DE102021119916A1

DE102021119916A1 - Kunststein in plattenförmiger und einlagiger Ausgestaltung sowie System zur begehbaren und/oder befahrbaren Befestigung einer Bodenfläche und Verfahren zur Herstellung eines Kunststeins

Info

Publication number: DE102021119916A1
Application number: DE102021119916.6A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kunststein in plattenförmiger und einlagiger Ausgestaltung, bestehend aus einer Lage aus Körner aus gebrochenen Natursteinen und einem Bindemittel. Bei einem wasserdurchlässigen und druckfesten Kunststein, der preiswert herzustellen ist, ist vorgesehen, dass das Bindemittel ein Polyurethankleber ist, dass die Lage 4 bis 7 Masse-% Bindemittel und 90 bis 96 Masse-% Körner aus Natursteinen aufweist, wobei die Körner aus Natursteinen eine Korngröße zwischen 2 und 8 mm aufweisen und aus einer ersten Siebcharge von 2 bis 5 mm und/oder einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm ausgebildet ist und wobei die Lage ein Porenvolumen zwischen 20 und 30% aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststein in plattenförmiger und einlagiger Ausgestaltung, bestehend aus einer Lage aus Körnern aus gebrochenen Natursteinen und einem Bindemittel. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur begehbaren und/oder befahrbaren Befestigung einer Bodenfläche, bestehend aus einer Tragschicht und einem auf der Tragschicht angeordneten Kunststein. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines voranstehend genannten Kunststeins.
Kunststeine in plattenförmiger Ausgestaltung sind in vielfältiger Hinsicht bekannt. Sie bestehen in der Regel aus gebrochenen Natursteinen, die mit einem Bindemittel gebunden werden. Hierzu werden die gebrochenen Natursteine und die Bindemittel in der Regel in einer Form gemeinsam angeordnet und ggf. nach einer Verdichtung wird das Bindemittel ausgehärtet. Die Kunststeine können dann entformt werden oder mit der Form einer weiteren Verarbeitung bzw. Verlegung zugeführt werden.
Beispielsweise beschreibt die DE 102 18 634 A1 einen wasserdurchlässigen Kunststein sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Der Kunststein nach diesem Stand der Technik ist zweilagig und plattenförmig ausgebildet und besteht aus Körnern, die aus gebrochenen Natursteinen gewonnen sind und mittels Zement als Bindemittel gebunden sind. Vorgesehen sind etwa 150 bis 400 kg Zement pro Kubikmeter Kunststein. Der aus diesem Stand der Technik vorbekannte Kunststein ist zweilagig ausgebildet, wobei eine erste Lage und eine zweite Lage gebildet sind und die Körner der ersten Lage eine Korngröße von 1 bis 6 mm aufweisen, während die Korngröße der Körner der zweiten Lage in einem Bereich zwischen 4 und 9 mm liegen. Es sind weiterhin Poren vorgesehen, die einen Abfluss von Wasser durch den Querschnitt des Kunststeins ermöglichen, wobei die Wasserdurchlässigkeit 80 Liter pro Minute und Quadratmeter beträgt.
Dieser Stand der Technik hat auch bereits erkannt, dass im Laufe der Zeit Verschmutzungen in den Kunststein eingetragen werden, so dass sich die Wasserdurchlässigkeit verringert und Reinigungen erforderlich werden.
