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Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen ungepreßten oder leichtgepreßten
Platten und Formteilen aus faserbewehrtem Gips Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung faserbewehrter, gipsgebundener Platten oder Formteile.
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Es sind Verfahren bekannt, bei denen einzelne oder mehrere Platten
sowie Formteile aus einem faserhaltigen, wäßrigen Bindemittelbrei - vorwiegend einem
Zement - oder Magnesitbrei, mit anorganischen Fasern vermengt - auf geschlossenen
oder porigen Unterlagen gebildet werden, wobei der überschüssige Wasseranteil im
Faserbindemittelbrei, der zur gleichmäßigen Verteilung und teilweisen Verfilzung
der Stapelfasern notwendig ist, durch Absaugen oder Pressen oder beides abgeführt
wird.
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Der Faserbindemittelbrei wird entweder im Holländer oder im Turbolöser
aufbereitet, auf den erwähnten Unterlagen geformt und kann anschließend gepreßt
werden, um die Festigkeit zu steigern und den Wasseraustritt zu beschleunigen. Für
diese faserarmierten Baustoffe ist die gleichmäßige Verteilung des Fasermaterials
und des Bindemittels über den gesamten Plattenquerschnitt typisch.
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Ferner sind Verfahren zur Herstellung faserbewehrter Baustoffe in
Form von Platten oder Formteilen, z. B. aus Gips oder Zement, bekannt, bei denen
die Bindemittel in einem Rührbehälter für eine oder mehrere Platten zugleich ohne
Faserzusatz aufbereitet werden und die zur Bewehrung notwendigen Fasern in Form
von Flächengebilden aus mineralischen Stapelfasern oder Langfasern z. B. Glasfasern,
schichtweise in den Bindemittelbrei eingelegt werden. Der aufgegossene oder sonstwie
gleichmäßig aufbereitete Bindemittelbrei muß dazu einen so hohen Wasseranteil aufweisen,
d. h. so flüssig sein, daß eine restlose Durchdringung der Faserstoffeinlagen erzielt
wird.
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Die einzelnen schichtenweise eingelegten Fasereinlagen sind dabei
in Abhängigkeit vom Grad der Bauschelastizität des verwendeten flächigen Fasergebildes
und der Konsistens des Bindemittels mehr oder weniger gleichmäßig über den gesamten
Querschnitt der Platte verteilt, wobei Faserenden auch an die Oberfläche dringen.
Anschließend können z. B. die glasfaserbewehrten Gipsplatten zur Austreibung des
Wassers, Verkürzung des Aushärteprozesses und Erhöhung der Festigkeit gepreßt werden.
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Die Herstellung bzw. das Verfahren zur Herstellung mineralisch gebundener
Faserplatten ist im wesentlichen von der Art und dem Erhärtungsverlauf des Binders
abhängig. Das Merkmal des Versteifungsprozesses mineralischer Binder ist es, daß
der ; Übergang vom flüssigen, gut streichfähigen Bindemittelbrei über den sich verfestigenden
zum ausgehärteten Zustand mehr oder weniger allmählich erfolgt. Der typische Abbindevorgang
der mineralischen Binder wirkt sich auf einen fließenden Fertigungsablauf mit großem
Ausstoß nicht immer günstig aus und kann nur mit einem größeren maschinen- und verfahrenstechnischen
Aufwand, z. B. Zwischenstapelungen der Platten vor dem Pressen, ausgeglichen werden.
Der Versteifungsvorgang von Langsambindern, wie Zement, Magnesit, Anhydrit u. a.,
oder dem Schnellbinder Gips kann durch geeignete Zusätze beschleunigt bzw. verzögert
werden.
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Eine Steuerung der Streichzeit, unabhängig von der Abbindezeit, auch
durch Wärmeeinwirkung, ist jedoch nur in geringem Umfang möglich.
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Das Prinzip der Trockenstreuung von Bindemittelschichten auf zähflüssige
bis plastische Bindemittelbreie wurde bei Langsambindern bereits angewendet. So
ist es bekannt, Zementestrich vor dem Walzen mit Zementstaub zu pudern. Außerdem
ist weiterhin bekannt, zwischen zwei zähflüssige Schichten einer hochzuverdichtenden
Stampfbetonplatte eine Saugschicht aus Zement und Sand einzubringen. In beiden Fällen
liegt jedoch der beabsichtigte Effekt darin, eine verhältnismäßig trockene Oberfläche
zu erhalten, um zu verhindern, daß der Zement an der Walze bzw. den Preßformen anklebt.
Eine Verkürzung der Abbindezeit tritt bei diesen langsam wirkenden hydraulischen
Bindern jedoch nicht auf, zumal eine Erhöhung des Wasserfaktors über das zum Abbinden
notwendige Maß durch die fehlende Notwendigkeit einer Faserumhüllung von vornherein
nicht erforderlich ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Platten
und Formteilen aus faserbewehrtem Gips, welches es ermöglicht, bei Beibehaltung
der normalen Streichzeit zur Erzielung einer guten Durchdringung des Fasermaterials,
die Aushärtezeit
abzukürzen und gleichzeitig eine optimale Lage
der Faserbewehrung zu erreichen.
