DE102005050191A1

DE102005050191A1 - Antihaft-Schalplatte

Info

Publication number: DE102005050191A1
Application number: DE200510050191
Authority: DE
Inventors: Peter Stegmaier
Original assignee: MAS SYSTEME GES fur KUNSTSTOF; Mas Systeme Gesellschaft fur Kunststoffprodukte Mbh
Current assignee: MAS SYSTEME GES fur KUNSTSTOF; Mas Systeme Gesellschaft fur Kunststoffprodukte Mbh
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Das erfindungsgemäße Schalungselement ist z. B. eine ebene Schalplatte oder auch ein Schalungselement mit gekrümmter Oberfläche, mit Reliefoberfläche oder dergleichen. Wesentliches Merkmal ist seine Antihaftoberfläche, die aus einem Reaktionsharz besteht und dem Beton zugewandt ist. Es hat sich gezeigt, dass eine Kunstharzoberfläche, wie z. B. eine Epoxidharzoberfläche, insbesondere aber eine Vinylesterharzoberfläche, auch nach vielmaligem Gebrauch keine nennenswerte Haftung zu aushärtendem Beton aufbaut. Schalöl kann deshalb entfallen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antihaft-Schalplatte für den Betonbau. Sie ist auch als Gerüstplatte, Wandplatte, Fußbodenplatte, Deckenplatte, Tischplatte oder dergleichen verwendbar.

Aus Kunststoff bestehende Schalplatten für den Betonbau sind in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen worden:
Das deutsche Gebrauchsmuster mit der Nummer DE 1823827 offenbart Ausführungsformen von Wabenplatten mit einem Wabenkern der beidseitig von ebenen, dünnen Platten abgedeckt ist. Die dünnen Platten können mit dem Wabenkörper verklebt oder verschweißt sein.

Nachteil solcher Wabenplatten ist die ihnen eigene inhärente Inhomogenität. Sollen die Platten in ihrem späteren Einsatz durchbohrt werden oder sollen andere Befestigungselemente wie Nägel oder Schrauben in die Platte eingeschlagen bzw. eingeschraubt werden, ergeben sich in der Regel Schwierigkeiten. Außerdem kann es aufgrund der in der Platte enthaltenen zahlreichen Hohlräume schwierig sein, Befestigungselemente in oder an der Platte zu verankern.

Auch die GB 2026072 offenbart ein Plattenelement mit Waben, die an den Plattenelementen einstückig ausgebildet sind. Auch gibt diese Druckschrift an, dass die Waben während der Herstellung mit einem Füllmaterial wie beispielsweise expandiertem Polystyrol gefüllt werden können.

Die DE 14540495 C2 offenbart eine thermoaktive Schalungstafel, die eine dünnwandige Schale aus Kunststoff oder Metall aufweist und mit Schaummaterial gefüllt ist.

Die Herstellung solcher Platten ist aufwendig.

Dies gilt auch für die aus der DE-OS 1684359 bekannte Schalungstafel, die als Wabenplatte ausgebildet ist, wobei die Waben mit Kunststoff ausgeschäumt sein können. Die bekannten Schalungsplatten oder sonstigen Plattenelemente benötigen zu ihrem Aufbau einigermaßen hochwertige Kunststoffe. Die Kunststoffe müssen dabei weitgehend sortenrein eingesetzt werden. Es ist jedoch Ziel der vorliegenden Erfindung, Kunststoffe verarbeiten zu können, die im Kunststoffrecycling anfallen. Aus solchen in der Regel nicht sortenreinen Kunststoffen sollen hochwertige, d.h. mechanisch hochqualitative Platten hergestellt werden.

Allen vorgenannten Schalplatten ist gemeinsam, dass sie vor dem Einsatz mit Schalöl versehen werden müssen, um sie nach Aushärten des Betons leicht von dem Beton trennen zu können und Beschädigungen der Schalplatte zu vermeiden. Dazu müssen die Schalplatten nach wenigen Einsätzen auf den Bauhof oder zu einem entsprechenden Dienstleister geschafft, dort gereinigt und wieder geölt werden. Dies ist aufwändig. Außerdem kann das Schalöl kann zu einer Bodenkontamination führen. Des Weiteren kontaminiert das Schalöl die Betonoberfläche. Das kann zu Haftungsproblemen für später aufzubringenden Verputz führen.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schalplatte oder ein sonstiges Schalungselement zu schaffen, das ohne Schalöl auskommt.