Der aus diesem Stand der Technik bekannte Kunststein wird gemäß der EP 1 582 628 A1 dadurch weitergebildet, dass nach Aushärten der oberen Lage die Oberfläche dieser oberen Lage mit Strahlkörnern gesandstrahlt wird, so dass die Körner der oberflächlichen Lage, soweit sie an der Oberfläche liegen, klar hervortreten und insbesondere von Zementschleier befreit werden. Hierbei haben die Strahlkörner Abmessungen, die so groß sind, dass die Strahlkörper nicht in die Poren der oberflächlichen Lage eindringen können. Durch diese Maßnahme soll der wasserdurchlässige Kunststein nach der DE 102 18 634 A1 derart weitergebildet werden, dass die Oberfläche des Kunststeins eine ästhetisch besonders ansprechende Oberfläche aufweist, insbesondere eine hochwertige Qualität hat.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kunststein derart weiterzubilden, dass insbesondere die Nachteile des Standes der Technik, nämlich die Anforderung der regelmäßigen Reinigung aufgrund von in den Poren sich ansammelnden Schmutzpartikeln vermieden oder in längeren Intervallen durchzuführen wird. Darüber hinaus soll der Kunststein eine hohe Festigkeit aufweisen und in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar sein. Gleiches gilt hinsichtlich eines gattungsgemäßen Systems und hinsichtlich eines gattungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kunststeins.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist bei einem erfindungsgemäßen Kunststein vorgesehen, dass das Bindemittel aus Polyurethankleber ausgebildet ist, wobei die singuläre Lage des Kunststeins 4 bis 7 Masse-% Bindemittel und 90 bis 96 Masse-% Körner aus Natursteinen aufweist, wobei die Körner aus Natursteinen eine Korngröße zwischen 2 und 8 mm aufweisen und aus einer ersten Siebcharge von 2 bis 5 mm und/oder einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm ausgebildet sind und wobei die Lage ein Porenvolumen zwischen 20 und 30 % aufweist.
Ein derart ausgebildeter Kunststein hat den Vorteil, dass aufgrund des nur in geringem Maße erforderlichen Bindemittels eine kostengünstige Herstellung bei Verwendung eines hochwertigen Bindemittels möglich ist. Der Polyurethankleber hat eine hohe Bindungswirkung, so dass insgesamt zur Bindung der Körner aus gebrochenen Natursteinen nur punktuelle Verbindungen zwischen den Körnern erforderlich sind. Durch die nur punktuelle Verbindung der Körner wird ein ausreichend großes Porenvolumen mit größeren Poren erzielt, so dass insbesondere feinkörnige Verschmutzungen, wie Staub durch den Kunststein abgeführt werden können und ein Zusetzen der Poren über einen längeren Zeitraum verhindert werden kann. Hierdurch wird die Anforderung an regelmäßige Reinigungen deutlich reduziert. Auch werden die Poren nicht durch Bindemittel geschlossen, das für die Verbindung der Körner nicht erforderlich ist.
Als Naturstein werden insbesondere Edelsplitte aus Basalt verwendet. Des Weiteren weist der Kunststein nach Anspruch 1 den Vorteil auf, dass er aus zwei Siebchargen zusammengesetzt werden kann oder dass lediglich eine Siebcharge Verwendung findet, sodass die Kunststeine mit unterschiedlichen Korngrößen von 2 bis 5 mm, von 5 bis 8 mm oder von 2 bis 8 mm hergestellt werden können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Körner aus Natursteinen eine Korngröße von 3 bis 6 mm aufweisen und dass die Lage ein Porenvolumen von 20 bis 25 % aufweist. Als Lage wird die singuläre Schicht des Natursteins bezeichnet. Als Naturstein seien ganz allgemein alle Gesteine definiert, wie man sie in der Natur vorfindet, sofern man sie als wirtschaftliches Gut betrachtet und erwirbt. Es handelt sich um undimensionierten Naturstein als Bruchstein bzw. Brecherprodukt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Körner aus Naturstein eine Korngröße