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Es wurde gefunden, daß man mehrschichtige ungepreßte oder leichtgepreßte
Platten und Formteile aus faserhaltigem Gipsbrei oder aus Gipsmilch mit eingelegten
flächigen Fasergebilden herstellen kann, wenn man auf die Naßschicht eine Schicht
pulverförmigen Gipses aufgibt. Zur Herstellung von dickeren Platten werden mehrere
Trocken- und Naßschichten im Wechsel übereinander aufgebracht.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß dem pulverförmigen
Gips pulverförmige Kristallisationskeime, wie Calciumsulfatdihydrat, Kunstharze
und Alaun zugesetzt werden. Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß die Schicht pulverförmigen Gipses vor dem Aufbringen mit kaltaushärtenden
Kunstharzen, anderen Zusatzmitteln mit hydrophoben Eigenschaften oder mit einem
mit hydraulischen Bindemitteln versehenen kaltaushärtenden Kunstharz gemischt wird.
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Eine Platte oder ein Formteil aus einem faserhaltigen Gipsbrei oder
aus Gipsmilch mit eingelegten flächigen Fasergebilden wird auf Unterlagen oder in
Formen aufgegeben und mit einer dünnen Schicht pulverförmigen Gipses gleichmäßig
bzw. im anteiligen Verhältnis zum darunter befindlichen Gipsbrei bestreut. Sollen
dickere Platten hergestellt werden, so ist es zweckmäßig, eine oder mehrere Zwischenschüttungen
trockenen Gipses oder trockenen und teigigen Gipses vorzunehmen. Durch den Trockenbindemittelauftrag
wird erreicht, daß das hygroskopische Gipspulver aus dem Bindemittelbrai das zu
seinem Abbinden notwendige Wasser und mehr in wenigen Sekunden ansaugt und an die
Oberfläche führt. Damit wird der zum Umhüllen der Faserbewehrung notwendige hohe
Wasserfaktor nach erfolgter Einbettung der Fasern spontan vermindert. Der Übergang
von Streichzeit zu Abbindebeginn erfolgt nun nicht mehr allmählich, sondern plötzlich,
und auch der Abbindeprozeß wird bis zu 55 % beschleunigt, woraus sich eine
verkürzte Pressenstandzeit ergibt. Außerdem wird der Vorgang des Wasserentzuges,
wie er während der Trocknung der Platten auf dem Diffusionswege vor sich geht, durch
die hygroskopischen Eigenschaften des trocken gestreuten Bindemittels an der Oberfläche
unterstützt.
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Zur Beschleunigung der Kristallbildung des Gipses können dem pulverförmigen
Gips pulverförmige Kristallisationskeime zugesetzt werden.
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Um die Platten oder Formkörper vor Feuchtigkeitseinflüssen zu schützen,
können kalt aushärtende, mit hydraulischen Bindemitteln versetzte Kunstharze, kalt
aushärtende Kunstharze oder andere Zusatzmittel mit hydrophoben Eigenschaften aufgestreut
werden.
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Gegenüber den bekannten Verfahren wird bei dem hier beschriebenen
Verfahren außer einer Verkürzung der Abbindezeit zusätzlich infolge der faserfreien
Zwischenschichtungen mit trockenem oder teigigem Bindemittel bei dickeren Platten
sowie Formteilen eine Trennung der einzelnen Faserschichten erreicht, d. h., die
Faserschichten vermögen sich wegen ihrer eingeschränkten Bauschelastizität nicht
gleichmäßig über den gesamten Querschnitt zu verteilen. Die Fasern in der oberen
und unteren Zone des Plattenquerschnittes sind durch eine faserfreie Bindemittelschicht
getrennt, so daß gegenüber ihrer gleichmäßigen Verteilung bei gleichbleibendem Faseranteil
die Biegefestigkeit der Platten oder Formkörper erhöht wird. Außerdem wird durch
den Trockenbindemittelauftrag ein Faseraustritt an der Oberfläche vermieden, was
sich bei Nachbehandlungen mit Überzügen vorteilhaft auswirkt. Weitere Vorteile der
Trockenbindemittelschüttung bestehen darin, daß wegen des geringeren Wasseranteils
in der Platte oder dem Formteil das Abheben von Beilagen erleichtert, das Anhaften
von Bindemittelteilchen an diesen eingeschränkt und nicht zuletzt die Trockenkapazität
verringert wird. Die Aushärtezeit kann zusätzlich dadurch verkürzt werden, daß dem
Halbhydrat eine gewisse Menge Dihydrat in pulverförmiger Form zugesetzt wird. Das
Dihydrat wirkt als Kristallisationskeim und beschleunigt den Versteifungsvorgang
des Bindemittels.
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Die Erfindung wird an einem Beispiel näher erläutert: Für eine glasfaserbewehrte
Gipsplatte wird in einem Gefäß kontinuierlich oder diskontinuierlich ein Gipsbrei,
bestehend z. B. aus 36 Gewichtsteilen Wasser, 40 Gewichtsteilen Modellgips, 1 bis
6 Gewichtsteilen Stapelfasern aus Glas, 2 bis o Gewichtsteilen abbinderegulierenden
oder gipshärtenden Mitteln, z. B. keratinhaltigen Abfallprodukten, Alaun, Kunstharzen
u. a., angerührt und auf eine Formungsfläche gleichmäßig ausgebreitet. Anschließend
streut man etwa 18 bis 21 Gewichtsteile trockenen Modellgips, der mit Dihydrat oder
anderen Zusätzen versetzt sein kann, gleichmäßig auf den vorgeformten Rohling auf
und preßt den Rohling bei Abbindebeginn mit einem spezifischen Preßdruck bis zu
5 kp/cm".