Diese Aufgbe wird durch ein Schalungselement mit den Merkmalen des Anpruchs 1 gelöst:
Das Schalungselement kann eine ebene Schalplatte oder auch eine Schalungselement mit gekrümmter Oberfläche, mit Reliefoberfläche oder dergleichen sein. Wesentliches Merkmal ist seine Antihaftoberfläche, die aus einem Reaktionsharz besteht und dem Beton zugewandt ist. Es hat sich gezeigt, dass eine Kunstharzoberfläche, wie z.B. eine Epoxidharzoberfläche, insbesondere aber eine Vinylesterharzoberfläche auch nach vielmaligem Gebrauch keine nennenswerte Haftung zu aushärtendem Beton aufbaut. Schalöl kann deshalb entfallen.

Die Antihaftoberfläche kann die Oberfläche eines massiven, aus Vinylesterharz bestehenden Schalungselements sein. Es wird aber bevorzugt, eine Antihaftschicht vorzusehen, die auf ein Trägerelement aufgebracht ist, das wesentlich dicker ist als die Antihaftschicht. Dies senkt den Aufwand und ge stattet die Verwendung mechanisch besonder Robuster Materialien für das Trägerelement.

Vorzugsweise ist das Reaktionsharz ein Vinylesterharz. Dies ergibt besonders gute und dauerhafte Antihafteigenschaft. Es sind mehr als 20 Schalzyklen möglich. Die Antihaftwirkung hält somit über die gesamte Lebensdauer des Plattenelements an. Bei der Verwendung als Schalplanke ist besonders vorteilhaft, dass auch nach vielmaligem Gebrauch keine Anhaftung von Beton an der Vinyharz-Oberfläche festzustellen ist. Auf den Gebrauch von Schalöl kann deshalb verzichtet werden. Die Kontamination von Erdreich und Beton mit Schalöl unterbleib. Die Kosten und der Handhabungsaufwand werden wesentlich gesenkt. Betonoberflächen bleiben ölfrei und somit haftfähig für aufzubringenden Mineralputz.

Das Vinylesterharz der betreffenden Schicht kann auch als Vinylharz oder Phenacrylatharz (PHA) bezeichnet werden. Es handelt sich um ein Reaktionsharz auf der Basis von Phenyl(en)-Derivaten, wie z.B. aromatischen Glycidylethern von Phenolen oder epoxydierten Novolaken, deren Moleküle mit (Meth)acrylsäure verestert sind.

Die Antihaftschicht kann Fasern, z.B. Glasfasern, z.B. in Form eines Gewebes enthalten. Z.B. kann es aus einem so genannten Prepreg gebildet sein. Die Prepregs sind Matten aus einem Fasergewebe oder Faservlies, vorzugsweise aus Glasfasern, die mit einem nicht ausgehärteten Reaktionsharz, vorzugsweise mit einem Vinylharz getränkt sind. Solche Prepregs sind handelsüblich und beispielsweise unter der Marke Simprex von der Firma Simex erhältlich. Die Prepregs werden auf die mit Primer beschichteten Flächen des Trägerelements aufgelegt, wonach die Gesamtanordnung in einer Pressvorrichtung unter Druck und Wärme ausgehärtet wird. Die Prepregs bilden dabei eine vorzugsweise ebene, feste, dünne Außenhaut auf dem porösen Körper. Das Prepreg-Material ist detailliert in der US 6436856 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen und Bezug genommen wird. Es weist z.B. ungefähr 58 Gew.% unmodifiziertes Vinylesterharz, 38 Gew.% eines reaktiven Verdünners, wie z.B. Styrol, ungefähr 1 Gew.% organische Peroxide, wie z.B. Methyl-Isobutyl-Keton-Peroxid, ungefähr 2 Gew.% Magnesiumoxid, ungefähr 0,7 Gew.% Diisobutyl-Phtalat, ungefähr 0,25 Gew.% Methyl-Isobutyl-Keton und ungefähr 0,25 Gew.% 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol-Diisobutyrat auf.

