DE102010002087A1

DE102010002087A1 - Betonabweisende Beschichtung für ein Schalungsmaterial

Info

Publication number: DE102010002087A1
Application number: DE102010002087A
Authority: DE
Original assignee: Doka Industrie GmbH
Current assignee: Doka Industrie GmbH
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-08-18
Also published as: WO2011101307A1

Abstract

Es wird ein Schalungsmaterial, insbesondere eine Betonschalungsplatte, bereitgestellt, auf die abschnittsweise eine Beschichtung aufgebracht ist, die ein Polymer umfasst, das Fluor und zusätzlich Chlor und/oder ein anderes Heteroatom enthält. Die Beschichtung ist zumindest auf die während der Verwendung am Beton unmittelbar anliegende Oberfläche der Schalungsplatte aufgebracht und dient der Vermeidung von Beton- und Mörtelanhaftungen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schalungsmaterial mit einer betonabweisenden Beschichtung.
Stand der Technik
Im Betonbau ist es üblich, Schalungen, die zumindest teilweise aus Schalungsplatten bestehen, zu verwenden, um zu betonierende Wände, Decken und ähnliches abzugrenzen. Die beim Betonieren und Aushärten des Betons an den Beton anliegenden Schalungsplatten sollen jedoch wiederverwendbar sein. Daher ist es wünschenswert, dass an der Schalungsplatte anhaftender Beton bzw. Mörtel leicht entfernt werden kann und möglichst keine Rückstände auf der Schalungsoberfläche zurückbleiben. Ähnliche Anforderungen gelten auch für andere Teile der Schalung, die direkt mit Beton in Kontakt kommen, wie z. B. Rahmen und Anker.
Polymerbeschichtete Schalungsmaterialien sind derzeit unter den Handelsnamen XLIFE (Doka; Oberfläche aus Polypropylen) und NFO (Westag & Gestalit AG; Oberfläche aus Melaminharz) erhältlich. Die betonabweisenden Eigenschaften solcher Schalungsmaterialien sind jedoch nicht ausreichend.
JP 2003-213929 beschreibt eine Gleitschalung mit einer Schicht aus einem vernetzbaren Fluorpolymer, das 40–70 Gew.-% Fluor enthält, z. B. einem Vinyliden-Tetrafluorethylen-Copolymer.
Die Lebensdauer solcher kunststoffbeschichteten Schalungsmaterialien ist jedoch nicht zufriedenstellend, da eindringender Kalk, insbesondere an Nagellöchern und Beschädigungen, die Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem Sperrholzträgermaterial beschädigt und so zur Ablösung der Kunststoffschicht führt.
Die US 5,792,552 beschreibt daher ein Betonschalungsmaterial umfassend einen Kern aus einem Polymerharz und einem Aussteifungselement, das als Ersatz für das konventionelle Sperrholzschalungsmaterial eingesetzt werden kann. Auf die Vorder- und/oder Rückseite können weitere Schichten aufgebracht werden. Auf die Vorderseite (die während der Benutzung zum Beton weisende Seite) kann z. B. eine Schicht aus einem (faserverstärkten) thermoplastischen Harz aufgebracht werden, um die Wiederverwendung des Schalungsmaterials zu vereinfachen. obwohl PTFE (Polytetrafluorethylene) als Beispiel für dieses Harz aufgeführt wird, zeigen PTFE-Materialien jedoch auch auf diesem Träger ausweislich der US 5,792,552 eine schlechte Haltbarkeit. Zur Lösung diese Problems empfiehlt die US 5,792,552 den Einsatz von mit Glasfilamenten verstärkten Polypropylenhomopolymeren für die an dem Beton anliegende Schicht.
Vorteilhaft wäre jedoch eine Beschichtung die auf konventionelle Sperrholzschalungsmaterialien aufgebracht werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt daher in der Bereitstellung einer Materialoberfläche, die in ihren Eigenschaften so ausgelegt ist, dass:

