DE102022132727A1

DE102022132727A1 - Bodenplatte und Verfahren zur Herstellung einer solchen

Info

Publication number: DE102022132727A1
Application number: DE102022132727.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kemper
Original assignee: H R & Co Kg GmbH; HR & Co Kg GmbH
Current assignee: H R & Co Kg GmbH; HR & Co Kg GmbH
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2024-06-13

Abstract

Eine Bodenplatte weist eine auf einer Unterlage aufzulegende Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite auf. Ferner weist die Bodenplatte eine der Oberseite zugewandte Deckschicht und eine Trägerschicht auf, welche auf der der Oberseite abgewandten Seite der Deckschicht angeordnet ist. Die Deckschicht umfasst ein erstes Vergussmaterial und ein körniges Metallmaterial oder besteht daraus. Die Trägerschicht umfasst ein zweites Vergussmaterial und einen mineralischen Baustoff und Fasern oder besteht daraus.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Bodenplatte. Bodenplatten werden zur Stabilisierung eines befahrbaren Untergrundes an Orten eingesetzt, die hohen Verkehrslasten ausgesetzt sind. Beispiele hierfür sind die Plätze neben Zapfsäulen an Tankstellen oder Übernahmebereiche für Wechselbrücken. Eine einfache Asphaltierung oder eine herkömmliche Pflasterung ist durch das häufige Befahren des Untergrundes einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Folglich werden hier in der Regel Bodenplatten eingesetzt, die eine geringe Verschleißresistenz aufweisen. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, für diesen Zweck Platten aus Metall, in der Regel aus Stahl, einzusetzen. Diese weisen auch eine hohe Verschleißfestigkeit auf, allerdings kommt es beim Befahren von mit Metallplatten belegten Bereichen einerseits zu einer hohen Geräuschentwicklung, des Weiteren haben Metallplatten eine geringe Reibung an der Oberfläche, so dass sie nicht besonders rutschhemmend sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bodenplatte und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, mit denen die geschilderten Nachteile einer zu hohen Geräuschentwicklung beseitigt und gleichzeitig eine akzeptable Verschleißfestigkeit und Rutschhemmung erzielt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bodenplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Bodenplatte weist eine auf einer Unterlage aufzulegende Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite auf. Ferner verfügt die Bodenplatte über eine der Oberseite zugewandte Deckschicht und eine Trägerschicht, welche auf der der Oberseite abgewandten Seite der Deckschicht angeordnet ist. Die Deckschicht umfasst ihrerseits ein erstes Vergussmaterial und ein körniges Metallmaterial oder besteht daraus. Die Trägerschicht umfasst ein zweites Vergussmaterial und einen mineralischen Baustoff und Fasern oder besteht daraus.
Die erfindungsgemäße Bodenplatte ist so in der Lage, einerseits für die ausreichende Stabilität der Trägerschicht zu sorgen, was durch die Kombination von Vergussmaterial, mineralischem Baustoff und Faserwerkstoff erreicht wird. Bevorzugt sind Metallfasern vorgesehen. Gleichzeitig wirkt die Deckschicht schalldämpfend auf die gesamte Anordnung, sodass ein Überfahren der erfindungsgemäßen Bodenplatte trotz ausreichender Verschleißfestigkeit gleichzeitig für eine geringere Geräuschentwicklung sorgt.
Bevorzugt wird die Bodenplatte nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, welches die folgenden Schritte aufweist:

i) Bereitstellen einer Negativform;
ii) Einbringen eines ersten Vergussmaterials in die Negativform;
iii) Verteilen eines körnigen Metallmaterials in der Negativform;
iv) teilweises oder vollständiges Aushärtenlassen des ersten Vergussmaterials zur Ausbildung einer Deckschicht;
v) Verteilen eines einen mineralischen Baustoff aufweisenden Materials auf der Deckschicht zur Ausbildung einer festen Schicht;
vi) Verteilen einer Mischung auf der festen Schicht, wobei die Mischung einen mineralischen Baustoff , ein zweites Vergussmaterial und Fasern aufweist;
vii) Aushärtenlassen des zweiten Vergussmaterials.

