Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spachtelmasse mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie die
Verwendung einer derartigen Spachtelmasse.
Spachtelmassen, die insbesondere auch im Bereich des Fußbo
dens, so vorzugsweise zum Glätten, Egalisieren und/oder Ni
vellieren von entsprechenden Untergründen verwendet werden,
die anschließend mit einem Nutzbelag versehen werden sollen,
sind in unterschiedlicher Zusammensetzung bekannt.
So beschreibt die EP 0 379 477 B eine derartige Spachtel
masse, die als Bindemittel ausschließlich Zement enthält,
wobei diese bekannte Spachtelmasse desweiteren noch mit zu
sätzlichen Inhaltsstoffen, so zum Beispiel Gips in einer
Konzentration bis zu maximal 11 Gew.-%, als Schwundausgleichsmittel
und als Fließverbesserungsmittel versehen ist. Desweiteren
weist diese bekannte Spachtelmasse zwischen 0,05 Gew.-% und 3
Gew.-% Polypropylenfasern auf, die dieser zementösen Spachtel
masse zusätzliche Festigkeiten und verbesserte Deformations
eigenschaften verleihen soll. In bezug auf derartige zemen
töse Zusammensetzungen vertritt jedoch die Fachwelt die Auf
fassung, daß durch den Zusatz von faserartigen Bewehrungen
die Verarbeitbarkeit und Verdichtung dieser zementhaltigen
Mischungen erschwert wird, wie dies explizit für faserbe
wehrte Betonmischungen in "Betonwerk-Fertigteil-Technik, Heft
9, 1978, Seite 527" herausgestellt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Spachtelmasse der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen,
die sich besonders gut und problemlos verarbeiten läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spachtelmasse
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Spachtelmasse weist, wie der zuvor be
schriebene Stand der Technik, ebenfalls ein Bindemittel sowie
eine faserartige Bewehrung auf, wobei die erfindungsgemäße
Spachtelmasse nach Vermischen mit einer Flüssigkeit, insbe
sondere nach Vermischen mit Wasser, einen anwendungsfertigen
Spachtel mit einer derartigen faserartigen Bewehrung ergibt.
Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik weist
die erfindungsgemäße Spachtelmasse als Bindemittel ein Ge
misch eines ersten Bindemittels auf der Basis von Calciumsul
fat mit einem zweiten hydraulischen Bindemittel auf, wobei
das Massenverhältnis von erstem Bindemittel zum zweiten Bin
demittel zwischen 8 : 1 und 8 : 0,1 variiert. Ferner beinhaltet
die erfindungsgemäße Spachtelmasse eine faserartige Bewehrung
aus hochfesten multifilen und/oder monofilen Fasern, wobei
insbesondere hochfeste multifile Fasern bevorzugt sind, die
homogen innerhalb des Spachtels verteilt sind.
Mit anderen Worten unterscheidet sich somit die erfindungs
gemäße Spachtelmasse vom zuvor genannten Stand der Technik
dahingehend, daß die erfindungsgemäße Spachtelmasse nicht ein
Bindemittel auf Basis von Zement enthält, sondern statt des
sen ein Bindemittelgemisch aufweist, das aus einem ersten
Bindemittel auf der Basis von Calciumsulfat und einem zweiten
Bindemittel besteht, wobei das zweite Bindemittel ein hydrau
lisches Bindemittel ist. Desweiteren ist in der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse das Bindemittelgemisch bezüglich des
ersten Bindemittels und des zweiten Bindemittels exakt quan
tifiziert, dahingehend, daß zwischen 88,89 Gew.-% und 98,77
Gew.-% das erste Bindemittel ausmacht, während das zweite, hy
draulische Bindemittel demgemäß zwischen 11,11 Gew.-% und
1,23 Gew.-% variiert, wobei sich diese Massenangaben auf die Ge
samtmasse des Bindemittelgemisches in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse beziehen.
Als ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Spachtel
masse ist herauszustellen, daß durch Variation der Massenbe
standteile des ersten Bindemittels und des zweiten Bindemit
tels innerhalb des zuvor genannten Bereiches jedes erwünschte
rheologische Verhalten des aus der erfindungsgemäßen Spach
telmasse hergestellten anwendungsfertigen Spachtels einge
stellt werden kann, so daß seine Verarbeitungseigenschaften
auf die jeweiligen Anforderungen einfach anpaßbar sind.
Aufgrund der zuvor beschriebenen homogenen Verteilung der
hochfesten multifilen Fasern innerhalb des Spachtels weist
demnach der nach Auftragen auf einen Untergrund erhärtete
Spachtel ebenfalls eine homogene Verteilung dieser multifilen
Fasern auf, wobei vorzugsweise diese hochfesten multifilen
Fasern, die insbesondere dann in dem ausgehärteten Spachtel
als entsprechende monofile Fasern, insbesondere als Einzelfa
sern, vorliegen, keine bevorzugte Orientierung sondern viel
mehr eine willkürliche Orientierung aufweisen. Aufgrund die
ser willkürlichen Orientierung der multifilen Fasern in dem
ausgehärteten Spachtel wird vermutet, daß hierauf die hervor
ragenden Eigenschaften des ausgehärteten Spachtels, der nach
folgend auch als Spachtelschicht bezeichnet ist, zurückzufüh
ren sind, so insbesondere die hohe, in alle Richtungen vor
handene Biegefestigkeit des ausgehärteten Spachtels, seine
extrem guten Festigkeitswerte, seine rißüberbrückenden Eigen
schaften und seine hohe Oberflächenglätte, so daß ein derar
tiger Spachtel, der aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse
durch Zusatz einer Flüssigkeit, insbesondere durch Zusatz von
Wasser, schnell und einfach erstellt werden kann, nach dem
Erhärten selbst auf welligen Untergründen, so beispielsweise
alten Holzdielenböden oder auf Untergründen, die Fugen,
Risse, Bewegungen unter Last und/oder stoffliche Bewegungen
(Holz) aufweisen, wie beispielsweise Untergründe aus Holz
spanplatten, Holz-Zement-Platten, Trockenestrich-Konstruktio
nen oder Altuntergründen mit keramischen Belägen, dauerhafte
Spachtelschichten ergeben, die sich desweiteren auch
insbesondere durch plane und glatte Oberflächen auszeichnen.
Dies führt desweiteren dazu, daß eine derartige Oberfläche
ohne zusätzlichen Aufwand direkt nach Aushärten des aus der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtels mit ei
nem geeigneten Belag, so insbesondere mit einem Teppichboden,
einem PVC-Boden, einem Holzboden, vorzugsweise einem Parkett
boden bzw. einem entsprechender Laminatboden, einem Linoleum
boden aber auch mit einem Fliesen- oder Natursteinbelag, ver
sehen werden kann.
