Gew.-% polymere Bindemittel,
1 bis 95 Gew.-% mineralische Bindemittel,
5 bis 95 Gew.-% Füllstoffe,
gegebenenfalls 0,01 bis 1 Gew.-% Fliesmittel,
gegebenenfalls 0,01 bis 1 Gew.-% Verdickungsmittel, gegebenenfalls ein oder mehrere weitere Zusatzstoffe und gegebenenfalls ein oder mehrere Additive enthalten;
wobei sich die Angaben in Gew.-% auf das Trockengewicht der Kleber beziehen und sich insgesamt auf 100 Gew.-% addieren.
Bauelemente nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsdicke der Kleber (Kleberschicht) auf die Dämmplatten 2 bis 80 mm beträgt.
Bauelemente nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung 5 bis 500 mm aus der Kleberschicht herausragt .
Verwendung der Bauelemente gemäß Anspruch 1 bis 9 zur Herstellung von Schalungen.
11. Verwendung der Bauelemente gemäß Anspruch 1 bis 9 oder der Schalungen aus Anspruch 10 zur Herstellung von Bauwerken, wie Wänden, Böden, Decken oder Gebäudekonstruktionen.
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