Die Antihaftschicht weist vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1 mm auf. Hingegen ist das Trägerelement vorzugsweise eine Platte, deren Dicke ein Vielfaches der Dicke der Antihaftschicht beträgt.

Das Trägerelement kann eine Holzplatte, eine Faserplatte, eine Spanplatte, eine Schichtholzplatte, eine Kunststoffplatte, eine Metallplatte oder ein sonstiger Träger sein. Bevorzugt wird die Kunststoffplatte aus einem Kunststoffrecycling-Materialgemisch hergestellt, das einen etwas porösen Körper bildet. Das Kunststoffrecycling-Materialgemisch kann durch ein Bindemittel, z.B. ein Isocyanat-Bindemittel, gebunden sein. Dies gilt insbesondere, wenn das Kunststoffrecycling-Materialgemisch ein aus dem Recycling von Kühlgeräten, Bürogeräten, Autoteilen oder auch Möbeln stammendes Materialgemisch ist, das einen großen Anteil pulverisierten Polyurethans enthält. Außer dem Polyurethanpulver kann es noch wenigstens einen anderen Kunststoff und weitere Stoffe enthalten.

Bei dem wenigstens einen anderen Kunststoff kann es sich um PVC, PE, PP Polystyrol, ABS o.ä. handeln. Der wenigstens eine andere Kunststoff ist vorzugsweise in einer Partikelgröße vorhanden ist, die wesentlich größer als die Partikelgröße der Partikel des Polyurethanpulvers ist. Außerdem kann das Kunststoffrecycling-Materialgemisch Metallbestandteile, z.B. Aluminium, enthalten. Dies sind vorzugsweise flächenhafte Partikel, die vorwiegend im Wesentlichen parallel zu der Antihaftoberfläche orientiert sind.

Solches Kunststoffrecycling-Materialgemisch mit und ohne Metallanteil fällt wie gesagt insbesondere beim Kühlgeräte-Recycling wie auch beim Recycling von Kraftfahrzeugteilen an, dabei insbesondere solchen Kraftfahrzeugteilen, die geschäumte Kunststoffe, insbesondere Polyurethanschaum enthalten. Polyurethanschaum wird in der Polstermöbelindustrie als Matratze, als Armaturenbrett, als Isolierschaum und bei anderen Gelegenheiten vielfältig eingesetzt. Jedoch steht er dabei meist in Verbindung mit anderen Kunststoffen wie Kunstleder, Polystyrolschalen oder -platten, Kabeln mit Kunststoffisolierung zum Beispiel aus PVC und ähnlichem.

Aus dem beim Recycling anfallenden Materialgemisch, das vielfältige, relativ grobstückige Bestandteile und Polyurethanpulver enthalten kann, wird das bspw. plattenförmige Trägerelement hergestellt. Das Polyurethanpulver, das im Recycling durch den Aufschluss von Polyurethanschäumen entstanden ist, hüllt alle Grobbestandteile mehr oder weniger lückenlos ein und bildet somit einen von größeren Hohlräumen freien Schüttkörper. Aus diesem wird vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Bindemittels oder aber auch unter Wärme das plattenförmige Trägerelement hergestellt. Als Bindemittel kommen insbesondere geeignete Klebstoffe, vorzugsweise Klebstoffe auf Basis von Isocyanaten in Frage. Die grobstückigen Bestandteile und Metallpartikel verbessern den Halt von Gewindeschrauben, die in die Platte eingeschraubt werden.

Auf dem plattenförmigen Trägerelement, das eine Flachseite und eine zu dieser parallelen Rückseite aufweist, sind vorzugsweise beidseitig Antihaftschichten aufgebracht, die jeweils aus einer faserverstärkten Kunstharzschicht bestehen. Diese ist stoffschlüssig mit dem Trägerelement verbunden und bildet somit dessen Oberfläche. Sie schließt dabei die Poren des Trägerelements und umhüllt dieses. Die Antihaftschichten sind im Vergleich zu dem Trägerelement wesentlich dünner. Bei einem praktisch verwirklichten Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Antihaftschichten bei einer Gesamtdicke der Platte von 20 mm jeweils etwa lediglich 0,5 – 0,8 mm. Derartige Platten sind trotz geringen Porenvolumens von beispielsweise lediglich 20 Volumenprozent in dem Trägerelement leicht und dabei äußerst tragfähig d.h. fest. Sie eignen sich als Fußbodenplatten, wo sie auch größere Hohlräume freitragend überspannen können, wie auch als Wandbauelemente, als Schalplatten und dergleichen. Bei der Verwendung als Tischplatte sind nicht nur die Flachseiten sondern auch umlaufende Kanten (auf Schmalseiten) der Platte mit der genannten Deckschicht überzogen. Die Antihaftschichten können vollkommen eben oder leicht strukturiert, naturfarben oder eingefärbt sein.