Da die erfindungsgemäße Spachtelmasse als Bindemittel stets
ein Bindemittelgemisch mit den zuvor genannten Massenanteilen
des ersten Bindemittel und des zweiten, hydraulischen Binde
mittels aufweist, werden somit bei der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse die positiven Eigenschaften von beiden Binde
mitteln ideal kombiniert, was dazu führt, daß die positiven
Eigenschaften des ersten, auf Calciumsulfat basierenden Bin
demittels, so insbesondere die Schwundarmut beim Aushärten,
die rißfreie Aushärtung, die pH-Neutralität, mit den positi
ven Eigenschaften des zweiten, hydraulischen Bindemittels
kombiniert werden, so daß insbesondere das erfindungsgemäße
Bindemittel und somit auch der erfindungsgemäße Spachtel, der
durch Zusatz von Wasser aus der erfindungsgemäßen Spachtel
masse hergestellt wird, auch bei hohen Auftragsmengen, d. h.
somit auch in höheren Schichtstärken, wesentlich schneller
trocknet und aushärtet und somit eine schnellere Belegereife
besitzt. Diese Vorteile sowie die nachfolgend beschriebenen
Vorteile treten jedoch nur auf, wenn das in der erfindungsge
mäße Spachtelmasse enthaltene Bindemittelgemisch die zuvor
genannten Massenverhältnisse vom ersten zum zweiten Bindemit
tel einhält, da überraschend festgestellt werden konnte, daß
bei einer Überschreitung des Massenanteils des hydraulischen
Bindemittelanteils von 11,2 Gew.-% und insbesondere von 10
Gew.-% die mechanischen Eigenschaften eines derartigen ge
trockneten Spachtels drastisch verschlechtert werden, so ins
besondere die Festigkeit, die Abrasionsbeständigkeit und/oder
die Wasserstabilität. Als Ursache hierfür wird angenommen,
daß bei Überschreiten des zuvor genannten Grenzwertes von
11,2 Gew.-% und insbesondere von 10 Gew.-% unkontrollierte Ne
benreaktionen zwischen dem ersten und dem zweiten Bindemittel
auftreten, was letztendlich zu einem starken Quellen des
Spachtels beim Trocknen und zu massiven Verschlechterungen
der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der zuvor ge
nannten konkreten mechanischen Eigenschaften, führt.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse noch
weitere Vorteile auf. So ist festzuhalten, daß die unter Ver
wendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spach
telschichten selbstnivellierend sind, eine kurze Trockenzeit
besitzen, so daß sie, abhängig von ihrer Dicke, bereits nach
wenigen Stunden, insbesondere nach zwei bis drei Stunden, be
gehbar sind, daß unterhalb der Spachtelschichten eine Fußbo
denheizung angeordnet werden kann, ohne daß die diesbezügli
che darüberliegende Spachtelschicht in unerwünschter Weise
eine Rißbildung zeigt, selbst dann nicht, wenn aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse solche Spachtelschichten erstellt
werden, die relativ dick sind. Ferner trocknet eine derar
tige, aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellte
Spachtelschicht spannungsarm ab und härtet auch spannungsarm
aus, so daß sich eine derartige Schicht durch eine hohe Maß
haltigkeit auszeichnet. Ferner weist die aus der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse erstellte Spachtelschicht nicht nur
eine glatte, plane Oberfläche sondern auch desweiteren noch
eine porenarme Oberfläche auf, so daß hierauf dünne Schichten
von Klebemitteln für Bodenbeläge aufgetragen werden können,
was zu entsprechenden Ersparnissen bei Folgearbeiten führt.
Ebenso besitzt die erfindungsgemäßen Spachtelmasse einen
hautfreundlichen pH-Wert und ist mit sehr emissionsarm zu
klassifizieren, so daß sie insbesondere zur Erstellung von
Spachtelschichten in Innenräumen verwendbar ist.
Bezüglich der Verarbeitungseigenschaften der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse ist festzuhalten, daß die erfindungsge
mäße Spachtelmasse sehr schnell und einfach unter Zusatz ei
ner Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, zu einer homogenen
Mischung verarbeitbar ist, die zudem noch pumpfähig ist, ohne
daß es bei einem Pumpen eines derartigen Spachtels zu einem
unerwünschten Entmischen von faserartiger Bewehrung und Bin
demittel kommt, selbst dann nicht, wenn aufgrund des Pumpens
des Spachtels hohe Scherkräfte hierauf einwirken. Darüber
hinaus erspart die erfindungsgemäße Spachtelmasse das Einle
gen eines Armierungsgewebes in den Spachtel, da, wie bereits
vorstehend ausgeführt ist, die unter Verwendung der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtelschichten hohe
Biegefestigkeiten, hohe Festigkeiten und insbesondere auch
rißüberbrückende Eigenschaften besitzen.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff
Spachtelmasse bezeichnet die feste, trockene und pulverartige
Zusammensetzung, während der Begriff Spachtel für die mit ei
ner Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser versetzte und ver
mischte trockene Spachtelmasse verwendet wird, d. h. mit
Spachtel wird somit die flüssig bis pastöse, durch Zusatz von
Wasser zur Spachtelmasse entstehende Zusammensetzung, die un
mittelbar nach Ablauf einer kurzen Reifezeit verarbeitet wer
den kann, bezeichnet. Durch Auftragen dieses Spachtels auf
einen Untergrund resultiert dann nach Trocknen und Aushärten
des Spachtels eine entsprechende Spachtelschicht.
Die zuvor genannten Vorteile, insbesondere die abgestimmte
Trockenzeit unter Beibehaltung von ausgezeichneten mechani
schen Eigenschaften, wird bei einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse dadurch erreicht, daß
diese erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spachtel
masse ein Massenverhältnis vom ersten Bindemittel zum zweiten
Bindemittel zwischen 8 : 0,8 und 8 : 0,2, insbesondere zwischen
8 : 0,6 und 8 : 0,4, aufweist.
Der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff hydrau
lisches Bindemittel umfaßt alle Stoffe, die mit Wasser rea
gieren und durch Bildungen von unlöslichen Hydratphasen aus
härten, wobei diese Aushärtung nicht nur an der Luft sondern
auch unter Wasser stattfinden kann. Hierunter fallen insbe
sondere alle Zementarten und vorzugsweise Portlandzemente,
Portlandkompositzemente, Hochofenzemente und Calciumaluminat
zemente, wobei selbstverständlich neben den zuvor genannten
Einzelzementarten auch Mischungen dieser Einzelzementarten
eingesetzt werden können.