Der Aushärtevorgang in Schritt iv) erfolgt bevorzugt lediglich teilweise, sodass die daraus gebildete erste Schicht aus Vergussmaterial und körnigem Metallmaterial höchstens zähelastisch oder pastös ist, wenn Schritt v) begonnen wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der in Schritt v) aufgebrachte mineralische Baustoff eine vernünftige Verbindung mit der zuvor eingebrachten Schicht eingeht.
Durch die Herstellung mit einer Negativform lässt sich auch die zu befahrende oder zu betretende Oberfläche der erfindungsgemäßen Bodenplatte mit einer rutschhemmenden Auflage herstellen, die beispielsweise in die Negativform zuunterst separat oder mit dem Vergussmaterial eingebracht wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht wenigstens eine Zwischenschicht vorhanden ist, die einen mineralischen Baustoff umfasst. Eine solche Zwischenschicht kann beim Herstellungsprozess von Vorteil sein, wenn man zwischen der Deckschicht und der Trägerschicht eine bessere Verbindung schaffen möchte.
Je nach Anwendungsfall kommen unterschiedliche Vergussmaterialien für das erste Vergussmaterial und das zweite Vergussmaterial in Betracht. Das erste und/oder zweite Vergussmaterial umfasst bevorzugt wenigstens ein Material, das ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe: zementgebundenes kunststoffvergütetes Material, Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Methacrylatharz. Gerade durch den Einsatz von Epoxidharz man eine besonders geräuschreduzierende Bodenplatte hergestellt werden.
Wie oben angesprochen, handelt es sich bei den Fasern bevorzugt um Metallfasern, insbesondere um Stahlfasern und/oder Edelstahlfasern. Es können aber auch andere Faserwerkstoffe eingesetzt werden, alternativ oder ergänzend kann es sich beispielsweise um Fasern handeln, die aus der Gruppe Kohlefasern, Kunststoffmikrofasern, Kunststoffmakrofasern, Glasfasern, Kaltbandfasern ausgewählt sind.
Auch die Wahl der Länge der verwendeten Fasern kann unterschiedlich sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die mittlere Faserlänge der Fasern im Fall von Stahlfasern im Bereich zwischen 2-20 mm, bevorzugt 5-15 mm, äußerst bevorzugt 8-12 mm, insbesondere 10 mm, und im Fall von Edelstahlfasern im Bereich zwischen 10-50 mm, bevorzugt 20-40 mm, äußerst bevorzugt 25-35 mm, insbesondere 30 mm, liegt.
Entsprechend unterschiedlich können auch die Dicken der verwendeten Fasern ausgebildet sein. Bevorzugt liegt die mittlere Faserstärke der Metallfasern im Fall von Stahlfasern im Bereich zwischen 0,05-0,3 mm, bevorzugt 0,1-0,25 mm, äußerst bevorzugt 0,15-0,20 mm, insbesondere 0,175 mm, und im Fall von Edelstahlfasern im Bereich zwischen 0,1-1,0 mm, bevorzugt 0,2-0,7 mm, äußerst bevorzugt 0,4-0,6 mm, insbesondere 0,5 mm.
Der verwendete mineralische Baustoff weist bevorzugt eine mittlere Korngröße von größer als 0 bis 10 mm, bevorzugt zwischen 0 und 0,4 mm, äußerst bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 mm, insbesondere 0,5 mm auf. Die mittlere Korngröße wird dabei durch Sieben ermittelt, bzw. unterschiedliche Größenfraktionen werden durch ein Siebverfahren, zum Beispiel nach DIN EN 12620 für Gesteinskörnung erhalten.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei dem körnigen Metallmaterial um Stahlkorn und/oder Edelstahlkorn handelt. Zusammen mit dem ersten Vergussmaterial lassen sich hierdurch Deckschichten mit den gewünschten Eigenschaften herstellen. Auch hier kann die mittlere Korngröße unterschiedlich gewählt werden. Bevorzugt ist, dass die mittlere Korngröße des körnigen Metallmaterials im Bereich zwischen 0 und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,7 mm, äußerst bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 mm, insbesondere bei 0,5 mm liegt. Auch hier wird die mittlere Korngröße durch ein Siebverfahren, zum Beispiel nach DIN EN 12620 für Gesteinskörnung erhalten.
Zur Abbindung und Begünstigung des Aushärtens der einzelnen Schichten ist bevorzugt vorgesehen, dass in wenigstens einer Mehrzahl der Schichten Zement oder/und ein anderes Bindemittel mit einem VOC-Gehalt von weniger 1 Gew.-% vorhanden ist.
Der mineralische Baustoff kann unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Es kann ein mineralischer Hartstoff sein. Bevorzugt umfasst der mineralische Baustoff wenigstens ein Material aus der Gruppe Korund, Quarz, Sand, Kies, Kalk, keramisches Material, Beton, Basalt.
Die Erfindung eignet sich besonders zur Ausgestaltung eines Bodens, bevorzugt eines befahrbaren oder begehbaren Bodens. Ein solcher weist dann bevorzugt eine Mehrzahl erfindungsgemäße Bodenplatten auf. Der befahrbare Boden kann dazu einen Einlegerahmen umfassen, in welchen eine oder eine Mehrzahl oben beschriebener Bodenplatten eingelegt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1-3 noch näher erläutert.

