<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit Kerngefüge aus Porengips oder Porenanhydrit und beiderseitiger, nichtporöser Deckschicht gleicher stofflicher Herkunft
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit Kerngefüge aus Porengips oder Porenanhydrit und beiderseitiger, nichtporöser Deckschicht gleicher stofflicher Herkunft und richtet sich auf deren bau technisch und bauphysikalisch vorteilhafte Ausbildung.
Bekannt sind Mehrschichtplatten aus organischen oder anorganischen Baustoffen, die aus beulsteifen, knickstabilen Deckschichten und aus einer leichten, schubsteifen, im folgenden als Kemgefüge bezeichneten Zwischenschicht bestehen. Derartige Mehrschichtplatten werden auch aus nichthydraulischen Baustoffbindern, wie Gips oder Anhydrit, hergestellt, wobei das Kerngefüge, eine Porenstruktur besitzt und in die Deckschichten eine Bewehrung, vorzugsweise aus anorganischen Fasern, eingebettet ist.
Der gemeinsame Mangel von Mehrschichtplatten der vorbeschriebenen Art besteht darin, dass Kemund Deckschichten getrennt vorliegen und mit mechanischen oder klebtechnischen Mitteln verbunden werden müssen. Entscheidend für die Belastbarkeit der Bauelemente ist die Scherfestigkeit der Verbindung zwischen Deckschicht und Kerngefüge. Die Festigkeitseigenschaften werden nur teilweise in einem von dieser Verbindung bestimmten Masse ausgenutzt.
Ein bekanntes Verfahren strebt an, ein Kemgefüge aus Porengips mit Mineralfasern dergestalt mit den äusseren, ein Glasfaservlies enthaltenden Gipsdeckschichten zu einer einheitlichen Masse zu verbinden, dass die verarbeitungsfähigen Mischungen für Deckschichten und Kerngefüge zur gleichen Zeit fortlaufend angerührt und in einer Presse unter Druck verbunden werden, wobei die Abbindezeiten des Deck- schicht- und Kernbaustoffes durch gleichgrosses Anmachverhältnis Gips zu Wasser zusammengeführt werden sollen. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis als undurchführbar erwiesen und hebt die beschrie- benen Mängel nicht auf.
Ferner ist es mit Bezug auf die Herstellung von Leichtbetonblöcken bekanntgeworden, die Oberfläche von Mittelschichten vor dem Auftragen der Deckschichten aufzurauhen. Ein blosses Aufrauhen ohne gründliches Öffnen der Poren gewährleistet jedoch nicht ein verlässliches Halten der Deckschichten auf den Mittelschichten.
Zweck der Erfindung ist es, aus den energiearm gewonnenen Baustoffen Gips und Anhydrit raumwandgrosse Bauelemente herzustellen, die verfahrens- und rohstoff technischen Aufwendungen der Fertigung zu verringern, die Komplexität der fabrikmässigen Vorfertigung zu vergrössern und die Möglichkeiten des leichteren, wärmedichteren Bauens zu bereichern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Deckschicht-und Kemwerkstoffe unter Verzicht auf zusätzliche mechanische oder klebtechnische Mittel zu einem einheitlichen Korper zu verbinden, den Verarbeitungszustand der nichthydraulischen Baustoffbinder für die Herbeiführung eines hohen Komplettierungsgrades der Bauelemente auszunutzen und die Rohstoffzusammensetzung sowie die Fertigungs-
<Desc/Clms Page number 2>
technik so zu gestalten, dass die bautechniscilen und bauphysikalischen Eigenschaften abgewandelt wer- den können.