Eine besonders geeignete weitere Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse sieht vor, daß hierbei der Spach
tel, der aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse durch Ver
mischen mit Wasser und einer anschließenden Reifezeit minde
stens von zwei Minuten, vorzugsweise jedoch von drei Minuten
erstellt wird, eine derartige selbstverlaufende Eigenschaft
besitzt, die eine erste, stark verlaufende Phase, in der die
Viskosität des Spachtels kontinuierlich abnimmt, und eine
sich hieran anschließende Verdickungsphase umfaßt, in der die
Viskosität des Spachtels unverändert oder nahezu unverändert
ist, wobei die erste Phase innerhalb einer Zeit von maximal
180 Sekunden nach Ablauf der Reifezeit beendet ist. Mit ande
ren Worten werden bei dieser Ausführungsform die Art und die
Menge der Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Spachtelmasse,
insbesondere das Massenverhältnis vom ersten Bindemittel zum
zweiten, hydraulischen Bindemittel innerhalb des Bindemittel
gemisches und/oder die faserartige Bewehrung relativ zur Was
sermenge und ggf. der Art und Menge der nachfolgend noch be
schriebenen Füllstoffe derart aufeinander abgestimmt, daß der
aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellte Spachtel
nach einer Reifezeit von mindestens zwei Minuten, vorzugs
weise nach einer Reifezeit von drei Minuten, das zuvor be
schriebene rheologische Verhalten besitzt. Dies führt dazu,
daß sich ein derartiger Spachtel nach Ablauf der Reifezeit
bezüglich seiner Viskosität innerhalb von maximal 180 Sekun
den, d. h. in der ersten Phase, relativ schnell ändert, wäh
rend in der sich daran anschließenden Verdickungsphase die
Viskosität des Spachtels unverändert oder nahezu unverändert
verbleibt. Hierbei soll der Begriff nahezu unverändert solche
Viskositätsschwankungen auch umfassen, die 10% oberhalb oder
unterhalb der in dieser Verdickungsphase gemessenen Viskosi
tät des Spachtels liegen. Ein derartiger Spachtel verläuft
somit zu Beginn der ersten Phase sehr schnell, wobei sich die
Verlaufsneigung des Spachtels mit zunehmendem Zeitablauf der
ersten Phase verringert, so daß dementsprechend am Ende der
ersten Phase und insbesondere mit Beginn der Verdickungsphase
ein Zustand erreicht ist, die das Ende des Selbstverlaufens
des Spachtels kennzeichnet, so daß in der Verdickungsphase
ein derartiger Spachtel nur noch eine reduzierte selbstver
laufende Eigenschaft besitzt und demnach überwiegend manuell,
beispielsweise mit entsprechenden Glättkellen, verteilt wer
den kann.
Ein derartiges rheologisches Verhalten des aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse hergestellten Spachtels weist den
Vorteil auf, daß sich der Spachtel insbesondere in seiner er
sten Phase sehr gleichmäßig auf einen Untergrund, vorzugs
weise auch auf einen zerklüfteten oder unebenen Untergrund,
verteilt, wobei die Verdickungsphase sicherstellt, daß der so
verteilte Spachtel auch dort verbleibt, wo er unter Ausbil
dung der entsprechenden Spachtelschicht aushärten soll. Des
weiteren ist die Viskosität des Spachtels in der Verdickungs
phase so angepaßt, daß er einwandfrei und ohne Entmischung
der faserartigen Bewehrung mittels geeigneter Gerätschaften
unter Ausbildung einer ebenen, porenarmen Oberfläche verteilt
werden kann, wobei die Viskosität des Spachtels in der Ver
dickungsphase so angepaßt ist, daß gleichzeitig verhindert
wird, daß sich die darin enthaltene faserartige Bewehrung in
der nach Ablauf der Verdickungsphase beginnenden Aushärtungs
phase entmischt, was letztendlich zu einer ungleichmäßigen
Verteilung und zu Ansammlungen von faserartigen Bewehrungen
in bestimmten Zonen der Spachtelschicht führen würde, was je
doch, wie vorstehend beschrieben ist, gerade bei dem aus der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellten Spachtel nicht
der Fall ist.
Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebe
nen Spachtelmasse sieht vor, daß hierbei der aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse hergestellte Spachtel solch eine
selbstverlaufende Eigenschaft besitzt, daß die erste Phase
abhängig von dem Massenverhältnis des ersten Bindemittels zum
zweiten Bindemittel nach einer Zeit zwischen 20 Sekunden und
150 Sekunden, vorzugsweise nach einer Zeit zwischen 30 Sekun
den und 95 Sekunden, beendet ist.
Bereits vorstehend ist ausgeführt, daß der aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse erstellte Spachtel am Ende der er
sten Phase eine Viskosität aufweist, die geringer ist als die
Viskosität des Spachtels unmittelbar nach Ablauf der Reife
zeit. Vorzugsweise weist der aus der erfindungsgemäßen Spach
telmasse erstellte Spachtel am Ende der ersten Phase eine
Viskosität auf, die etwa 65% bis 90% der Viskosität des
Spachtels unmittelbar nach Ablauf der Reifezeit entspricht,
wobei ein derartiger Spachtel hervorragende selbstverlaufende
Eigenschaften besitzt und darüber hinaus auch in der Lage
ist, teilweise in die im Untergrund vorhandenen Unebenheiten
einzudringen, so daß hierdurch erklärlich wird, daß eine so
erstellte Spachtelschicht einen hervorragenden Verbund zum
Untergrund besitzt.
Bei einer anderen, vorteilhaften Weiterbildung der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse sind die Inhaltsstoffe, insbeson
dere das Massenverhältnis vom ersten Bindemittel zum zweiten
Bindemittel, die Art und Konzentration des jeweils verwende
ten Bindemittelgemisches sowie die Art und Konzentration der
Füllstoffe, die Art und Konzentration der faserartigen Beweh
rung und die Menge des für die Erstellung des Spachtels zur
erfindungsgemäßen Spachtelmasse zugegebenen Wasser so aufein
ander angepaßt, daß hierbei der Spachtel in der ersten Phase
eine steil ansteigende Deformation aufweist, während die De
formation des Spachtels in der Verdickungsphase konstant oder
nahezu konstant ist.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse
insbesondere durch Variation des Massenverhältnisses vom er
sten Bindemittel zum zweiten Bindemittel derart konzeptio
niert ist, daß die Deformation des Spachtels in der ersten
Phase zwischen 80% und 95% der Deformation des Spachtels in
der Verdickungsphase entspricht, kann ein derartiger Spachtel
hervorragend insbesondere in der ersten Phase selbstverlau
fend auch auf einen besonders unebenen Untergrund unter Aus
bildung einer planen Oberfläche, vorzugsweise auch ohne manu
elle Hilfe, verteilt werden, so daß sich ein derartiger
Spachtel in seiner ersten Phase hervorragend an den jeweili
gen Untergrund anpaßt und somit vorzugsweise vollflächig
hiermit in Kontakt tritt. Dies führt dazu, daß dementspre
chend eine ausgezeichnete Haftung zwischen dem Untergrund und
der aus einem derartigen Spachtel erstellten Spachtelschicht
resultiert.
