DE102006056659A1

DE102006056659A1 - Terrazzobodenmischung

Info

Publication number: DE102006056659A1
Application number: DE200610056659
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Billecke; Rüdiger Dr. Oberste-Padtberg; Rolf Dr. Offerhaus
Original assignee: ARDEX GmbH
Current assignee: ARDEX GmbH
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-06-05

Abstract

Eine Terrazzobodenmischung zur Herstellung von Nutzschichten mit terrazzoähnlicher Oberfläche umfasst eine Bindemittelkomponente und eine Schmuckkörnung, wobei die Bindemittelkomponente - 20 bis 40 Gew.-% Prortlandzement, - 6 bis 20 Gew.-% Aluminatze2</SUB>O, wobei n eine Zahl von 0 bis 2 ist, und - 20 bis 65 Gew.-% Füllstoff mit einer Körnung von 0 bis 3 mm, jeweils bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, enthält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Terrazzobodenmischung zur Herstellung von Nutzschichten mit terrazzoähnlicher Oberfläche und ein Verfahren zur Herstellung eines fugenlosen, schleifbaren Bodenbelags terrazzoähnlicher Oberfläche.
Terrazzo ist ein künstlicher mineralischer Werkstoff (Beton) für Fußbodenbeläge. Er besteht aus einem Bindemittel wie gebranntem Kalk oder Zement und Zuschlägen aus Gesteins- oder Ziegelsplitt und ist fugenlos. Der traditionelle Terrazzoboden wird als sogenannter Ortsterrazzo vor Ort, beispielsweise in einem Gebäude, eingebracht, gewalzt und nach dem Härten geschliffen. Terrazzoböden bestehen aus einer besonderen Zusammenstellung von Bindemitteln und Zuschlagstoffen, meist ab 5 mm Korngröße, und müssen bei der Verdichtung gewalzt sein. Hingegen ist Fließestrich oder Fließbeton, der nachträglich geschliffen wird, kein Terrazzoboden. Durch das Schleifen werden die Körner der Zuschläge sichtbar und bestimmen so das Erscheinungsbild des Bodens. Das Einbringen des Materials mit der Terrazzokelle ist recht mühselig, so dass die Tagesleistung auf der Baustelle meist gering ist. Ferner muss der Terrazzo über eine längere Zeit gewalzt werden, um aus einem ursprünglich bindemittelreichen System, das sich gerade noch verarbeiten lässt, ein bindemittelarmes System zu generieren, um eine möglichst hohe Steindichte in der Oberfläche zu erzielen und den Schwund des Systems etwas zu reduzieren. Die Tagesleistung einer Verlegekolonne ist damit naturgemäß gering.
Da die verwendeten Zuschlagstoffe in der Regel eine Körnung ab 5 mm aufweisen, ist ein Schichtaufbau von 8 bis 10 mm in der Praxis nicht möglich. Bedingt durch die Bindemittelarmut des klassischen Terrazzos und der damit bedingten geringen Biegezugfestigkeit, hat ein Terrazzo in der Regel eine Schichtstärke von größer als 6 cm zusätzlich zu einer darunter liegenden Lastausgleichsschicht. Traditionelle Estriche, die mit Sand der Körnung 0/8 mm gestreckt sind, benötigen demgegenüber im Verbund nach EN 18560 Teil 3 nur eine minimale Schichtstärke von mehr als 24 mm.
Durch die langsame Festigkeitsentwicklung des verwendeten Bindemittels Portlandzement muss nach dem Einbau eines Terrazzos mehrere Tage bis zum Schleifen gewartet werden, damit die Festigkeit der Bindemittelmatrix hinreichend hoch ist und keine Körnung beim Schleifen aus der Fläche gerissen wird. Ferner muss das System bis zum Erreichen der Ausgleichsfeuchtigkeit trocknen bevor es sinnvoll eingepflegt werden kann. Folglich ist der Einbau eines Terrazzobodens sowohl zeit- als auch personalintensiv und zieht sich bis zur Nutzbarkeit des Bodens über einen Zeitraum von mehreren Wochen hin. Die Technik ist daher weitgehend in Vergessenheit geraten und wird nur noch von wenigen Spezialisten beherrscht.
Ein weiteres Problem des zuvor beschriebenen Terrazzobodens ist die Bildung sogenannter Spontanfugen also Rissen im Gefüge, die zumindest optisch unschön sind. Verantwortlich für die Risse ist das Schwundverhalten des verwendeten Bindemittels. Typische Schwundmassen liegen im Bereich größer als 0,5 mm/m. Zur Rissminimierung werden oftmals die eingebauten Feldgrößen auf ein Format 3 × 3 m limitiert und durch Schienen voneinander getrennt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monolithischen Bodenbelag zu entwickeln, der eine Optik ähnlich der eines klassischen Terrazzos hat, dessen Einbauzeit aber wesentlich kürzer und dessen Neigung zur Rissbildung so weit wie möglich reduziert sein soll, damit Feldgrößen größer 3 × 3 m auf Dauer rissfrei bleiben.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Terrazzobodenmischung zur Herstellung von Nutzschichten mit terrazzoähnlicher Oberfläche, die eine Bindemittelkomponente und eine Schmuckkörnung umfasst. Die Bindemittelkomponente enthält