Die vorgeschlagene Platte ist ein hochwertiges Bauelement, hergestellt aus einem geringwertigen Kunststoffrecycling-Materialgemisch unter weitgehendem Verzicht auf Stofftrennung. Das bspw. plattenförmige Trägerelement weist einen weitgehend homogenen Aufbau und eine hohe mechanische Stabilität auf. Die Platte kann durch Bohren, Sägen oder Fräsen spanend bearbeitet werden. Es können Verbindungselemente wie Schrauben, Nägel oder ähnliches an beliebiger Stelle in allen Richtungen in die Platte eingeschlagen oder eingeschraubt werden. Die Platte geht keine Verbindung mit mineralisch bindenden Baumaterialien ein. Mit der Platte eingeschalte Materialien können Zement, Gips, Kalk jeweils in ungebundener Form enthaltende Sande, Kiese und oder Splitte enthalten. Beim Abbinden entsteht keine störende Haftung zu der Platte. Außerdem erweist sich die Antihaftschicht als sehr kratzfest. Ein Aufrauhen der Antihaftschicht der Platte über ein nicht störendes Minimum hinaus findet nicht statt.

Die Platte ist deshalb über die Verwendung als Schalplatte hinaus auch für den sonstigen Einsatz auf Baustellen geeignet. Auch finden Schrauben mit ihrem Gewinde in der Platte Halt ohne dass gesondert Dübel oder der gleichen eingesetzt werden müssten.

Solche Kunststoff- und Metallbestandteile in dem Trägerelement erhöhen die Ausreißfestigkeit von Schrauben, die als Befestigungselement in das Trägerelement eingeschraubt werden können. Selbst ein relativ geringer Anteil von Blechstückchen, insbesondere Aluminiumblechstückchen ist insoweit hilfreich. Vorzugsweise sind die Blechstückchen im Wesentlichen parallel zu den Schichtebenen orientiert. Die Mehrzahl der flachen Metallstücke ist parallel oder in einem spitzen Winkel <30° zu den Schichtebenen orientiert. Damit gelingt insbesondere die Beeinflussung des Wärmeausdehnungskoeffizienten und die o.g. Verbesserung der Ausreißfestigkeit.