Die zuvor verwendeten Begriffe Viskosität und Deformation des
Spachtels beziehen sich insbesondere auf Messungen, wie diese
nachstehend im Ausführungsbeispiel unter Angabe der Meßme
thode und der Meßparameter exakt definiert sind.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse so
ausgebildet ist, daß der hieraus erstellte Spachtel einen ma
ximalen Schwund und Schrumpf bei Trocknen und Erhärten klei
ner als 0,5 mm/m, vorzugsweise kleiner als 0,25 mm/m, be
sitzt, treten bei der so erstellten Spachtelschicht keine
Spannungsrisse und/oder Schwundrisse beim Trocknen auf, so
daß durch Einhaltung der zuvor genannten Grenzwerte des ma
ximalen Schwunds und Schrumpfs beim Trocknen und Erhärten
stets fehlerfreie Spachtelschichten mit einer besonders hohen
Standzeit (Benutzungszeit) und einem geringen Eigengewicht
erstellt werden können. Insbesondere auch dadurch, daß in die
Spachtelschicht, die durch Anwendung der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse hergestellt wird und die die zuvor beschriebene
faserartige Bewehrung gleichmäßig verteilt eingebettet und
dort über das Bindemittelgemisch mit den vorstehend beschrie
benen Massenverhältnissen vom ersten Bindemittel auf Basis
von Calciumsulfat zum zweiten, hydraulischen Bindemittel
fixiert wird, wird die Haltbarkeit einer derartigen Spachtel
schicht erheblich verbessert, so daß diese insbesondere auch
bei einer punktuellen oder engflächigen Belastung und/oder
bei einer Durchbiegung, die insbesondere dann auftreten kann,
wenn der unter der Spachtelschicht angeordnete Untergrund
eine hohe Beweglichkeit, so zum Beispiel bei Holzbödenkon
struktionen, aufweist, keinen Schaden nimmt. Auch bewirkt
diese in der Spachtelschicht gleichmäßig eingebettete Beweh
rung, daß Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsschwankungen, die
zu einer Dimensionsänderung insbesondere der unter der Spach
telmasse angeordnete tragende Konstruktion und/oder des Un
tergrunds führen können, keine Beschädigung der unter Verwen
dung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellten Spach
telschicht bewirkt. Ebenso stabilisiert diese, in dem Binde
mittelgemisch eingebundene faserartige Bewehrung die
Spachtelschicht gegenüber den bei ihrer Benutzung auftreten
den Schwingungen und Vibrationen, was sich wiederum sehr
positiv auf die Haltbarkeit der unter Verwendung der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtelschicht aus
wirkt.
Eine besonders gute Haftung der Spachtelschicht auf dem dar
unter angeordneten Untergrund weisen solche Ausführungsformen
auf, bei denen die aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse
erstellten Spachtel einen maximalen Schwund und Schrumpf beim
Trocknen und Erhärten kleiner als 0,1 mm/m besitzen. Mit an
deren Worten tritt bei dieser Ausführungsform - wenn über
haupt - beim Trocknen und Erhärten nur ein minimales Schwin
den und Schrumpfen auf, so daß dementsprechend auch keine
Schwund- und Schrumpfkräfte auf die Spachtelschicht selbst
oder auf den darunter angeordneten Untergrund einwirken.
Die durchschnittliche Dicke der Spachtelschicht, die unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse auf dem Unter
grund angeordnet wird, richtet sich einerseits nach dem Mate
rial des Untergrunds und andererseits danach, welche Kräfte
und Belastungen die Spachtelschicht auszuhalten hat. Wird
beispielsweise die Spachtelschicht auf einem Untergrund er
stellt, der eine relativ zerklüftete grobe Oberfläche auf
weist, so empfiehlt es sich, die Spachtelschicht in einer
solchen Dicke anzuordnen, die relativ groß ist, d. h. im Be
reich zwischen 15 mm und 35 mm liegt. Bei derartigen, relativ
dick aufzutragenden Spachtelschichten wird demgemäß in der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse als Bindemittel ein solches
Bindemittelgemisch vorgesehen, das einen relativ hohen
Massenanteil an dem zweiten, hydraulischen Bindemittel auf
weist, wobei dementsprechend vorzugsweise das in der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse vorgesehene Bindemittelgemisch aus
94 Gew.-% bis 96 Gew.-% erstem Bindemittel und aus 6 Gew.-% bis
4 Gew.-% zweitem Bindemittel besteht. Bei relativ feinen, we
nig zerklüfteten Oberflächen des Untergrundes kann die durch
schnittliche Dicke der Spachtelschicht verringert werden, so
daß hierbei durchschnittliche Spachtelschichtdicken resultie
ren, die insbesondere zwischen 3 mm und etwa 15 mm variieren,
wobei demgemäß in dieser Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse als Bindemittel ein solches Bindemittel
gemisch vorgesehen wird, das einen relativ geringen Massenan
teil an dem zweiten, hydraulischen Bindemittel aufweist, so
daß dementsprechend vorzugsweise das in dieser Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Spachtelmasse vorgesehene Binde
mittelgemisch aus 97 Gew.-% bis 99 Gew.-% erstem Bindemittel
und aus 3 Gew.-% bis 1 Gew.-% zweitem Bindemittel besteht.
Grundsätzlich gilt weiter, daß die Dicke der unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtel
schicht mit zunehmender Beanspruchung derselben zu vergrößern
ist, so daß bei extremen Belastungen der Spachtelschicht
dann, insbesondere auch abhängig vom Zustand und/oder der
Tragfähigkeit des Untergrundes, Dicken resultieren, die bis
zu 35 mm betragen.
Besonders geeignet im Hinblick auf die Haltbarkeit und die
Belastbarkeit ist es, wenn die aus der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse erstellte Spachtelschicht nach Fertigstellung
und Aushärtung eine Druckfestigkeit zwischen 10 N/mm2 und
60 N/mm2, vorzugsweise zwischen 35 N/mm2 und 45 N/mm2, sowie eine
Biegezugfestigkeit zwischen 5 N/mm2 und 20 N/mm2, vorzugs
weise zwischen 8 N/mm2 und 12 N/mm2 und insbesondere von
10 N/mm2 besitzt. Hierbei beziehen sich die zuvor genannten
Werte zur Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit auf Spach
telschichten, die vor 28 Tagen erstellt wurde, wobei die
diesbezüglichen Werte nach DIN EN 196 bestimmt worden sind.
Um auch nach längerem Gebrauch der Spachtelschicht, die durch
Anwendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellt wird,
ein unerwünschtes Ablösen der Spachtelschicht von dem Unter
grund zu verhindern, ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Spachtelschicht eine Haftzugfestigkeit gegenüber dem Unter
grund zwischen 0,5 N/mm2 und 3 N/mm2 oder mindestens die Ei
genfestigkeit des Untergrundes aufweist. Hierbei wird die
Haftzugfestigkeit nach DIN EN 13408 ermittelt.