von 5 bis 8 mm aufweisen und dass die Lage ein Porenvolumen von 25 bis 30 % aufweist. Es ist erkennbar, dass mit zunehmender Korngröße auch das Porenvolumen zunimmt, da durch die unregelmäßigen Bruchkanten der Körner aus Natursteinen größere Poren bei größerer Korngröße ausgebildet werden können. Hier ist jedoch auch zu berücksichtigen, dass die Poren aus Festigkeitsgründen nicht unbegrenzt groß sein können, so dass beispielsweise aufgrund des geringen Anteils von Bindemitteln nur eine geringe Druckbelastung, insbesondere Punktdruckbelastung gegeben ist. Vorzugsweise ist daher vorgesehen, dass die Lage 4,5 Masse-% Polyurethankleber aufweist. Bei diesem Anteil Polyurethankleber konnte eine gute Wasserdurchlässigkeit bei hoher Druckbelastbarkeit festgestellt werden. Verwendet wurde hierbei ein Einkomponenten-Polyurethankleber, nämlich ein aliphatischer Polyurethankleber.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lage bis zu 3 Masse-% Quarzsand aufweist. Durch den Quarzsand, ein Sand, der überwiegend aus Quarzkörner besteht, wobei insbesondere Sande vorgesehen sind, die nahezu ausschließlich aus Quarzkörnern bestehen, wird die Festigkeit des Kunststeins, insbesondere im Bereich der Verbindungspunkte der Körner erhöht. Bereits bei 1 Masse-% Quarzsand ist schon eine deutliche und insbesondere ausreichende Festigkeitsverbesserung festzustellen. Der Quarzsand stellt hierbei zusätzliche Klebepunkte zwischen Splitten, d.h. den Körner aus gebrochenen Natursteinen bereit.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Polyurethankleber aus zwei Komponenten besteht und insbesondere ein Polyol und ein Isocyanat aufweist. Das Isocyanat stellt hierbei den Härter dar und insgesamt ergibt sich bei der Verwendung eines zweikomponentigen Polyurethanklebers eine kürzere Abbindezeit. Durch eine Erhöhung des Anteils der zweiten Komponente, nämlich des Härters kann auch die Aushärtezeit beschleunigt werden. Ein einkomponentiger Polyurethankleber härtet über Luftfeuchtigkeit und Wärme aus, während bei einem zweikomponentigen Polyurethankleber in der Regel eine exotherme Reaktion über den Härter stattfindet, so dass ergänzend Wärme für die Aushärtung bereitgestellt wird.
Bei einem Kunststein gemäß der Erfindung ist sodann weiterhin vorgesehen, dass dieser durch eine Wasserdurchlässigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche der Lage von 0,0020 bis 0,0040 m/s und/oder über eine Spaltzugfestigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche der Lage von 1,1 bis 2,2 mPa gekennzeichnet ist. Die Wasserdurchlässigkeit liegt hierbei in einem Bereich, dass der Kunststein eine Qualitätsstufe hat, die einem Versiegelungsfaktor 0 und damit einer unversiegelten Fläche entspricht. Dennoch weist der Kunststein eine hohe Festigkeit auf, die es ermöglicht, dass der Kunststein auch mit Fahrzeugen befahrbar ist. Als Versiegelungsfaktor bezeichnet man die Eigenschaft einer Fläche, das Niederschlagswasser teilweise aufzunehmen und in den Untergrund abzuleiten. Der Versiegelungsfaktor ist das Maß dafür, wie hoch die angenommene Undurchlässigkeit einer Fläche ist. Als Faktor 1,0 wird eine vollständige Undurchlässigkeit bezeichnet, bei der das Niederschlagswasser zu 100% von der Fläche abfließt. Als Faktor 0,5 wird eine Undurchlässigkeit bezeichnet, bei der das Niederschlagswasser zu 50% von der Fläche abfließt und zu 50% durch die Fläche diffundieren kann. Insbesondere bei immer häufiger auftretenden Starkregenfällen spielen versiegelte Flächen eine große Rolle. Je größer die versiegelte Fläche ist, umso mehr Niederschlagswasser muss in beispielsweise einer örtlichen Kanalisation aufgenommen werden. Hierdurch wird oftmals eine Überlastung der Kanalisation verursacht, so dass über die Kanalisation nicht mehr abzuführendes