Zur Lösung der Aufgabe und zur Vermeidung der mit den bekannten Verfahren verbundenen Nach- teile wird für die Herstellung von Bauelementen der eingangs erwähnten Type erfindungsgemäss vorge- schlagen, eine die untere Deckschicht bildende Baustoffmischung in an sie bekannter Weise vor Beendigung ihres Erstarrungsvorganges mit der Mischung des kernbildenden Porenbaustoffes zu beschichten, dessen häutchenartige Oberfläche bei Beendigung des Erstarrungsvorganges zumindest teilweise, z. B. durch Abziehen mit einer Abziehschiene zu entfernen und sodann eine die obere Deckschicht bildende Baustoffmischung aufzubringen. Besonders vorteilhaft wird die Mischung des kernbildenden Porenbaustoffes dann auf die untere Deckschicht aufgebracht, wenn die zeitliche Hälfte zwischen dem Erstarrungsbeginn und Erstarrungsende der Deckschichtmischung erreicht worden ist.
Die häutchenartige Oberfläche des porigen Kerngefüges wird vorteilhafterweise im letzten Drittel des Erstarrungsvorganges abgezogen, wenn das Treibmittel beginnt, Entgasungszentren zu bilden und die Oberflächenhaut kraterförmig zu durchbrechen. Das Aufbringen der die obere Deckschicht bildenden Baustoffmischung erfolgt zu einem beliebigen Zeitpunkt, nachdem der Erstarrungsvorgang des Kerngefüges beendet ist.
Durch das Öffnen der Oberflächenhaut wird die Haftfläche um ein Vielfaches vergrössert und es wird ein inniger Verbund mit der deckschichtbildenden Baustoffmischung herbeigeführt. Dabei wird in den Vorgang der durch das Aufblähen verursachten Volumenvergrösserung und der Poren- oder Blasenbildung im Inneren und an der Oberfläche der Porengipsmasse zu einem ganz bestimmten günstigen Zeitpunkt eingegriffen, u. zw. dann, wenn das in der Porengipsmasse enthaltene Treibmittel beginnt, Entgasungszentren zu bilden und dabei das Bestreben hat, an der Oberfläche in Blasen durchzubrechen.
Diese Blasen können stellenweise sowohl in sich zusammenfallen, als auch platzen oder geschlossen bleiben, je nachdem, welchen Widerstand das Häutchen dem Druck des Gases entgegensetzt.
Die Blasen werden aber erfindungsgemäss alle geöffnet, so dass offene Poren oder kraterförmige Öffnungen an der Oberfläche der Porengipsschicht gebildet werden. Diese über die ganze Oberfläche verteilten und verschieden grossen offenen Poren oder kraterförmigen Öffnungen vergrössern in vorteilhafter Weise die Haftfläche für die nunmehr in flüssigem bis plastischem Zustand aufzubringende Gipsmischung für die Deckschicht und die Deckschichtmasse dringt in die Öffnungen ein und verbindet sich sozusagen organisch mit dem Porengipskem. Dies ist von entscheidender Bedeutung, weil damit das Problem der Verbindung der Deckschichte mit einer darunter liegenden Schicht in einer bisher nicht erreichten vorteilhaften Weise gelöst wird.
Um die bei raumwandgrossen Plattenformaten erforderliche Zugfestigkeit zu erreichen, ist in die Deckschichtmischungen vor Erstarrungsbeginn ein Glasfaservlies oder Glasfasergewebe, vorzugsweise aus diagonal geordneten, alkalihaltigen Grobfasern, einzulegen.
Die Kemeinlage besitzt besonders vorteilhafte Verarbeitungseigenschaften und weist bei geringem GewichteinegrosseFestigkeitad, wennsie erfindungsgemäss aus 100 MT technischem Gips, vorzugsweise
EMI2.1
liumsulfat und 65 - 75 MT normaltemperiertem oder bis zu 400C erhitztem Wasser gebildet wird.
Wird die die untere Deckschicht bildende Baustoffmischung erfindungsgemäss auf ein folienartiges Belagmaterial, vorzugsweise aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid oder aus andern Stoffen von gleicher Steifigkeit, welches mit einem Glasfaservlies oder mit einem oberflächenvergrössernden Bestreuungsstoff verbunden ist, aufgeschüttet, so verbindet sich die Baustoffmischung während des Erhärtens mit dem Belagmaterial. Es kann auf die Verwendung von fettenden Trennmitteln verzichtet werden und das Bauelement erhält bereits während der Herstellung einen mechanisch beanspruchbaren, dampfdichten, dekorativ wirksamen Sichtflächenschutz.