Bezüglich des in der erfindungsgemäßen Spachtelmasse enthal
tenen ersten Bindemittels, das mit dem zweiten, hydraulischen
Bindemittels unter Ausbildung des Bindemittelgemisches ver
mischt wird, ist festzuhalten, daß es sich hierbei, wie be
reits vorstehend erwähnt, um ein erstes Bindemittel auf der
Basis von Calciumsulfat handelt. Hierbei umfaßt der Begriff
Calciumsulfat sowohl Calciumsulfat-Halbhydrat als auch eine
Mischung aus Calciumsulfat-Halbhydrat mit Calciumsulfat-Dihy
drat. Desweiteren deckt der Begriff Calciumsulfat-Halbhydrat
sowohl das α-Halbhydrat als auch das β-Halbhydrat ab und ge
nügt der chemischen Formel CaSO4 × ½H2O, während das Calcium
sulfat-Dihydrat durch die chemische Formel CaSO4 × 2H2O zu
charakterisieren ist. Darüber hinaus können noch weitere
Calciumsulfate der allgemeinen Formel CaSO4, die allgemein
auch als Anhydrit bezeichnet werden, in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse als Bindemittel allein oder in Verbindung mit
den zuvor genannten Dihydraten oder Halbhydraten enthalten
sein, wobei insbesondere das Anhydrit II, das auch als
Estrichgips bezeichnet wird, vorzuziehen ist.
Grundsätzlich ist bezüglich der Konzentration dieses spezi
ellen ersten Bindemittels auf der Basis von Calciumsulfat in
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse festzuhalten, daß die
Konzentration des ersten Bindemittels und des ausgewählte
Massenverhältnis des ersten Bindemittels relativ zum zweiten,
hydraulischen Bindemittels abhängig vom jeweiligen rheologi
schen Verhalten, wie dieses bei bevorzugten Ausführungsformen
vorstehend beschrieben ist, und desweiteren derart festzule
gen ist, daß die zuvor angegebenen Festigkeitswerte (Druck
festigkeit, Biegezugfestigkeit und/oder Haftzugfestigkeit)
der Spachtelschicht auch erreicht werden. Insbesondere vari
iert die Konzentration des ersten Bindemittels und vorzugs
weise die Konzentration des Calciumsulfat-Halbhydrates in der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse zwischen 30 Gew.-% und
80 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 45 Gew.-% und 65 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtmasse der trockenen Spachtelmasse.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spach
telmasse enthält das zweite, hydraulische Bindemittel in ei
ner solchen Konzentration, die insbesondere zwischen 1 Gew.-%
und 8 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 2 Gew.-% und 6 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die trockene Gesamtmasse der Spachtel
masse, variiert. Hierbei umfaßt der Begriff hydraulisches
Bindemittel die Stoffe, die vorstehend bereits allgemein de
finiert sind und insbesondere Portlandzemente, Portlandkom
positzemente, Hochofenzemente und/oder Calciumaluminatze
mente.
Unter Berücksichtigung der zuvor wiedergegebenen Ausführungen
enthalten somit bevorzugte Ausführungsformen der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse eine Bindemittelgemisch-Konzentration,
die zwischen 30,01 Gew.-% und 88 Gew.-%, vorzugsweise zwischen
45 Gew.-% und 58 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der
trockenen Spachtelmasse, variiert, so daß demgemäß dieses
Bindemittelgemisch das zweite, hydraulische Bindemittel in
einer Konzentration zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen
auf die trockene Spachtelmasse, aufweist.
Weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse jedoch eine Mischung
aus Calciumsulfat-Halbhydrat und Calciumsulfat-Dihydrat als
erstes Bindemittel auf, was sich besonders positiv in bezug
auf die Haltbarkeit einer hieraus hergestellten Spachtel
schicht auswirkt, so variiert die Konzentration des Calcium
sulfat-Dihydrates insbesondere zwischen 0,1 Gew.-% und 5 Gew.-%
und vorzugsweise zwischen 0,5 Gew.-% und 3 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtmasse der erfindungsgemäßen Spachtelmasse. Dement
sprechend sind von den zuvor angegebenen Konzentrationswerten
des Calciumsulfat-Halbhydrates diese Konzentrationswerte des
Calciumsulfat-Dihydrates abzuziehen.
Darüber hinaus bietet es sich an, daß die erfindungsgemäße
Spachtelmasse desweiteren mindestens einen Füllstoff auf
weist, wobei die Gesamtkonzentration des Füllstoffes in der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse zwischen 5 Gew.-% und
60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse, ausmacht.
Besonders geeignete Füllstoffe, die in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse vorhanden sein können, sind carbonatische Füll
stoffe, Quarzsand und/oder mindestens ein organisches Binde
mittel.
Weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse mindestens einen der
zuvor genannten Füllstoffe auf, so variieren die Einzelkon
zentrationen der Füllstoffe vorzugsweise wie folgt. Bei car
bonatischen Füllstoffen, so insbesondere bei Calciumcarbonat,
in der erfindungsgemäßen Spachtelmasse variiert dessen Kon
zentration zwischen 30 Gew.-% und 40 Gew.-%, bei Füllstoffen
auf der Basis von Quarzsand variiert die Quarzsandkonzentra
tion vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 20 Gew.-% und bei Füll
stoffen auf der Basis des organischen Bindemittels schwankt
dessen Konzentration insbesondere zwischen 0,1 Gew.-% und 7
Gew.-%, wobei zusätzlich noch diese Konzentrationen der Füll
stoffe auf die Art und Konzentration des Bindemittelgemisches
sowie auf das Massenverhältnis des ersten Bindemittels zum
zweiten, hydraulischen Bindemittel unter dem Gesichtspunkt
des rheologischen Verhaltens des hieraus hergestellten Spach
tels und der Festigkeit (Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit
und/oder Haftzugfestigkeit) der unter Verwendung einer derar
tigen erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtel
schicht selbst abzustimmen sind.
Um bei der Herstellung der Spachtelschicht aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse insbesondere das Anmischen der
Spachtelmasse mit Wasser zu erleichtern, die Verlaufseigen
schaften und das rheologische Verhalten zu verbessern bzw.
anzupassen, eine Schaumbildung zu unterdrücken und/oder die
Erstarrung (Abhärten) des Spachtels zu verzögern, sieht eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse vor, daß diese desweiteren mit mindestens einem
Additiv versehen ist, das aus der Gruppe Dispersionsmittel,
Verlaufsmittel, Entschäumer und/oder Verzögerer ausgewählt
ist, wobei die Gesamtkonzentration des mindestens einen Addi
tivs zwischen 1 Gew.-% und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen
4 Gew.-% und 16 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse, variiert.
Wie bereits vorstehend bei der erfindungsgemäßen Spachtel
masse ausgeführt ist, weist diese eine faserartige Bewehrung
auf, wobei diese Bewehrung gleichmäßig in die aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse erstellten ausgehärteten Spachtel
schicht eingebettet ist. Abhängig von der jeweils auf die
Spachtelschicht einwirkenden Kräfte und insbesondere auch den
rheologischen Eigenschaften des Spachtels sind in der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse unterschiedliche Massenanteile an
faserartiger Bewehrung enthalten, wobei in der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und
10 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,2 Gew.-% und 5 Gew.-% an fa
serartiger Bewehrung vorgesehen sind.
