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Verfahren zur Herstellung von dreischichtigen Platten unter Verwendung
von Zement Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von zementgebundenen
Platten hoher Festigkeit, die ohne Nachbearbeitung, insbesondere ahne Schleifen,
eine glatte glänzende Oberfläche besitzen und beliebig gefärbt, marmoriert oder
in ähnlicher Weise oberflächlich verziert werden können.
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Die neuen Platten sind insbesondere als Fußbodenplatten geeignet,
lassen sich aber selbstverständlich auch für alle sonstigen denkbaren Zwecke, z.
B. als Wandbelege, Abdeckplatten für Heizkörper u. dgl., verwenden. Erfindungsgemäß
werden die Platten in drei Schichten hergestellt, indem in eine Preßform die Vorderschicht
der Platte in Form eines zähflüssigen Zementansatzes eingegossen, darauf eine Saugschicht
aus einem trockenen Zementgemisch gebracht und auf diese Saugschicht die Hinterbetonschicht
aufgegossen wird, worauf diese drei Schichten anschließend nur zur Formgebung kurze
Zeit mit hohem Druck gepreßt werden und die Platte sofort nach dem Pressen und vor
dem Abbinden aus der Form ausgestoßen wird.
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Aus der deutschen Patentschrift 229 697 ist ein Verfahren bekannt,
nach dem auf eine erste flüssige Schicht eine Lage mehr oder weniger trockenen Mörtelpulvers
aufgetragen wird, worauf der Mörtel vorzugsweise von Hand eingewalzt wird. Das Abbinden
findet in der Gußform statt. Eine Hinterbetonschicht wird von der Patentschrift
229 697 nicht vorgesehen.
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Die deutsche Patentschrift 413 993 verwendet zur Herstellung von geschichteten
Baustoffen Magnesiumdhlorid- und Magnesiagemische, die bekanntlich fast schlagartig
erhärten. Das Materialgemisch verbleibt nach dem Gießen und Erhärten ungefähr 24
Stunden in der Gußform. Zum Verdichten des Materials vor dem Abbinden wird nach
der Patentschrift 413 993 ein geringer Preßdruck von etwa 50 kg pro cm2 angewendet.
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Nach der deutschen Patentschrift 812 415 wird eine Schwerbetonschidht
durch Einrüttelung eingeformt und darauf die Masse für die Leichtbetonschicht unter
besonderer Beachtung von Wasserverhältnis und Körnung der verwendeten Materialen
aufgegossen, um die Schwi:ndungen beider Schichten anzugleichen. Ein Pressen des
Materials ist nicht vorgesehen. das Mörtelgemisch verbleibt auch während der Härtung
in der Form.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren
zur Herstellung von Mehrschichtenplatten den Vorteil, daß zur Herstellung der Platten
nur wenige Formen notwendig sind.
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Die erfindungsgemäße Kombination aus Vorder-, Saug- und Hinterbetonschicht
und die erfindungsgemäße Anwendung sehr hohen Druckes erteilt den nicht abgebundenen
Platten eine so hohe Festigkeit, daß sie aus der Form ausgestoßen werden und ohne
Beeinträchtigung ihrer Gestalt bzw. Oberfläche außerhalb der Preßform abbinden können.
Bei den bisher bekannten Verfahren ist dies nicht möglich, sondern die Platten müssen
bis zum vollständigen Erhärten in der Form verbleiben.
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Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert:
Für den Ansatz der Vorderschicht finden insbesondere Zement, Quarzmehl, Quarzsand,
Kaolin und geeignete Erd- oder Mineralfarben Verwendung. Ein geeignetes Mischverhältnis
ist beispielsweise: 100 kg Weißzement, 50 kg Quarzsand (Korngröße bis zu 0,5 mm),
50 kg feines Quarzmehl, 7 kg Kaolin, 4,5 kg Zementfarbe.