Dem deckschicht- und/oder kernbildenden Baustoff können erfindungsgemäss vor oder während der Vorbereitung der verarbeitungsfähigen Mischung 0, 04-5'%'pulverförmiges Vorkondensat aus HarnstoffFormaldehydharz und/oder die gleiche Menge einer Dispersion aus Polyvinylacetat mit oder ohne Weichmachungsmittel zugesetzt werden Dadurch erhöht sich die Resistenz gegenfeuchleainwirkungen und die Festigkeitseigenschaften werden weiter verbessert.
Bei der Verwendung von Mehrschicht-Bauelementen aus nichthydraulischen Baustoffbindern für Aussenwandkonstruktionen muss dem bauphysikalischen Erfordernis der Dampfdurchlässigkeit der Aussendeckschicht entsprochen werden. Erfindungsgemäss ist die erforderliche Wasserdampfdurchlässigkeit dadurch zu erreichen, dass dem Trockengemenge oder der wässerigen Lösung des Deckschichtbaustoffes 0, 2 bis 4% pulverförmige oder in Wasser gelöste Quellzellulose zugesetzt werden.
<Desc/Clms Page number 3>
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird erreicht, dass aus energiearm gewonnenen, nichthydraulischen Baustoffbindern unter Verzicht auf jegliche Stahlbewehrung in beliebiger Dicke und Grösse Bauelemente herzustellen sind, die unterschiedlichen bautechnischen und bauphysikalischen Bedingungen angeglichen werden können, einen hohen Komplettierungsgrad aufweisen und deren Gewicht im Verhältnis zur Tragkraft äusserst gering ist.
Die Erfindung soll nachstehend an folgenden Ausführungsbeispielen erläutert werden : Beispiel l : Auf einem ebenflächigen, durch Randleisten begrenzten Formboden, dessen Fläche 3000 X 5000 mm beträgt und der mit einer als Trennmittel wirkenden Borölemulsion eingestrichen wor- den ist, wird eine 10 mm dicke Schicht einer deckschichtbildenden Baustoffmischung gegossen, die aus
100 MT Stuckgips, schnellbindend, und 75 MT Wasser besteht.
Das Abbindeverhalten des zur Verarbeitung kommenden Gipses wurde vorher wie folgt ermittelt : Erstarrungsbeginn : 7 min, Erstarrungsende : 25 min, Differenz zwischen Erstarrungsbeginn und Erstarrungsende 18 min.
Während der Zeit bis zum Erstarrungsbeginn, d. h. während der ersten 7 Produktionsminuten, werden 250 g/irf eines diagonal geordneten Glasfaservlieses eingelegt. welches aus 23 jim dicken, alkalihaltigen Grobfasern besteht.
Sodann wird die Porengipsmischung vorbereitet, die sich folgendermassen zusammensetzt : 100 MT Stuckgips, schnellbindend, 2, 5 MT Rohkalkmehl, 4 MT Aluminiumfulfat, technisch E 17-18, 0,5 MT Kaliumsulfat, 48-52% K 20, max. 2, 5% CI, 70 MT normaltemperiertes Wasser.
Die Porengipsmischung wird auf den mit dem Glasfaservlies versehenen Deckschichtbaustoff aufgeschüttet, nachdem dieser die zeitliche Hülfte zwischen Erstarrungsbeginn und Erstarrungsende (9 min) erreicht hat, beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel 16 min nach Produktionsbeginn. Deckschichtund Porenbaustoff verbinden sich in dieser Produktionsphase zu einem einheitlichen Körper. Die in der Baustofflösung enthaltenen gasbildenden Agenzien führen eine geschlossenzellige Porenstrukturherbei und verleihen dem Kemwerkstoff eine Rohdichte von 400 kg/m3. Die Baustoffmischung wurde so bemessen, dass das Kerngefüge eine Dicke von 50 mm erreicht.