Niederschlagswasser auch in Kellerbereiche von Gebäuden eintreten kann. Hierbei ist es nachteilig, dass die versiegelten Flächen zur Aufnahme des Niederschlagswassers nichts beitragen können. Es ist also daher erstrebenswert, auch befestigte Flächen, die befahrbar sind, derart auszubilden, dass die darunterliegenden Bereiche zur Aufnahme von Niederschlagswasser genutzt werden können. Diese Wirkung fördert der erfindungsgemäße Kunststein, der bei hoher Druckfestigkeit gleichzeitig aber auch eine maximale Durchlässigkeit aufweist, so dass eine mit dem erfindungsgemäßen Kunststein befestigte Fläche und damit ein nachfolgend beschriebenes System die Vorteile der Befahrbarkeit aufweist, ohne dass dadurch nachteilig eine große Menge Niederschlagswasser über die Oberfläche der befestigten Fläche in die Kanalisation einzuleiten ist. Vielmehr kann die in dem System unterhalb der Kunststeine angeordnete Fläche zur Aufnahme von Niederschlagswasser genutzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen System ist hierzu vorgesehen, dass eine Tragschicht als dynamische Schicht ausgebildet ist, die eine Körnung 0/16 mm aus Edelsplitten, Edelbrechsanden und auf die Gesteinsart abgestimmte Natursande aufweist. Durch diese Tragschicht wird eine ausreichende Tragfähigkeit für die Kunststeine bereitgestellt, die darüber hinaus aber auch eine gute Wasserdurchlässigkeit aufweist, so dass das durch den Kunststein diffundierendes Niederschlagswasser nur kurze Zeit auf der Tragschicht unterhalb des Kunststeins ansteht und die Stabilität des Bauwerks, nämlich des Systems nicht beeinflusst.
Vorzugsweise ist die Tragschicht mit einer Dicke von 5 bis 7 cm ausgebildet.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die dynamische Schicht mit einer Oberflächenscherfestigkeit von 95 bis 105 kN/m² und/oder einer Wasserdurchlässigkeit von zumindest 1 × 10^-3 m/s und/oder einer Ebenflächigkeit von +/- 1 cm bei einer 4 m Richtscheitlänge ausgebildet ist.
Die voranstehend beschriebenen Vorteile werden bei einem System nach der Erfindung vollständig erzielt.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Verfahrensschritte in der dargestellten Reihenfolge vorgesehen:

- Bereitstellen von gebrochenen Natursteinen mit einer Korngröße von 2 bis 8 mm aus einer ersten Siebcharge von 2 bis 5 mm und/oder einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm;
- Bereitstellen eines Bindemittels aus einem Polyurethankleber;
- Zuführen der gebrochenen Natursteine und des Polyurethanklebers in einem Mischungsverhältnis von 4 bis 7 Masse-% Polyurethankleber und 90 bis 96 Masse-% gebrochene Natursteine in einer Mischschnecke zur Erzeugung einer Mischung;
- Einfüllen der Mischung in eine Form mit einer vorgegebenen Schichtdicke;
- Verdichtung der Mischung in der Form mit einem Druck zwischen 80 bis 120 kg/m²;
- Aushärten der Mischung in der Form und
- Entformen des einschichtig ausgebildeten Kunststeins mit einem Porenvolumen von 20 bis 30 %.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die gebrochenen Natursteine in zwei Siebchargen bereitgestellt werden, so dass aus diesen Siebchargen Kunststeine unterschiedlicher Ausgestaltung hergestellt werden können. Die Korngrößen der gebrochenen Natursteine stellen in Verbindung mit dem Polyurethankleber eine Möglichkeit dar, einen Kunststein mit hoher Wasserdurchlässigkeit und gleichzeitig hoher Festigkeit herzustellen, wobei nur ein geringer Anteil des Polyurethanklebers von 4 bis 7 Masse-% in der Gesamtmasse eines Kunststeins dafür Sorge trägt, dass die Kosten der Herstellung eines solchen Kunststeins gering sind und damit ein solcher Kunststein mit einem höherwertigen Bindemittels zu einem wettbewerbsfähigen Preis im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Kunststeinen angeboten werden kann.