– die Entformbarkeit nach dem Betonieren optimal, also mit möglichst geringem Kraftaufwand möglich ist,
– die Menge der nach einem Betoniervorgang auf der Oberfläche verbleibenden Rückstände minimal ist,
– die nach einem Betoniervorgang verbliebenen Rückstände schnell und ohne Einsatz von Werkzeugen entfernbar sind,
– die oben genannten Eigenschaften konstant sind, d. h. sich auch nach einer sehr hohen Anzahl von Betoniervorgängen (und den damit verbundenen kleineren Schäden) nicht merkbar verschlechtern,
– die oben genannten Eigenschaften auch nach Einwirkung von UV-Strahlung noch vorhanden sind,
– auf den Einsatz von Trennölen verzichtet werden kann,
– die Einwirkung handelsüblicher Trennöle jedoch keine nachteiligen Auswirkungen hat, und
– das System gut in herkömmliche Schalungsprodukte integrierbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung
Die oben genannte Aufgabe wird durch den Einsatz eines Polymers gelöst, das neben Fluor auch Chlor und/oder ein anderes Heteroatom (wie z. B. Sauerstoff) enthält.
Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Schalungsmaterial auf das zumindest abschnittsweise eine Beschichtung aufgebracht ist, die das obige Polymer umfasst. Die Beschichtung ist bevorzugt so aufgebracht, dass sie bei Verwendung direkt am Beton anliegt.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Polymers zur Vermeidung von Beton- und Mörtelanhaftungen an einem Schalungsmaterial.
Beschreibung der Figuren
1: zeigt eine erfindungsgemäße Schalungsplatte;
2: zeigt ein erfindungsgemäßes Schalungsmaterial mit einem metallischen Grundelement.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Das erfindungsgemäß in der Beschichtung enthaltene Polymer enthält neben Fluor zusätzlich Chlor und/oder ein anderes Heteroatom, wie z. B. Sauerstoff.
Bei Polymeren, die Fluor und/oder Chlor enthalten, können die Monomere, aus denen das Polymer aufgebaut ist, wie z. B. Alkyl- oder Arylgruppen, teilhalogeniert oder perhalogeniert sein.
Für die Beschichtung kommen Polymere aus einem einzelnen Monomer sowie Copolymere in Frage. Bei den Copolymeren kann es sich um alternierende Copolymere, statistische Copolymere, Pfropfcopolymere und Blockcopolymere handeln. Bei Copolymer-Systemen ist/sind eine oder mehrere Monomer-Einheiten teil- oder perhalogeniert. Im Falle einer nichthalogenierten Monomer-Einheit kann es sich z. B. um ein Olefin handeln, das alkyl-, cycloalkyl-, oder arylsubstituiert ist oder ein heterocyclisches System enthält. Die entsprechenden Monomere sind auch für die teil- oder perhalogenierten Strukturelemente des Polymeren geeignet.
Die Strukturelemente können dabei direkt oder über ein Nichtmetall-Atom mit der Hauptkette des Polymers verknüpft sein.
Als besonders geeignet haben sich Monochlortrifluorethylen/Ethylen-Copolymere, und Perfluoralkoxyalkane erwiesen.
Die Schicht kann ganz oder teilweise aus dem erfindungsgemäß verwendeten Polymer bestehen. Als weitere Komponenten kommen z. B. Additive zur Verbesserung des tribologischen Verhaltens, des Verschleißverhaltens, des Sinterverhaltens und/oder der Witterungs- bzw. UV-Beständigkeit in Frage.
In dem Fall, dass die Schicht nur teilweise aus dem erfindungsgemäßen Polymer besteht oder mehrere erfindungsgemäße Polymere umfasst, kann die Schicht auch einen Konzentrationsgradienten in Bezug auf das/die Polymer(e) aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Schalungsmaterial (Schalungsprodukt) kann es sich um Schalungsplatten/-tafeln, Rahmen, Verbindungs- oder Befestigungsmittel, Binder, Anker (einschließlich Ankerstäbe, Ankerplatten und Zubehör) und weitere dem Fachmann bekannte Schalungselemente handeln.
In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform handelt es sich bei dem Schalungsmaterial um eine Schalungsplatte. Der Aufbau einer solchen Schalungsplatte ist in 1 dargestellt. Die Schalungsplatte umfasst:

– einen Träger 1, insbesondere eine (Sperr)holzplatte,
– optional eine Zwischenschicht 2,
– einen Untergrund 3,
– einen Haftvermittler 4, und
– die Beschichtung 5.