Durch die erfindungsgemässe Zusammensetzung der Porengipsmischung werden das Entstehen der Zellstruktur und der Erstarrungsvorgang so in Übereinstimmung gebracht, dass die häutchenartige Oberfläche des Kerngefüges vor dem Erstarrungsende durch mechanische Einwirkung, vorteilhafterweise mittels einer über die Schmalseite der Arbeitsfläche hinwegreichenden Metallschiene, geöffnet werden kann, ohne dass die Zellstruktur zerstört wird. Der geeignete Zeitpunkt des Öffnens der häutchenartigen Oberfläche liegt im letzten Drittel zwischen Erstarrungsbeginn und Erstarrungsende des Porengipses, er ist dann eingetreten, wenn das Treibmittel beginnt, Entgasungszentren zu bilden und die Oberflächenhaut kraterförmig zu durchbrechen.
Das Öffnen und Egalisieren der häutchenartigen Oberfläche vollzieht sich, indem die vorbeschriebene Metallschiene einfach über das Kerngefüge hinweggezogen wird. Die Metallschiene ist vorteilhafterweise so zu bemessen, dass sie 10 mm in den Arbeitsbereich zwischen den formbcdenumgebenden Randleisten hineinragt und somit zugleich die Distanz für die obere Deckschichteinschüttung bildet.
Die obere Deckschichtmischung ist stofflich analog der unteren Deckschichtmischungzusammengesetzt. Das Einschütten wird vorgenommen, nachdem das Kemgefüge sein Erstarrungsende erreicht hat. Zweckmässigerweise wird erst ein Teil der für 10 mm Deckschichtdicke dosierten Schüttung eingebracht, sodann werden 250 g/rr diagonal geordnetes Glasfaservlies eingelegt, die Hstmengeder
EMI3.1
wird eingeschüttet, und dieDeckschicht wird kurz vorErstarrungsende geglättet.Bauelementes beträgt zirka 45 kg/m\ die Wärmedämmung 1/'yzirka 0, 30 m2 h grdjkcal. die Biegefestigkeit zirka 30 kp/cm.
Beispiel 2 : Zur Herstellung eines Aussenwandelementes, dessen Innenseite einen Sichtflächebelag enthält, dessen Aussenseite wasserdampfdurchlässig ist und dessen Gesamtdicke 250 mm beträgt, wird analog Beispiel 1 verfahren, und es werden folgende zusätzliche Fertigungsvorgänge vollzogen :
Die Glasfasermenge wird verdoppelt, d. h. es werden pro Deckschicht je zwei Lage diagonal geordnetes Glasfaservlies 250 g/m2 eingebracht.
Dem Trockengemenge der Deckschichten und des Kerngefüges werden vor dem Einrühren in das Anmachwasser 0, 2'po pulverförmiges Vorkondensat aus Harnstoff-Formaldehydharz zugesetzt.
Der Formboden wird vor dem Einbringen der unteren, die Innenseite bildenden Deckschichtmischung mit einer 0, 4 mm dicken, weichmacherfreien Folie aus farbigem Polyvinylchlorid ausgelegt, auf deren
<Desc/Clms Page number 4>
Berührungsbereich zum Deckschichtbaustoff mittels einer Kleblösung aus Perchlorvinyl und Dichlor- äthan zirka 100 g/m2 diagonal geordnetes Glasfaservlies angeordnet sind.
EMI4.1
in das Anmachwasser eingerührt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen mit Kerngefüge aus Porengips oder Porenanhydrit
EMI4.2
beidseitiger, nichtporöser Deckschicht gleicher stofflicher Herkunft, dadurch gekennzeich-net, dass eine die untere Deckschicht bildende Baustoffmischung in an sich bekannter Weise vor Beendigung ihres Erstarrungsvorganges mit der Mischung des kembildenden Porenbaustoffes beschichtet wird, dessen häutchenartige Oberfläche bei Beendigung des Erstarrungsvorganges zumindest teilweise z. B. durch Abziehen mit einer Abziehmaschine entfernt wird, worauf eine die obere Deckschicht bildende Baustoffmischung aufgebracht wird.