Durch die beispielsweise mit 950 Umdrehungen pro Minute drehende Mischschnecke in einer Mischvorrichtung wird eine gute Durchmischung der Natursteinbruchstücke und des Bindemittels erzielt. Hierbei werden die Natursteinbruchstücke mit einer dünnen Schicht des Polyurethanklebers umhüllt, so dass die Bruchstücke der Natursteine im Bereich ihrer Berührungsflächen mit einer hohen Bindekraft verbunden werden. In Kombination mit den bestimmten Korngrößen entsteht somit ein Kunststein, der eine hohe Wasserdurchlässigkeit aufweist. Die Verwendung des Polyurethanklebers wiederum führt zu einer hohen Festigkeit der Verbindung zwischen den Bruchstücken, so dass insgesamt ein Kunststein hoher Festigkeit und hoher Wasserdurchlässigkeit hergestellt wird. Hierbei trägt auch die Verdichtung der aus Bruchstücken und Polyurethankleber bestehenden Mischung bei. Bei der erfindungsgemäßen Verdichtung werden die Bruchstücke in ihrer Lage derart verändert, dass sie insgesamt näher aneinander liegen aber dennoch ein ausreichendes Porenvolumen gegeben ist, aus dem sich die hohe Wasserdurchlässigkeit ableiten lässt.
Um die Festigkeit der Kunststeine zu erhöhen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergänzend vorgesehen, dass Quarzsand bereitgestellt wird, der mit bis zu 3 Masse-% der Mischung beigemischt und der Mischschnecke zugeführt wird.
Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass der Kunststein mit einer Wasserdurchlässigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche des Kunststeins von 0,0020 bis 0,0040 m/s und/oder einer Spaltzugfestigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche des Kunststeins von 1,1 bis 2,2 MPa ausgebildet wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 einen Kunststein in Seitenansicht;
1aden Kunststein gemäß 1 in einer vergrößerten Detailansicht gemäß dem Kreis in 1 und
2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststeins nach 1.

1 zeigt einen Kunststein 1 in Form einer Platte mit einer Länge von 60 cm und einer Breite von 40 cm sowie einer Plattenstärke von 30 mm. Der Kunststein 1 ist somit quaderförmig als Platte ausgebildet und weist eine Lage 2 auf. In der Lage 2 sind Körner 3 aus gebrochenen Natursteinen, nämlich Basalt und ein Bindemittel 4 derart angeordnet, dass die Körner 3 durch Bindemitteltropfen 4 miteinander verklebt sind. Als Bindemittel 4 ist ein Polyurethankleber vorgesehen.
Der Kunststein 1 weist 4,5 Masse-% Polyurethankleber, 1 Masse-% Quarzsand und 94,5 Masse-% Körner 3 auf. Die Körner 3 weisen eine Korngröße von 5 bis 8 mm auf. Der Kunststein 1 hat ein Porenvolumen von 30 %.
Der in den 1 und 1a dargestellte Kunststein 1 weist eine Wasserdurchlässigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche 5 der Lage 2 von 0,0030 m/s und eine Spaltzugfestigkeit rechtwinklig zu der großen Oberfläche 5 der Lage 2 von 2,0 MPa auf.
Aus 2 ist eine Vorrichtung 6 zur Herstellung eines Kunststeins nach 1 zu entnehmen.
Die Vorrichtung 6 weist drei Bevorratungseinrichtungen 7, 8 und 9 auf. In der Bevorratungseinrichtung 7 ist gebrochener Naturstein in einer ersten Siebcharge mit einer Korngröße von 2 bis 5 mm bevorratet. In der Bevorratungseinrichtung 8 ist gebrochener Naturstein in einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm bevorratet und in der Bevorratungseinrichtung 9 ist ein Polyurethankleber bevorratet. Nicht dargestellt ist eine weitere Bevorratungseinrichtung, in der beispielsweise Quarzsand bevorratet sein kann.