Die bei diesem Aufbau verwendete Zwischenschicht 2 kann ihrerseits wiederum aus verschiedenen Schichten aufgebaut sein, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen und unterschiedlichen Zwecken dienen. Bevorzugt umfasst die Zwischenschicht 2 zumindest eine Klebstoffschicht.
Als Untergrund 3 kann ein metallischer Werkstoff verwendet werden, wobei es sich um einen Stahl, einen Edelstahl, einen Werkzeugstahl, ein Kupferblech oder ein Aluminiumblech handeln kann. Gegebenenfalls können eine oder beide Seiten des Untergrunds 3 z. B. zur Verbesserung der Haftung strukturiert werden. Eine solche Strukturierung kann mit dem Fachmann bekannten Methoden wie Sandstrahlen etc. erfolgen.
Desweiteren kann auch ein keramischer Werkstoff zum Einsatz kommen. Dabei kann es sich um einen oxidischen oder einen nichtoxidischen Werkstoff handeln. Als bevorzugte oxidische Werkstoffe können Aluminiumoxid, Zirkondioxid, Mullit sowie andere Element-Oxide und Misch-Oxide genannt werden. Als bevorzugte nichtoxidische Werkstoffe werden Carbide sowie Nitride von Metallen und Nichtmetallen eingesetzt.
Zwischen dem Untergrund 3 und der Beschichtung 5 ist vorzugsweise zur Verbesserung der Haftung ein Haftvermittler 4 vorgesehen. Als Haftvermittler 4 kommen Carbide (z. B. Wolframcarbid), Oxide (z. B. Chromoxid), Nitride (z. B. Siliciumnitrid) in Frage. Die Haftvermittlungsschicht 4 kann aus mehreren Schichten bestehen. Dabei können insbesondere auch Polymerschichten zum Einsatz kommen.
Die erfindungsgemäße Beschichtung kann z. B. durch Flammspritzen bzw. Plasmaspritzen der Haftvermittlerschicht auf den Untergrund, Aufsprühen einer Polymersuspension und Sintern auf das Schalungsmaterial aufgebracht werden.
Wenn das Grundelement des erfindungsgemäßen Schalungsmaterials selbst aus einem Metall, z. B. aus Stahl, Edelstahl, Werkzeugstahl, oder Aluminium besteht, umfasst das erfindungsgemäße Schalungsmaterial dieses Grundelement 6, optional eine Zwischenschicht 7, einen Haftvermittler 4 und die Beschichtung 5. Ein solches Schalungsmaterial ist in 2 dargestellt.
Auch in dieser Ausführungsform kann die Zwischenschicht 7 wiederum aus einer oder mehreren Schichten bestehen. Dabei kann es sich z. B. um eine korrosionshemmende Schicht o. ä. handeln.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-213929 [0004]
US 5792552 [0006, 0006, 0006]

Claims

Schalungsmaterial, insbesondere für eine Betonschalung, auf das zumindest abschnittsweise eine Beschichtung (5) aufgebracht ist, die ein Polymer umfasst, das Fluor und zusätzlich Chlor und/oder ein anderes Heteroatom enthält.
Schalungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung (5) so auf das Schalungsmaterial aufgebracht ist, dass sie während der Verwendung unmittelbar am Beton anliegt.
Schalungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polymer Chlor und/oder Sauerstoff enthält.
Schalungsmaterial nach einem der Ansprüche 1–3, wobei als Polymer ein Monochlortrifluorethylen/Ethylen-Copolymer oder ein Perfluoralkoxyalkan eingesetzt wird.
Schalungsmaterial nach einem der Ansprüche 1–4, das zusätzlich einen Haftvermittler (4) umfasst.
Schalungsmaterial nach einem der Ansprüche 1–5, wobei es sich um eine Schalungsplatte handelt, die einen Träger (1), insbesondere aus Holz oder Sperrholz, optional eine Zwischenschicht (2) einen Untergrund (3), einen Haftvermittler (4), und die Beschichtung (5) umfasst.
Schalungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, wobei als Haftvermittler (4) ein Carbid, Oxid oder Nitrid, bevorzugt Wolframcarbid, Chromoxid oder Siliciumnitrid, eingesetzt wird.
Schalungsmaterial nach Anspruch 6 oder 7, wobei als Untergrund (3) ein metallischer Werkstoff, insbesondere Stahl, Edelstahl, Werkzeugstahl, Kupferblech oder Aluminiumblech, eingesetzt wird.
Verwendung eines Polymers, das Fluor und zusätzlich Chlor und/oder ein anderes Heteroatom enthält, zur Vermeidung von Beton- und Mörtelanhaftungen an einem Schalungsmaterial.