– 20 bis 40 Gew.% Portlandzement,
– 6 bis 20 Gew.% Aluminatzement,
– 5 bis 20 Gew.% CaSO₄ × nH₂O, wobei n eine Zahl von 0, bis 2 ist und
– 20 bis 65 Gew.% Füllstoff mit einer Körnung von 0 bis 3 mm, vorzugsweise 0 bis 0,6 mm, jeweils bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente.

Die erfindungsgemäße Terrazzobodenmischung ist eine Trockenmischung. Diese Trockenmischung umfasst die Bestandteile Bindemittelkomponente und Schmuckkörnung. Zur Herstellung eines Bodens mit terrazzoartigem Aussehen ist der Trockenmischung Wasser zuzusetzen. Die zugesetzte Wassermenge kann 40 bis 60 Gew.%, bezogen auf die Masse des eigentlichen Bindemittels, betragen. Das eigentliche Bindemittel der Bindemittelkomponente umfasst die Bestandteile Portlandzement, Aluminatzement und Calciumsul fat, dessen Hydrate und gegebenenfalls übliche Bindemitteladditive.
Erfindungsgemäß geeignete Portlandzemente sind solche entsprechend der Norm EN 197. Diese Portlandzemente werden durch Vermahlen von Klinker, Gips und/oder Anhydrit hergestellt. Beim Brennen bilden sich aus den darin enthaltenen Hauptbestandteilen Mineralien, die für die besonderen Eigenschaften des Zements von Bedeutung sind. Die wichtigsten dieser Mineralien sind Tricalciumsilikat, Dicalciumsilikat und Tricalciumaluminat sowie das Tetracalciumaluminatferrit. Die spezifische Oberfläche der Zementzusammensetzungen nach Blaine beträgt 2.500 bis 6.000 cm²/g. Die Portlandzemente können den Festigkeitsklassen 32,5, 42,5 und 52,5 N/mm² zugehören. Es können langsam- und schnell erhärtende Zemente eingesetzt werden. Vorzugsweise werden jedoch schnell erhärtende Zemente eingesetzt. Der erfindungsgemäß eingesetzte Portlandzemente ist ein Portlandzement CEM I.
In der erfindungsgemäßen Terrazzobodenmischung ist der Portlandzement in einer Menge von 20 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 25 bis 35 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, enthalten.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Aluminatzement ist ein hydraulisches Bindemittel auf der Grundlage von Calciumaluminaten im Gegensatz zu den aus Calciumsilikaten bestehenden Portlandzementen. Ein erfindungsgemäß bevorzugter Aluminatzement weist jeweils bezogen auf den Aluminatzement und jeweils bestimmt nach DIN EN 196-2:1994 28,5 bis 30,5 Gew.% CaO, 0,2 bis 2 Gew.% SiO₂, 68,7 bis 70,5 Gew.% Al₂O₃ und 0,1 bis 0,2 Gew.% Fe₂O₃ auf. Der Aluminatzement kann in der erfindungsgemäßen Terrazzobodenmischung in einer Menge von 6 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 8 bis 14 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, enthalten sein.
Der Calciumsulfatbestandteil der erfindungsgemäßen Terrazzobodenmischung liegt in einem Anteil von 5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 7,5 bis 12,5 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, vor. Geeignet sind Calciumsulfatdihydrat, Calciumsulfathalbhydrat, Anhydrit oder deren Gemische. Besonders bevorzugt ist Anhydrit. Gute Ergebnisse werden mit einem Calciumsulfat einer spezifischen Oberfläche nach Blaine von 4.000 bis 7.000 cm²/g erhalten.
Die erfindungsgemäße Terrazzobodenmischung enthält ferner 20 bis 65 Gew.% Füllstoff, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente. Der Füllstoff wird im Kornband von 0 bis 3 mm, vorzugsweise 0 bis 0,6 mm, eingesetzt. Geeignete Füllstoffe sind quarzitische und andere silikatische, carbonatische Füllstoffe, Bariumsulfat und Gemische derselben. Besonders bevorzugt ist ein Füllstoffgemisch aus Quarz, Kreide und Dolomit.