Besonders vorteilhaft bezüglich der Haltbarkeit, der Gleich
mäßigkeit der Verteilung der faserartigen Bewehrung in der
Spachtelschicht und insbesondere in bezug auf die rheologi
schen Eigenschaften des Spachtels als auch unter dem Ge
sichtspunkt der Festigkeit ist es, wenn die erfindungsgemäße
Spachtelmasse eine Bewehrung aus Polyacrylnitril-Fasern, Po
lyamid-Fasern, Polyester-Fasern, Polyimid-Fasern, Aramid-Fa
sern, Carbon-Fasern und/oder Mineralglas-Fasern umfaßt. Hier
für kommen insbesondere auch solche Fasern in Frage, die eine
Faserlänge insbesondere zwischen etwa 3 mm und etwa 24 mm,
vorzugsweise zwischen 5 mm und 12 mm, aufweisen.
Beispiele für Polyacrylnitril-Fasern sind die im Handel er
hältlichen und beispielsweise von den Schwarzwälder Textil
werken unter der Handelsbezeichnung vertriebenen Polyacryl
nitril-Fasern Typ FPAC 235/040, FPAC 235/150, FPAC 237/040,
FPAC 249/075, VF 11, PAC 250, PAC 6,7 und/oder PAC 17
und/oder die Mineralglasfasern des Typs F 550/2S.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse
als faserartige Bewehrung solche Fasern aufweist, deren Titer
zwischen 30 dtex und 148 dtex, vorzugsweise zwischen 36 dtex
und 72 dtex, variiert, lassen sich mit einem derartig bewehr
ten Spachtel Spachtelschichten herstellen, die aufgrund des
angepaßten rheologischen Verhaltens des Spachtels gleichmäßig
auf eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Unter
gründen angeordnet werden können.
Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, besteht die faserar
tige Bewehrung insbesondere aus multifilen Fasern, die eine
Elementarfadenzahl zwischen 10 und 100, vorzugsweise zwischen
15 und 50, besitzen. Hierzu ist festzuhalten, daß insbeson
dere bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse
und/oder bei der Herstellung des Spachtels der ursprünglich
vorliegende multifile Faserverbund in der Regel aufgelöst
wird, so daß vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Spachtel
masse und/oder des hieraus hergestellten Spachtels und/oder
der Spachtelschicht stets einzelne Filamentabschnitte vorlie
gen.
Wie bereits vorstehend ausgiebig dargelegt ist, weist der,
aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellte Spachtel
vorzugsweise ein abgestuftes und auf die jeweiligen Anforde
rungen angepaßtes rheologisches Verhalten auf, wobei dieses
rheologische Verhalten, wie ebenfalls vorstehend beschrieben
ist, durch Auswahl der Inhaltsstoffe der Spachtelmasse und
desweiteren durch das Verhältnis der Spachtelmasse zum Wasser
einstellbar ist. Vorzugsweise wird der Spachtel aus der er
findungsgemäßen Spachtelmasse mit Wasser in einem Massenver
hältnis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,05 bis 1 : 0,8,
insbesondere von 1 : 0,2 bis 1 : 0,5 und vorzugsweise von 1 : 0,22
bis 1 : 0,28, erstellt, wobei ein derartig hergestellter Spach
tel insbesondere die Inhaltsstoffe der Spachtelmasse in einer
homogenen Verteilung aufweist, dieser Spachtel selbstverlau
fend und vorzugsweise die rheologischen Eigenschaften be
sitzt, wie sie vorstehend für spezielle Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse beschrieben ist. Desweiteren
ist ein so hergestellter Spachtel pumpfähig, so daß er mit
herkömmlichen, aus der Mörteltechnik bekannten und dort ver
wendeten Pumpen an beliebige Stellen förderbar ist, wobei als
besondere Eigenschaft eines aus der erfindungsgemäßen Spach
telmasse hergestellten derartigen Spachtels herauszuheben
ist, daß während des Pumpens, selbst bei hohen Scherkräften,
keine Entmischung der Inhaltsstoffe des Spachtels und insbe
sondere auch keine Entmischung der faserartigen Bewehrung im
Spachtel oder eine Ansammlung von Anklumpungen von faserarti
gen Bewehrungen in dem Spachtel resultieren.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere auch die
eingangs beschriebenen rheologischen Eigenschaften, besitzt
ein solcher Spachtel, der aus einer erfindungsgemäßen Spach
telmasse durch Vermischen derselben mit Wasser bei einem Mas
senverhältnis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,22 bis
1 : 0,26, hergestellt ist, wobei zur Herstellung dieses beson
ders bevorzugten Spachtels eine Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse verwendet wird, die
zwischen 38 Gew.-% und 54 Gew.-% Calciumsulfat-Halbhydrat als
erstes Bindemittel,
zwischen 0 Gew.-% und 2 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat, eben
falls als erstes Bindemittel,
zwischen 1 Gew.-% und 5 Gew.-% Zement als zweites, hydrauli
sches Bindemittel,
zwischen 10 Gew.-% und 15 Gew.-% Quarzsand,
zwischen 35 Gew.-% und 40 Gew.-% Calciumcarbonat,
zwischen 1 Gew.-% und 3 Gew.-% einer faserartigen Bewehrung
sowie
zwischen 0 Gew.-% und 16 Gew.-% mindestens eines Additivs
aufweist, wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe
ausgewählt ist, die ein Dispersionspulver, ein Verflüssi
gungsmittel für Gips und/oder einen Entschäumer umfaßt.
Zement im Sinne des vorstehenden konkreten Ausführungsbei
spiels umfaßt Portlandzemente, Portlandkompositzemente, Hoch
ofenzemente und Calciumaluminatzemente, wobei selbstverständ
lich neben den zuvor genannten Einzelzementarten auch Mi
schungen dieser Einzelzementarten eingesetzt werden können.
Insbesondere weist der Quarzsand eine Sieblinie zwischen 0
und 0,5 mm und das Calciumcarbonat eine Sieblinie zwischen 0
und 0,15 mm auf, wobei sowohl Quarzsand als auch Calciumcar
bonat als Füllstoffe verwendet werden.
Wie bereits vorstehend wiederholt ausgeführt ist, wird die
erfindungsgemäße Spachtelmasse insbesondere zur Herstellung
von solchen Spachteln verwendet, die auf einem entsprechenden
Untergrund innerhalb von kürzester Zeit Spachtelschichten mit
den eingangs beschriebenen Eigenschaften ausbilden, wobei
diese Spachtelschichten den Untergrund überdecken und glatte
und porenarme Spachtelschichten ausbilden, so daß Niveau
unterschiede des Untergrundes egalisiert werden.