Wie erwähnt sind die Metallbestandteile vorzugsweise flächig ausgebildet, wobei sie eine deutliche Vorzugsorientierung aufweisen. Diese kann ungefähr parallel zu den Flachseiten des Plattenelements gewählt sein. Sie kann aber auch in einem Winkel oder senkrecht zu den Flachseiten festgelegt sein. Letzteres kann zweckmäßig sein, wenn eine erhöhte Wärmeleitung in einer zu dem Plattenelement senkrechten Richtung gewünscht wird. Zu diesem Zweck können auch längliche Metallelemente wie z.B. Metallspäne oder Drahtstücke in das Plattenelement eingearbeitet werden. Zur Her stellung von Plattenelementen mit einer festgelegten Vorzugsorientierung, insbesondere der Metalleinlagen, kann das Kunststoffrecycling-Materialgemisch zunächst zu einem Block verpresst und verklebt werden, von dem dann die gewünschten Platten oder sonstigen Element abgetrennt werden. Sie können z.B. von dem Block in der gewünschten Richtung, z.B. längs oder quer zu der Pressrichtung abgesägt werden. Wird der Sägeschnitt längs zu der Pressrichtung geführt, sind die Metalleinlagen in den entstehenden Platten ungefähr rechtwinklig zu den Flachseiten orientiert, die durch die Sägeflächen gebildet werden. Wird der Sägeschnitt quer zu der Pressrichtung geführt, sind die Matalleinlagen ungefähr parallel zu den Flachseiten orientiert, die durch die Sägeflächen gebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Schalplatte mit einem plattenförmigen etwa 20 mm dicken Kern aus einem homogenen Gemisch aus Recyclingmaterialien. Zu diesen gehören 10 Gew.% bis 50 Gew.% Polyurethanpulver mit einer Partikelgröße von einem oder wenigen μm. Der Rest besteht aus sonstigen stückigen Kunststoffpartikel im Millimeterbereich und gegebenenfalls Metallbestandteilen, insbesondere Aluminium. Der Kern ist zu einer Platte gepresst. Das Material ist durch einen Klebstoff gebunden und weist keine Größeren Hohlräume auf. Die Metallteile sind, falls vorhanden, vorwiegend ungefähr parallel zu der Plattenebene orientiert.
Der plattenförmige Kern ist an zumindest der dem Beton zugewandten Seite mit einer Antihaftbeschichtung versehen. Die Antihaftschicht ist eine weniger als 1 mm dicke Vinylesterharzschicht und kann Fasern, z.B. Glasfasern, z.B. in Form eines Gewebes enthalten. Die Vinyesterharzschicht ist aus einem so genannten Prepreg, d.h. einem Glasfasergewebe gebildet, das mit Vinylharz getränkt ist. Die Prepregs werden auf die betreffende Fläche des Kerns aufgelegt und da nach in einer Pressvorrichtung unter Druck und Wärme ausgehärtet. Die Prepregs bilden dabei eine ebene, feste, dünne Außenhaut auf dem Kern. Das Prepreg-Material weist 58 Gew.% unmodifiziertes Vinylesterharz, 38 Gew.% Styrol, ungefähr 1 Gew.% organische Peroxide, wie z.B. Methyl-Isobutyl-Keton-Peroxid, ungefähr 2 Gew.% Magnesiumoxid, ungefähr 0,7 Gew.% Diisobutyl-Phtalat, ungefähr 0,25 Gew.% Methyl-Isobutyl-Keton und ungefähr 0,25 Gew.% 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol-Diisobutyrat auf.

Claims

Antihaft-Schalungselement für den Betonbau, insbesondere Schalplatte, mit: eine Antihaftoberfläche, bestehend aus einem Reaktionsharz.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftoberfläche die Oberfläche einer Antihaftschicht ist und dass die Antihaftschicht auf ein Trägerelement aufgebracht ist, das wesentlich dicker ist als die Antihaftschicht.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement aus einem Kunststoffrecycling-Materialgemisch gebildet ist, dessen wesentlicher Materialbestandteil gebundenes Polyurethanpulver ist
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement zwei Flachseiten aufweist und beidseitig mit Reaktionsharz beschichtet ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsharz ein Vinylesterharz ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftschicht Fasern enthält.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Glasfasern sind.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern ein Gewebe bilden.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antihaftschicht eine Dicke von weniger als 1 mm aufweist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Platte ist, deren Dicke ein Vielfaches der Dicke der Antihaftschicht beträgt.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Holzplatte ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Faserplatte ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Schichtholzplatte ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement eine Kunststoffplatte ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das die Kunststoffplatte aus einem Kunststoffrecycling-Materialgemisch besteht.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffrecycling-Materialgemisch durch ein Bindemittel gebunden ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel der Kunststoffplatte ein Isocyanat-Bindemittel ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffrecycling-Materialgemisch außer dem Polyurethanpulver wenigstens einen anderen Kunststoff enthält.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine andere Kunststoffen ein Kunststoff der folgenden Gruppe ist: PVC, PE, PP Polystyrol, ABS.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine andere Kunststoff in einer Partikelgröße vorhanden ist, die wesentlich größer als die Partikelgröße der Partikel des Polyurethanpulvers ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffrecycling-Materialgemisch Metallbestandteile enthält.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Metall Aluminium ist.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbestandteile flächenhafte Partikel sind.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel vorwiegend im Wesent lichen parallel zu der Antihaftoberfläche orientiert sind.
Antihaft-Schalungselement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel vorwiegend im Wesentlichen rechtwinklig zu der Antihaftoberfläche orientiert sind.