Jede Bevorratungseinrichtung 7, 8 und 9 ist über eine Zuführleitung 10, die jeweils einen Schieber 11 aufweist, mit einer Aufgabe 12 verbunden. Der Aufgabe 12 werden die gebrochenen Natursteine entsprechend der Siebchargen und das Bindemittel in der jeweils erforderlichen Menge zugeführt und von der Aufgabe 12 einer Mischvorrichtung 13 aufgegeben. Über die Schieber 11 kann die mengenmäßige Zufuhr der Komponenten gesteuert werden.
Die Mischvorrichtung 13 weist eine Mischschnecke 14 auf, die mit einer Drehzahl von 950 Umdrehungen pro Minute angetrieben ist. In der Mischschnecke 14 werden die Ausgangsmaterialien, nämlich die gebrochenen Natursteine und der Polyurethankleber zu einer Mischung vermischt, bei der die Körner 3 mit dem Bindemittel 4 ummantelt werden, so dass sich eine hinsichtlich der Korngrößen und der Verteilung des Bindemittels 4 homogene Mischung ergibt, die dann aus der Mischvorrichtung 13 in eine Form 15 übergeben wird.
Die Form 15 ist auf einer Fördereinrichtung 16 auf Förderrollen 17 verschiebbar gelagert, so dass die Form 15 bei ihrer Befüllung mit der Mischung in gleichmäßiger Geschwindigkeit unterhalb einer Ausgabe 18 verschiebbar ist.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Mischung in der Form 15 mit einer annähernd homogenen Höhe angeordnet ist. Ist die Befüllung der Form 15 erfolgt, wird die Form 15 in den Bereich unterhalb einer Verdichtungsvorrichtung 19 angeordnet, die einen Stempel 20 aufweist, dessen Außenabmessungen mit den Innenabmessungen der Form 15 im Wesentlichen übereinstimmen, wobei der Stempel 20 in die Form 15 einfahrbar ist und die Mischung mit einem Druck von 90 kg/m² beaufschlagt.
Anschließend wird die Form 15 in den Bereich einer Entformungseinrichtung 21 gefördert. Ein in der Entformungseinrichtung 21 angeordneter Auflagetisch 22 übernimmt den Kunststein 1 aus der Form 15 und führt diesen einer nicht näher dargestellten Verpackungsanlage zu, in der die Kunststeine 1 in einer Transport- und Verpackungseinrichtung 23 auf einer Palette 24 aufgestapelt werden.
Vor der Entnahme des Kunststeins 1 aus der Form 15 wird die Mischung in der Form 15 ausgehärtet, so dass die Mischung einen formstabilen Kunststein 1 ausbildet. Der Aushärtevorgang kann auch durch einen Härteofen unterstützt werden, durch den die Form 15 mit der Mischung vor Erreichen der Entformungseinrichtung 21 durchgeführt wird.
Die voranstehend beschriebenen Kunststeine 1 können insbesondere in einem System zur begehbaren und/oder befahrbaren Befestigung einer Bodenfläche auf einer Tragschicht verwendet werden, wobei die Tragschicht als dynamische Schicht ausgebildet ist, die eine Körnung 0/16 mm aus Edelsplitten, Edelbrechsanden und auf die Gesteinsart abgestimmte Natursande aufweist. Als Edelsplitte können hier beispielsweise Diabassplit, Basaltsplit, Granitsplit, Quarzitsplit, Porphyrsplit Verwendung finden. Aus diesen Gesteinen kann auch der Edelbrechsand gewonnen werden, wobei der Edelbrechstand eine deutlich geringe Korngröße aufweist.
Die Tragschicht weist in der Regel eine Dicke von 6 cm auf.