Insbesondere ist hervorzuheben, daß sich die erfindungsgemäße
Spachtelmasse zu einem solchen Spachtel durch ein einfaches
Vermischen mit Wasser verarbeiten läßt, der auf Holzdielenbö
den, festliegendem Parkett, Holzspanplatten, Holz-Zement-
Platten, Altuntergründen mit keramischen Belägen, Altunter
gründen auf der Basis von Estrichen jeglicher Art oder auf
Beton als Untergrund bereits bei einer geringen Auftragsmenge
eine relativ dünne Spachtelschicht ausbildet, die einerseits
eine hervorragend glatte und porenfreie Oberfläche besitzt
und andererseits eine ausgezeichnete Druckfestigkeit, eine
hervorragende Biegezugfestigkeit und eine überraschend hohe
Haftzugfestigkeit zu den zuvor aufgeführten verschiedenen Un
tergründen aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spachtel
masse sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Spachtelmasse wird nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Zur Herstellung einer Spachtelschicht wurde auf einen besen
rein gekehrten und von herausragenden Nägeln befreiten alten
Holzdielenboden, der auf Stoß mit einer durchschnittlichen
Fugenbreite zwischen 1 mm und 4 mm verlegt war, eine solche
Spachtelmenge aufgebracht, daß die ausgehärtete Spachtel
schicht eine Dicke von 5 mm ergab. Die Inhaltsstoffe der
hierfür verwendeten Spachtelmasse sind nachfolgend angegeben,
wobei das Massenverhältnis von Spachtelmasse zu Wasser bei
1 : 0,24 lag.
Inhaltsstoffe der Spachtelmasse
12 kg Bindemittelgemisch, bestehend aus
11,5 kg eines ersten Bindemittels auf der Basis von
Calciumsulfat-α-Halbhydrat und
0,5 kg eines zweiten, hydraulischen Bindemittels
auf der Basis von Portlandzement
0,25 kg faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
12,5 kg Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
0,25 kg Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Zum Anmischen der trocknen Spachtelmasse mit Wasser (6 kg)
wurde eine Rührmaschine mit 600 Umdrehungen/min verwendet,
wobei bereits nach einer Rührzeit von drei Minuten eine ho
mogene Mischung resultierte. Nach einer Reifezeit von weite
ren drei Minuten wurde nochmals für eine Minute unter den zu
vor genannten Bedingungen gerührt.
Die so hergestellte homogene Mischung des Spachtels wurde,
wie bereits vorstehend erwähnt, in einer Schichtdicke von
insgesamt 5 mm auf den zuvor beschriebenen Holzdielenunter
grund ausgegossen. Bereits nach einer kurzen Zeit stellte
sich aufgrund der selbstnivellierenden Eigenschaften des
Spachtels eine gleichmäßige und ebene Oberfläche ein, ohne
daß sich in der Oberfläche die in dem Untergrund vorhandenen
Stoßfugen abzeichneten. Die nunmehr abbindende Spachtel
schicht wurde vor direkter Sonnenbestrahlung und Zugluft ge
schützt, wobei eine ausreichende Luftzirkulation den
Trocknungs- und Erhärtungsprozeß förderte.
Nach einer Trockenzeit von einem Tag wies die so erstellte
Spachtelschicht eine cm-Feuchte von kleiner als 0,5 cm-% auf,
so daß hierauf ein dampfdiffusionsoffener Bodenbelag verlegt
werden konnte, ohne daß es dabei erforderlich war, die Ober
fläche der Spachtelschicht nochmals abzuspachteln oder in
sonstiger Weise zu glätten.
Die vorstehend beschriebene Spachtelschicht ist aufgrund der
cm-Feuchte kleiner als 0,5 cm-% geeignet, einen dampfdichten
Bodenbelag auf diese Spachtelschicht aufzubringen.
Die CM-Feuchte wurde mit Hilfe eines CM-Gerätes (Hersteller:
Riedel-de Haen) bestimmt, wobei dieses Gerät auf der Calcium
carbid-Methode basiert.
Nach einer Erhärtungszeit von 28 Tagen wies die so erstellte
Spachtelschicht folgende Eigenschaften auf:
Druckfestigkeit: 39 N/mm2
Biegezugfestigkeit: 17 N/mm2
Abriebfestigkeit: 695 mm3, gemessen nach
DIN-Entwurf prEN 12808-2
Ausführungsbeispiel 2
Analog zum Ausführungsbeispiel 1 wurde eine zweite Spachtel
schicht erstellt, wobei diese zweite Spachtelschicht jedoch
eine Dicke von 10 mm aufwies. Der Untergrund, auf den diese
zweite Spachtelschicht angeordnet wurde, bestand aus einem
Keramikboden mit einer Fugenbreite von 4 mm. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel stellte sich bereits nach einer sehr kur
zen Zeit, die in etwa 1,5 Minuten betrug, aufgrund der
selbstnivellierenden Eigenschaften des Spachtels eine gleich
mäßige und ebene Oberfläche der so hergestellten Schicht ein,
ohne daß sich in der Oberfläche die in dem Fliesenuntergrund
vorhandene Fugen abzeichneten.
Nach einer Erhärtungszeit von 28 Tagen wies die so erstellte
Spachtelschicht folgende Eigenschaften auf:
Druckfestigkeit: 46 N/mm2
Biegezugfestigkeit: 16 N/mm2
Abriebfestigkeit: 630 mm3, gemessen nach
DIN-Entwurf prEN 12808-2
Um das rheologische Verhalten der vorstehend beim Ausfüh
rungsbeispiel 1 angegebenen Spachtelmasse, die in einem Mas
senverhältnis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,24 den in
den Ausführungsbeispielen 1 und 2 verwendeten Spachtel ergab,
zu untersuchen und um insbesondere die Viskosität und die De
formation dieses Spachtels im Vergleich zu einem herkömmli
chen hochwertigen Spachtel zu bestimmen, wurden rheologische
Messungen der Viskosität und der Deformation unter Verwendung
eines Rotationsrheometers Typ "CVO-50" der Firma "Bohlin-In
struments" durchgeführt, wobei das zuvor aufgeführte Rotati
onsrheometer mit der Bohlin-Gerätesoftware Version 6.00.03
versehen war.
Der Kriechtest zur Ermittlung der Deformation y wurde mit
Hilfe des Zylinder-Meßsystems C 25 durchgeführt, wobei eine
konstante Schubspannung angelegt wurde. Die sich aufgrund des
inneren Widerstandes des jeweiligen Spachtels einstellende
Auslenkung des beweglichen Kolbens wurde über einen definier
ten Zeitraum aufgenommen. Die so gemessene Deformation, die
in dem nachfolgenden Diagramm mit γ bezeichnet ist, stellt
dabei ein Maß für die Verlaufseigenschaften des Spachtels
dar.
Mit Hilfe der Rheometer-Software wurden für den Kriechtest
folgende Einstellungen vorgenommen:
Software-Benutzerebene 1
Viskosimetrieoptionen: schubspannungsgesteuert
Standardtest: Kriechtest
Software-Benutzerebene 2
Meßsystem: C 25
Spalt: 0,150 mm
Vorkonditionierung: ja
Scherrate: 50-s
Zeitdauer: 20 s
Ausgleichszeit: 20 s
Temperiermodus: isotherm
Temperatur: 23°C
(thermische
Ausgleichszeit): 0 s
Testmodusauswahl: Kriechtest
Schubspannung: 0,1 Pa konstant
Zeitdauer: 300 s
(Meßdauer)
Für die Ermittlung der Viskosität η wurde eine Viskositäts
bestimmung ebenfalls mit Hilfe des Bohlin-Rheometers CVO 50
durchgeführt. An den beweglichen Meßkolben des verwendeten
Meßsystems C 25 wurde eine konstante Scherrate von 50 l/s an
gelegt. Aufgenommen wurde während der Messung die Schubspan
nung τ, die ein Maß für den inneren Widerstand der Probe ge
gen die Rotation darstellt. Aus der gemessenen Schubspannung
läßt sich die Viskosität berechnen. Dargestellt wird der Vis
kositätsverlauf über die Zeit. Ein eventueller Strukturabbau
der Probe kann über den Abfall der Viskosität ermittelt wer
den.