Zur Oberflächengestaltung enthält die Terrazzobodenmischung eine Schmuckkörnung mit einer Körnung im Bereich von 0 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 4 mm und besonders bevorzugt 1 bis 3 mm. Vorzugsweise können als Schmuckkörnung Kalkstein oder Marmor in der Terrazzobodenmischung enthalten sein. Die Einsatzmenge der Schmuckkörnung, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, kann 50 bis 200 Gew.%, vorzugsweise 70 bis 140 Gew.% und besonders bevorzugt 80 bis 120 Gew.%, betragen.
Als Schmuckkörnungen können Materialien mit einer Mohs-Härte von kleiner 8, vorzugsweise kleiner 6 und besonders bevorzugt kleiner 4 eingesetzt werden. Die Schmuckkörnungen liegen in einem Kornband von 0 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 4 mm und besonders bevorzugt 1 bis 3 mm vor.
Neben den vorgenannten Bestandteilen kann die erfindungsgemäße Terrazzobodenmischung übliche Additive wie Beschleuniger, Verzögerer, Verlaufshilfsmittel und Stellmittel enthalten. Geeignete Beschleuniger sind beispielsweise Alkalicarbonate. Die Beschleuniger können beispielsweise in einer Menge von 0 bis 3 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, eingesetzt werden.
Geeignete Verzögerer sind Gluconsäuren, deren Alkali- und/oder Erdalkalisalze, Weinsäure, deren Alkali- und/oder Erdalkalisalze, Zitronensäure und deren Alkali- und/oder Erdalkalisalze und/oder Phosphorsäure, deren oligomere oder polymere Abkömmlinge sowie deren Alkali- oder Erdalkalisalze. Die Verzögerer können in einer Menge von 0 bis 3 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, eingesetzt werden.
Die Terrazzobodenmischung kann ferner ein Stabilisierungsmittel und/oder einen Verflüssiger enthalten. Vorzugsweise sind das Stabilisierungsmittel und/oder der Verflüssiger in einer Menge von 0 bis 1 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, enthalten.
Die erfindungsgemäß erhaltenen terrazzoähnlichen Bodenbeläge können nach 28 Tagen eine Druckfestigkeit von etwa 45 N/mm² und eine Biegezugfestigkeit von etwa 6,4 N/mm² aufweisen. Die Schleifbarkeit des Bodenbelags ist in der Regel gegeben, wenn die Druckfestigkeit des Materials größer 20 N/mm² ist. Eine solche Druckfestigkeit ist erfindungsgemäß nach spätestens einem Tag gegeben.
Zur Herstellung eines terrazzoähnlichen Bodens wird eine erfindungsgemäße Terrazzobodenmischung mit Wasser vermischt und das erhaltene fließfähige Gemisch auf einen Untergrund in einer Schicht aufgebracht und trocknen gelassen. Das Verhältnis Bindemittel (Zemente, Sulfatträger, Stellmittel) zu Wasser kann bei 0,3 bis 0,7, vorzugsweise bei 0,42 bis 0,54, liegen. Nachdem das auf den Untergrund aufgebrachte Material eine Festigkeit von größer 20 N/mm² aufweist und unter der Annahme, dass keine Verminderung der Oberflächenfestigkeit durch Austrocknungsvorgänge (Verbrennen) vorhanden ist, wird die Oberfläche geschliffen. Die Schichtdicke, in der das fließfähige Gemisch auf den Untergrund aufgebracht wird, kann derart sein, dass sie nach Trocknung des Belags 1 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 15 mm, und besonders bevorzugt 8 bis 11 mm aufweist.
Das folgende Beispiel dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1

Die folgenden Bestandteile werden zur Herstellung einer Terrazzobodenmischung miteinander vermischt.