1 - zeigt einen befahrbaren Boden mit einer Mehrzahl erfindungsgemäßer Bodenplatten in perspektivischer Darstellung,
2 - zeigt eine Querschnittansicht durch eine erfindungsgemäße Bodenplatte,
3 - zeigt eine Querschnittansicht für ein Ausführungsbeispiel eines befahrbaren Bodens.

Ein in 1 dargestellter befahrbarer Boden 1 weist eine Unterlage 3 auf, das kann zum Beispiel eine asphaltierte oder betonierte Fläche sein, auf welcher Bodenplatten 2 angeordnet sind.
Ein exemplarischer Schichtaufbau einer Bodenplatte 2 ist in 2 dargestellt; die Bodenplatte 2 weist eine Deckschicht 21 und eine Trägerschicht 22 auf. Die Deckschicht 21 enthält dabei bevorzugt ein körniges Metallmaterial, welches mit einem ersten Vergussmaterial, insbesondere Epoxidharz, vergossen ist. Die Trägerschicht 22 weist ein zweites Vergussmaterial, beispielsweise auch Epoxidharz, auf, mit welchem ein mineralischer Baustoff und ein Fasermaterial vergossen sind. Der mineralische Baustoff kann beispielsweise ein mineralischer Hartstoff wie Korund sein, während es sich bei dem Fasermaterial vorzugsweise um Metallfasern, zum Beispiel Stahlfasern oder Edelstahlfasern, handeln kann. Den Vergussmaterialien wird zudem bevorzugt ein Bindemittel wie Zement oder dergleichen zugesetzt. Weiter kann bei der erfindungsgemäßen Bodenplatte 2 zur Verbesserung der Anbindung der Deckschicht 21 an der Trägerschicht 22 eine Zwischenschicht 23 vorhanden sein, die ihrerseits auch einen mineralischen Hartstoff, wie beispielsweise Korund, enthalten kann. Für weitere mögliche Materialien und deren physikalische Eigenschaften wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die so ausgebildeten Bodenplatten 2 können - wie in 3 angedeutet - im Untergrund 3 beispielsweise dadurch fixiert werden, dass man einen Halterahmen 4 als Unterlage in den Boden 3 einlässt. Der Halterahmen 4, bevorzugt ein Stahlrahmen, dient als Einfassung der darin eingelegten Bodenplatten 2. Natürlich können die erfindungsgemäßen Bodenplatten 2 auch auf andere Weise verlegt werden.
Insgesamt wird mithilfe der erfindungsgemäßen Bodenplatten 2 ein befahrbarer Untergrund bzw. befahrbarer Boden 1 geschaffen, der einerseits aufgrund der Materialwahl der Trägerschicht 22 hinreichend stabil ist, andererseits aufgrund der Materialwahl der Deckschicht 21 zum einen verschleißfest ist und zum anderen geräuschdämpfend wirkt.