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Die Eigenschaften der fertigen Platte können in an sich bekannter
Weise durch geeignete Zusätze wesentlich verbessert werden; insbesondere lassen
sich auf diese Weise Ausblühungen auf der Ober- oder Sichtseite der fertigen Platte
zuverlässig vermeiden. Als derartige Zusätze kommen insbesondere Kasein, Borax und
waschaktive Mittel in Frage. Diese Mittel werden dem Anmachewasser zugesetzt bzw.
in diesem gelöst. Das Kasein kann man zweckmäßig vorher in Wasser anquellen lassen.
Durch solche Zusätze wird auch das Auftrocknen der Farben in der fertigen Platte
und das Ineinanderarbeiten undDurchsetzen derFarbtöne vorteilhaft unterstützt. Die
Zusatzmengen dieser Chemikalien können verhältnismäßig gering gehalten werden, so
daß sie preislich für dieHerstellung derPlatten kaum ins Gewicht fallen.
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Der Preßvorgang der Platte wird beispielsweise mit Hilfe von hydraulischen
Pressen durchgeführt, vorzugsweise in einer Matrize, deren Oberfläche geschliffen
,st,
um damit auch die Glätte der Sichtweite der ferti-;en Platte zu gewährleisten. Es
wird zunächst die zäh-3üssigeMasse der vorbeschriebenenZusammensetzung in einer
Schichthöhe von 3 bis 5 mm eingefüllt. Zuvor wird die Matrize mit einem Flüssigkeitsgemisch
aus-,estrichen, das beispielsweise aus Terpentinöl, Petroleum undLeinöl besteht
und in bekannter Weise sicherstellt, daß sich die Zementplatte nach dem Preßvorgang
aus der Formmatrize herausnehmen läßt, ohne daß die glatte Struktur der Sichtseite
durch Hängenbleiben von Teilchen an der Form zerstört wird. Während der Einfüllung
der Vorderschicht oder im Anschluß daran kann die Matrize in bekannter Weise durch
einen Vibrator gerüttelt werden, um ein dichtes Gefüge zu gewährleisten. Auch können
auf diese Weise Marmorierungen oder andere Farbeffekte begünstigt werden.
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Auf die eingegossene Vorderschicht wird nun aus einem trockenen Sandzementgemisch
die sogenannte Saugschicht in einer Stärke von etwa 5 mm aufgeschüttet. Das trockene
Gemisch dieser Schicht besteht beispielsweise aus einem Teil Grauzement und einem
Teil Sand (Körnung 0,3). Die Anordnung dieser Schicht unterstützt wesentlich dieAblösung
der fertiggepreßten Platte von der Form.
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Schließlich wird in einer- 'Stärke von beispielsweise 15 mm die sogenannte
Hinterbetonschicht in die Form eingegossen, die beispielsweise aus einem erdfeuchten
Ansatz aus Grauzement und Kies von der Siebkurve 0 bis 7 besteht. Der anschließende
Preßvorgang von wenigen Sekunden Dauer wird beispielsweise mit einem Druck von 200
kg/cm2 durchgeführt.
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Die mit Hilfe eines derartigen Verfahrens hergestellte Platte zeichnet
sich durch eine besondere Abschleiffestigkeit, durch sehr hohe Biegezugfestigkeit
und sehr hohe Druckfestigkeit aus. Eine nach dem neuen Verfahren hergestellte Platte
besaß beispielsweise folgende Werte:
| Biegezugfestigkeit ....... etwa 85 kg |
| Druckfestigkeit . . . . . .-. . . . etwa bis 1000 kg |
| Abschleiffestigkeit ....... etwa 10 |
Die hohe Abschleiffestigkeit ist dadurch begründet, daß in der Sichtseite oder Vorderschicht
gemahlener Quarz in Verbindung mit Zement verwendet wird.
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Dadurch, daß man die Platten in flüssiger Form vor dem hydraulischen
Preßvorgang auf eine geschliffene Stahlmatrize gießt, wird eine glatte, optisch
sehr günstige Oberflächenstruktur erzielt, da die glatte Oberfläche der Platte das
Spiegelbild der geschliffenen glasharten Matrize ist.