Rohstoff	Gewichtsanteil [g]
Portlandzement CEM I 42,5 R	27
Aluminatzement (70% Al₂O₃)	12
Calciumsulfat × 2H₂O	9
Kreide	17
Sand	33,6
Kalksteinkörnung 1-3 mm, (Mohs < 4)	100
Additive (Verzögerer, Verflüssiger)	1,4
Summe:	200
Wasser	23

Man erhält eine honigartige Konsistenz mit Selbstverlauf. Eine signifikante Sedimentation wurde nicht festgestellt. Bedingt durch die damit erreichte gute Verarbeitbarkeit sind deutlich höhere Tagesleistungen als beim herkömmlichen Terrazzo möglich.
Die folgende Tabelle zeigt die Festigkeitsentwicklung des terrazzobodenähnlichen Bodenbelags auf der Grundlage der oben aufgelisteten Rohstoffmischung.

Zeit [d] Druckfestigkeit [N/mm²] Biegezugfestigkeit [N/mm²]

1 34 4,4

7 51 5,5

14 54 6,2

28 59 6,8
Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit wurden in Anlehnung an EN 13892-2 gemessen.
Durch die partielle kristalline Wasserbindung des Systems ist eine Einpflege innerhalb von 2 bis 3 Tagen nach dem Einbau problemlos möglich. Nach 3 Tagen Wartezeit konnte ein Feuchtigkeitsgehalt im oben gezeigten System am 4 × 4 × 16 cm Prisma von 0,8 nach der Carbid-Methode (CM) gemessen werden, die der Ausgleichsfeuchtigkeit bei 23°C/65 % relativer Luftfeuchtigkeit von 0,5 hinreichend nahekommt.

Claims

Terrazzobodenmischung mit einer Bindemittelkomponente und einer Schmuckkörnung zur Herstellung von Nutzschichten mit terrazzoähnlicher Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkomponente – 20 bis 40 Gew.% Portlandzement, – 6 bis 20 Gew.% Aluminatzement, – 5 bis 20 Gew.% CaSO₄ × nH₂O, wobei n eine Zahl von 0 bis 2 ist, und – 20 bis 65 Gew.% Füllstoff mit einer Körnung von 0 bis 3 mm, jeweils bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, enthält.
Bodenmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff quarzitisch und/oder silikatisch und/oder carbonatisch und/oder Bariumsulfat ist.
Bodenmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff eine Körnung von 0 bis 0,6 mm aufweist.
Bodenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmuckkörnung Kalkstein oder Marmor enthalten ist.
Bodenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmuckkörnung eine Körnung von 0,5 bis 4 mm, insbesondere 1 bis 3 mm, aufweist.
Bodenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmuckkörnung eine Mohs-Härte von kleiner 6, insbesondere kleiner 4, aufweist.
Bodenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmuckkörnung in einem Anteil von 70 bis 140 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, in der Terrazzobodenmischung enthalten ist.
Bodenmischung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmuckkörnung in einem Anteil von 70 bis 140 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, in der Terrazzobodenmischung enthalten ist.
Verfahren zur Herstellung eines terrazzoähnlichen Bodenbelags, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Terrazzobodenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit Wasser in einer Menge von 40 bis 60 Gew.%, bezogen auf die Masse der Bindemittelkomponente, vermischt, das erhaltene fließfähige Gemisch auf einen Untergrund in einer Schicht aufbringt, bis zu einer Druckfestigkeit von mindestens 20 N/mm² trocknen lässt und anschließend schleift.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch derart aufbringt, dass nach dem Schleifen eine Schichtdicke von 1 bis 20 mm vorliegt.