Bezugszeichenliste

1: Kunststein
2: Lage
3: Körner
4: Bindemittel
5: Oberfläche
6: Vorrichtung
7: Bevorratungseinrichtung
8: Bevorratungseinrichtung
9: Bevorratungseinrichtung
10: Zuführleitung
11: Schieber
12: Aufgabe
13: Mischvorrichtung
14: Mischschnecke
15: Form
16: Fördereinrichtung
17: Förderrolle
18: Ausgabe
19: Verdichtungsvorrichtung
20: Stempel
21: Entformungseinrichtung
22: Auflagetisch
23: Verpackungseinrichtung
24: Palette

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10218634 A1 [0003, 0005]
EP 1582628 A1 [0005]

Claims

Kunststein in plattenförmiger und einlagiger Ausgestaltung, bestehend aus einer Lage aus Körnern aus gebrochenen Natursteinen und einem Bindemittel, wobei das Bindemittel ein Polyurethankleber ist, wobei die Lage 4 bis 7 Masse-% Bindemittel und 90 bis 96 Masse-% Körner aus Natursteinen aufweist, wobei die Körner aus Natursteinen eine Korngröße zwischen 2 und 8 mm aufweisen und aus einer ersten Siebcharge von 2 bis 5 mm und/oder einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm ausgebildet ist und wobei die Lage ein Porenvolumen zwischen 20 und 30% aufweist.
Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner aus Natursteinen eine Korngröße von 3 bis 6 mm aufweisen und dass die Lage ein Porenvolumen von 20 bis 25% aufweist.
Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner aus Natursteinen eine Korngröße von 5 bis 8 mm aufweisen und dass die Lage ein Porenvolumen von 25 bis 30% aufweist.
Kunststein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage 4,5 Masse-% Polyurethankleber aufweist.
Kunststein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage bis zu 3 Masse-% Quarzsand aufweist.
Kunststein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyurethankleber aus zwei Komponenten besteht und insbesondere ein Polyol und ein Isocyanat aufweist.
Kunststein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Wasserdurchlässigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche der Lage von 0,0020 bis 0,0040 m/s und/oder eine Spaltzugfestigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche der Lage von 1,1 bis 2,2 MPa.
System zur begehbaren und/oder befahrbaren Befestigung einer Bodenfläche, bestehend aus einer Tragschicht und einem auf der Tragschicht angeordneten Kunststein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht als dynamische Schicht ausgebildet ist, die eine Körnung 0/16 mm aus Edelsplitten, Edelbrechsanden und auf die Gesteinsart abgestimmte Natursande aufweist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht eine Dicke von 5 bis 7 cm aufweist.
System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Schicht mit einer Oberflächenscherfestigkeit von 95 bis 105 kN/m² und/oder einer Wasserdurchlässigkeit von zumindest 1 × 10^-3 m/s und/oder einer Ebenflächigkeit von +/- 1cm bei einer 4 m Richtscheitlänge ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kunststeins nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen von gebrochenen Natursteinen mit einer Korngröße von 2 bis 8 mm aus einer ersten Siebcharge von 2 bis 5 mm und/oder einer zweiten Siebcharge von 5 bis 8 mm; - Bereitstellen eines Bindemittels aus einem Polyurethankleber; - Zuführen der gebrochenen Natursteine und des Polyurethanklebers in einem Mischungsverhältnis von 4 bis 7 Masse-% Polyurethankleber und 90 bis 96 Masse-% gebrochene Natursteine in eine Mischschnecke zur Erzeugung einer Mischung; - Einfüllen der Mischung in eine Form mit einer vorgegebenen Schichtdicke; - Verdichten der Mischung in der Form mit einem Druck zwischen 80 bis 120 kg/m²; - Aushärten der Mischung in der Form und - Entformen des einschichtig ausgebildeten Kunststeins mit einem Porenvolumen von 20 bis 30%.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Quarzsand bereitgestellt wird, der mit bis zu 3 Masse-% der Mischung beigemischt und der Mischschnecke zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststein mit einer Wasserdurchlässigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche des Kunststeins von 0,0020 bis 0,0040 m/s und/oder einer Spaltzugfestigkeit rechtwinklig zu einer großen Oberfläche des Kunststeins von 1,1 bis 2,2 MPa ausgebildet wird.