Claims

Bodenplatte (2) aufweisend: eine auf einer Unterlage (3, 4) aufzulegende Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite, eine der Oberseite zugewandte Deckschicht (21) und eine Trägerschicht (22), welche auf der der Oberseite abgewandten Seite der Deckschicht (21) angeordnet ist, wobei die Deckschicht (21) ein erstes Vergussmaterial und ein körniges Metallmaterial umfasst oder daraus besteht, wobei die Trägerschicht (22) ein zweites Vergussmaterial und einen mineralischen Baustoff und Fasern umfasst oder daraus besteht.
Verfahren zur Herstellung einer Bodenplatte (2), aufweisend die folgenden Schritte: i) Bereitstellen einer Negativform; ii) Einbringen eines ersten Vergussmaterials in die Negativform; iii) Verteilen eines körnigen Metallmaterials in der Negativform; iv) vollständiges oder teilweises Aushärtenlassen des ersten Vergussmaterials zur Ausbildung einer Deckschicht; v) Verteilen eines einen mineralischen Baustoff aufweisenden Materials auf der Deckschicht zur Ausbildung einer festen Schicht; vi) Verteilen einer Mischung auf der festen Schicht, wobei die Mischung einen mineralischen Baustoff, ein zweites Vergussmaterial und Fasern aufweist; vii) Aushärtenlassen des zweiten Vergussmaterials.
Bodenplatte (2) nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Deckschicht (21) und der Trägerschicht (22) wenigstens eine Zwischenschicht (23) vorhanden ist, die einen mineralischen Baustoff umfasst.
Bodenplatte (2) nach Anspruch 1 oder Anspruch 3 oder Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Vergussmaterial wenigstens ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus der folgenden Gruppe: zementgebundenes kunststoffvergütetes Material, Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Methacry-latharz.
Bodenplatte (2) nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fasern um Metallfasern, insbesondere um Stahlfasern und/oder Edelstahlfasern, oder/und Fasern handelt, die aus der Gruppe Kohlefasern, Kunststoffmikrofasern, Kunststoffmakrofasern, Glasfasern, Kaltbandfasern ausgewählt sind.
Bodenplatte (2) oder Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Faserlänge der Fasern im Fall von Stahlfasern im Bereich zwischen 2-20 mm, bevorzugt 5-15 mm, äußerst bevorzugt 8-12 mm, insbesondere 10 mm, und im Fall von Edelstahlfasern im Bereich zwischen 10-50 mm, bevorzugt 20-40 mm, äußerst bevorzugt 25-35 mm, insbesondere 30 mm, liegt.
Bodenplatte (2) oder Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Faserstärke der Metallfasern im Fall von Stahlfasern im Bereich zwischen 0,05-0,3 mm, bevorzugt 0,1-0,25 mm, äußerst bevorzugt 0,15-0,20 mm, insbesondere 0,175 mm, und im Fall von Edelstahlfasern im Bereich zwischen 0,1-1,0 mm, bevorzugt 0,2-0,7 mm, äußerst bevorzugt 0,4-0,6 mm, insbesondere 0,5 mm, liegt.
Bodenplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-7 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Baustoff eine mittlere Korngröße von größer als 0 bis 10 mm, bevorzugt zwischen 0 und 0,4 mm, äußerst bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 mm, insbesondere 0,5 mm aufweist.
Bodenplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-8 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem körnigen Metallmaterial um Stahlkorn und/oder Edelstahlkorn handelt.
Bodenplatte (2) oder Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Korngröße des körnigen Metallmaterials im Bereich zwischen 0 und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 0,7 mm, äußerst bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 mm, insbesondere bei 0,5 mm, liegt.
Bodenplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-10 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2-10, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Mehrzahl Schichten Zement oder/und ein anderes Bindemittel mit einem VOC-Gehalt von weniger 1 Gew.-% vorhanden ist.
Bodenplatte (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-11 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 2-11, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Baustoff wenigstens ein Material aus der Gruppe Korund, Quarz, Sand, Kies, Kalk, keramisches Material, Beton, Basalt umfasst.
Boden (1), bevorzugt befahrbar oder begehbar, umfassend eine oder eine Mehrzahl Bodenplatte(n) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-12.
Boden (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Einlegerahmen (4) umfasst, in welchen eine oder eine Mehrzahl Bodenplatte(n) nach einem der Ansprüche 1 oder 3-12 eingelegt ist.