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Durch die Benutzung von harten Zuschlagstoffen, die sich mit einer
Schleifscheibe nur schwer oder nicht mehr bearbeiten lassen, erzielt man erfindungsgemäß
in Verbindung mit der glatten Matrize und der flüssigen Einbringung der Vorderschicht
dieselbe Glätte, wie sie z. B. geschliffener Naturstein, wie Marmor, Solenhofer
Material od. dgl., besitzen, ohne daß hier ein Schleifprozeß überhaupt erforderlich
ist.
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Durch die flüssige Eingabe der Vorderschicht wird vermöge der flüssigen
Struktur der Vorderschicht eine absolute Dichte der Oberfläche und Kantenschärfe
erreicht. Es lassen sich optische Effekte, z. B. Marmorierung, erzielen, die bei
keinem anderen Kunststeinplattenverfahren, wie sie bisher bekannt sind, erreichbar
sind. Der vor dem Preßvorgang automatisch arbeitende Vibrator läßt die farbmäßig
verschiedene Struktur so zusammenfließen, daß der gewünschte Eindruck z. B. eines
Natursteines, wie Marmor, entsteht. Die Matrize wird vorzugsweise nur beim Aufgießen
der Vorderschicht gerüttelt. Wie schon gesagt, läßt sich die Platte nach dem Preßvorgang
leicht von der Matrize lösen und aus der Form herausnehmen. Sie wird dann hochkant,
ohne daß eine Gefahr des Zerbrechens besteht, in frischem Zustand auf die Abstellblöcke
gestellt.
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Die Platte ist nunmehr fertig und bedarf keiner weiteren Nachbearbeitung,
wie dieses z. B. durch Nachspachteln oder Dichtmachen von Oberflächenlöchern in
der bisher bekannten Kunststeinfertigung der Fall ist. Der Schleifprozeß, wie bereits
oben erwähnt, fehlt hier vollends. Es muß lediglich darauf geachtet werden, die
Frischplatte nicht unmittelbar einer intensiven Sonnenbestrahlung auszusetzen, um
ein Verschlagen der Farben zu vermeiden. Weiterhin ist es wichtig, daß die frisch
gepreßte Platte nicht mit strömenderLuft inBerührung kommt, welche eineRißbildung
auf der Vorderschicht der Platte verursachen würde. Nach etwa 3 Wochen ist die Platte
abgebunden und verlege- und versandfertig.
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Es ist also bei dem beschriebenen neuen Verfahren zusammenfassend
folgendes als wesentlich zu bezeichnen: 1. Durch das neue System der flüssigen Eingabe
der Vorderschicht, welche nur aus Feinteilen besteht, lassen sich optische Wirkungen
erzielen, wie das bisher bei Kunststeinplatten nicht der Fall gewesen ist.
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z. Belastungsfestigkeit und Härte der Platten liegen zumindest in
gleicher Höhe wie bei Gehwegplatten mit einer Hartgesteinsvorsatzschicht, in jedem
Fall höher als z. B. Terrazzo- oder Kunststeinplatten. DieBiegezugfestigkeit, Druckfestigkeit
und Verschleißfestigkeit dieser Platte ist vermöge der Verwendung von reinem Naturquarz
in der Vorsatzschicht in Verbindung mit dem hohen Preßdruck so gut, daß die Lebensdauer
dieser Pilatte weitaus höher ist als die von Kunststeinplatten der bisher bekannten
Art. Dieses Ergebnis wird noch wesentlich dadurch begünstigt, daß die flüssige Vorsatzschicht
in Verbindung mit dem Zement so viel Wasser aufweist, daß der Zement in der ersten
Phase der Abbindung durch die große Anreicherung mit Wasser keinerlei Verdurstungserscheinung
zeigt.
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3. Die Herstellungskosten der Platte sind nicht höher als die normaler
Terrazzoplatten einfachster Art.