Mit Hilfe der Rheometer-Software wurden für die Ermittlung
der Viskosität folgende Einstellungen vorgenommen:
Software-Benutzerebene 1
Viskosimetrieoptionen: drehzahlgesteuert
Standardtest: Viskositätsmessung
Software-Benutzerebene 2
Meßsystem: C 25
Spalt: 0,150 mm
Vorkonditionierung: ja
Scherrate: 50 l/s
Zeitdauer: 20 s
Ausgleichszeit: 20 s
Temperiermodus: isotherm
Temperatur: 23°C
(thermische
Ausgleichszeit): 0 s
Testmodusauswahl: konstante Scherrate
Scherrate: 50 l/s
Verzögerungszeit: 0 s
Integrationszeit: 3 s
Wartezeit: 0 s
Anzahl Meßwerte: 50
Um die zuvor beschriebenen Messungen durchzuführen, wurden
100 g Wasser in einem 500 ml Plastikbecher vorgelegt. Zu die
sen 100 g Wasser wurden jeweils 417 g der Spachtelmasse gemäß
Ausführungsbeispiel 1 oder die Vergleichsspachtelmasse zuge
setzt und anschließend wurde ein Vermischen unter Verwendung
eines IKA-Laborrührwerkes während 45 Sekunden bei 800 U/min
durchgeführt, so daß dementsprechend der jeweilige Spachtel
erstellt wurde.
Nach einer Reifezeit von drei Minuten wurde der jeweilige
Spachtel in das Meßsystem eingefüllt.
Die eigentliche Messung der Viskosität sowie der Deformation
wurde durch die entsprechende Software des Meßgerätes gesteu
ert.
Die nachfolgend wiedergegebenen Abb. 1 und 2 spiegeln
das rheologische Verhalten von zwei Spachteln anhand ihres
Viskositätsverhaltens während der vorgegebenen Meßzeit von
180 Sekunden und anhand der ermittelten Deformation während
300 Sekunden wieder. Hierbei ist in Abb. 1 die Deforma
tion γ über die Meßzeit t (Sekunden) und in Abb. 2 die
Viskosität η (Pas) über die Meßzeit t (Sekunden) wiedergege
ben, wobei die entsprechenden Kurvenverläufe in beiden Abbil
dungen, die den in beiden Ausführungsbeispielen verwendeten
Spachtel mit 1 kennzeichnen, während die Kurvenverläufe des
Referenzspachtels in beiden Abbildungen mit 2 gekennzeichnet
sind.
Wie der Abb. 1 zu entnehmen ist, weist der dort mit 1
gekennzeichnete Spachtel in einer ersten Phase, die bei 80
Sekunden endet, eine steil ansteigende Deformation auf, wobei
der diesbezügliche Kurvenverlauf der Deformation über die
Zeit hiernach in einen linearen Verlauf mit gleichmäßiger De
formation mündet. Am Ende der ersten Phase weist der Spachtel
1 eine Deformation von 6,1 auf, während in der hieran an
schließenden Verdickungsphase der Deformationswert bei 6,5
liegt.
Insbesondere zeigt die Abb. 1, daß der Referenzspachtel
2 ein derartiges rheologisches Verhalten nicht aufweist, da
hier die Deformation über die gesamte Meßzeit gesehen konti
nuierlich ansteigt.
Aus der Abb. 2 ist zu entnehmen, daß hierbei der Spach
tel 1, ausgehend von einer Viskosität von 0,49 Pas innerhalb
einer Zeit von etwa 70 Sekunden auf einen Viskositätswert von
0,33 Pas abfällt, wobei dieser Wert somit etwa 67% der An
fangsviskosität beträgt. Hierzu völlig anders verhält sich
der Referenzspachtel 2, bei dem sich die Viskosität über die
gesamte Meßzeit gesehen innerhalb der Meßtoleranz nicht nen
nenswert verändert.
Ausführungsbeispiel 3
Es wurden vier unterschiedliche Spachtel, die nachfolgend mit
Spachtel 1 bis 4 bezeichnet sind, aus vier unterschiedlichen
Spachtelmassen hergestellt, wobei die Herstellung dieser vier
Spachtelmassen so erfolgte, wie dies im Ausführungsbeispiel 1
beschrieben ist. Hierbei wiesen die Spachtelmassen folgende
Inhaltsstoffe auf:
Spachtelmasse 1
48 Gew.-% Calciumsulfat-α-Halbhydrat
1 Gew.% faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
50 Gew.-% Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
1 Gew.-% Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Spachtelmasse 2
48 Gew.-% Calciumsulfat-α-Halbhydrat (als erstes Bindemittel)
3 Gew.-% Zement (als hydraulisches, zweite Bindemittel)
1 Gew.-% faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
47 Gew.-% Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
1 Gew.-% Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Spachtelmasse 3
48 Gew.-% Calciumsulfat-α-Halbhydrat (als erstes Bindemittel)
5 Gew.-% Zement (als hydraulisches, zweite Bindemittel)
1 Gew.-% faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
45 Gew.-% Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
1 Gew.-% Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Spachtelmasse 4
48 Gew.-% Calciumsulfat-α-Halbhydrat (als erstes Bindemittel)
10 Gew.-% Zement (als hydraulisches, zweite Bindemittel)
1 Gew.-% faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
40 Gew.-% Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
1 Gew.-% Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Aus diesen vier Spachtelmassen wurde jeweils durch Zusatz von
entsprechenden Mengen Wasser ein Spachtel erstellt, der in
einer Dicke von 10 mm auf einen identischen Untergrund aufge
tragen wurde, wie dies im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben
ist. Hierbei betrug stets das Massenverhältnis von Spachtel
masse zu Wasser 1 : 0,24.
Von den zuvor beschriebenen Spachteln, die aus den Spachtel
massen 1 bis 4 erstellt worden sind, wurden jeweils die
Druckfestigkeiten, die Restfeuchte und das Quellmaß ermit
telt, wobei zur Messung des Quellmaßes die Meßvorschrift nach
pr EN 12808-4 angewandt wurde.
Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der nachfolgenden
Tabelle 1 wiedergegeben:
Die Messung der Druckfestigkeit erfolgte nach EN 196, die
Messung der cm-Feuchte erfolgte so, wie dies vorstehend im
Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, und die Messung des
Quellmaßes wurde nach pr EN 12808-4 durchgeführt.