DE1471057C3

DE1471057C3 - Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Bauelementen aus hydraulischem und Kunstharzbeton im Preßverfahren

Info

Publication number: DE1471057C3
Application number: DE19631471057
Authority: DE
Inventors: Konrad Hartmann; Klaus Dipl.-Ing. 4270 Dorsten Ludes; Guido Dipl.-Ing. Dr. Trittler
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1963-05-28
Filing date: 1963-05-28
Publication date: 1974-11-14
Also published as: NL6405918A; BE648558A; DE1471057A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Bauelementen aus hydraulischem und Kunstharzbeton nach dem Preßverfahren.

Es ist bekannt, Platten, wie Fußbodenplatten und Wandplatten, Dachsteine, Formsteine und Rohre aus mit Zement gebundenem Beton herzustellen. Des weiteren ist es bekannt, ungesättigte Polyesterharze als Bindemittel für das Zusammenfügen von Formsteinen mineralischer Herkunft zu selbsttragenden transportablen Bauelementen zu verwenden (Kunststoff-Rundschau, 9 [1962], Heft 10, S. 482 bis 488).

Die aus mit Zement gebundenem Beton hergestellten Bauelemente müssen bis zu 27 Tagen zur Abbindung gelagert werden, ehe sie weiterverwendet und transportiert werden können (Güteklasse 350, DIN 1164. Bl. 1,4.4). Hierdurch werden große Lagerflächen erforderlich. Ferner sind diese Bauelemente nicht gegen Säuren und Salze beständig, nicht wasserdicht und nur bedingt ölfest. Bei einem unansehnlichen Äußeren beträgt die Druckfestigkeit dieser Bauelemente 400 und 500 kg/cm-'.

Einer gemeinsamen Verarbeitung von hydraulischem und Kunstharzbeton stand bisher die Tatsache entgegen, daß die Aushärtung der Polyester in Gegenwart von freiem Wasser, das seinerseits zum Abbinden des hydraulischen Betons unabdingbar vorhanden sein muß, schlecht bzw. praktisch überhaupt nicht möglich war. Es mußten daher erhebliche und aufwendige Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die Qualität der herzustellenden Bauelemente durch diesen zwingenden Wassergehalt nicht von vornherein zu beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrschichtige Bauelemente aus hydraulischem und Kunstharzbeton in einfacher und vorteilhafter Weise nach dem Preßverfahren herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine Preßform in zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten nacheinander mit hydraulischem bzw. Kunstharzbeton füllt und sodann die geschichtete Mischung in einem Arbeitsgang zu dem Bauelement unter Drücken von 150 bis 200 atü verpreßt. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Bauelemente von praktisch beliebiger Form, wie z. B. Platten, Dach- und Formsteine, Rohre, hergestellt werden können, die durch den relativ geringen Gehalt an Polyesterharzen trotz geringer Stärke und dadurch geringen Gewichts optimale Festigkeit aufweisen, ohne Hilfsmittel, wie Stahlblechunterlagen, Faserpapier oder sonstige Besc'hichtungen. Die Oberfläche der so erhaltenen Bauelemente ist absolut dicht, gegen Säuren und Laugen beständig und bedarf keiner Nachbehandlung mehr. Die Bauelemente besitzen eine Druckfestigkeit, die den laut Festigkeitsklasse 350, DIN 1164, Blatt 1, Seite 3, Punkt 4.4, Tabelle 2, 28 Tage nach der Herstellung erreichbaren Werten entsprechen, nämlich minimal 350 und maximal 550 kp/cm². Die Werte der Biegefestigkeit der Bauelemente erfüllen DIN-485-Bedingungen für die Lieferung und Prüfung von Bürgersteigplatten aus Beton, § 5 Güteeigenschaften der Klasse II — den Wert von mindestens 35 kp/cm².

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der einfachen Durchführbarkeit des Verfahrens, das bei großen Ausstoßleistungen eine außerordentlich wirtschaftliche Herstellung von nachbehandlungsfreien Bauelementen ermöglicht. Dadurch ergeben sich im Bauwesen erhebliche Einsparungen an Material-, Personal und Lagerkosten.

Unter Kunstharzbeton sind Mischungen von 2,3 bis 10% Polyester unter Zusatz von Füllstoffen zu verstehen. Als hydraulischer Beton kommen Mischungen von Zement oder Kalk mit Füllstoffen in Mischungsverhältnissen von 1 :3 bis 1 :5 in Betracht. Geeignete Füllstoffe sind einmal anorganische Stoffe,

ίο wie z. B. Sand, Kies, Natursteine, Asbest, Glasfasern, und zum anderen organische Stoffe, wie z. B. Holz, Sisal, Kokos, Torf, organische Fasern. Das jeweils günstigste Mischungsverhältnis von hydraulischem und Kunstharzbeton hängt in erster Linie von der Zähl der Schichten und zum anderen von der Natur des anorganischen Bindemittels ab: so hat sich bei der Herstellung zweischichtiger Bauelemente ein Polyesterharzanteil zwischen 4,6 und 10 Gewichtsprozent bewährt. Der Wassergehalt des anorganischen hydraulischen Betons soll maximal 0,787 Gewichtsprozent, bezogen auf die Betonmischung, betragen. Diese Mischungen werden nun nacheinander schichtweise in Formen eingefüllt, die etwa auf einem Drehtisch im Kreise angeordnet nacheinander der Presse zugeführt werden.

Das Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft auf einer sogenannten Drehtischpresse ausführen. Dabei verläuft das Füllen der Formen in zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Phasen. Vom Bauelement selbst her gesehen erfolgt die Herstellung, d. h. das Füllen und das einmalige Pressen, jedoch in einem Arbeitsgang, ohne daß jede Schicht, wie bisher üblich, einzeln gepreßt werden müßte.

Die Größe und Form der Preßformen kann stark variiert werden. Die aufzuwendenden Drücke betragen 100 bis 300 atü, vorzugsweise 150 bis 200 atü, je nach Art des Materials und der Zahl der Schichten. Für die Durchführung des Verfahrens eignet sich neben der Drehtischpresse auch eine Exzenter-Strang-Presse. Bei letzterer werden Metallformen automatisch mit einem Trennmittel besprüht, durch ein Förderband unter den Materialeinfülltrichter geführt und anschließend unter der Exzenter-Presse abgedrückt. Eine Trennvorrichtung hinter der Presse teilt die gepreßten Formteile in die gewünschte Länge. Die Formsteine müssen dann von Hand oder maschinell j abgenommen und auf Regale zum Trocknen bzw. j Härten abgelegt werden. Desgleichen kann die Ver- j formung nach dem sogenannten Rüttelpreß-Verfah- \ ren erfolgen.

Das Verfahren sei an Hand des nachfolgenden Bei- | spiels näher erläutert.

Beispiel

In einer handelsüblichen Drehtischpresse werden die in der Anlage aufgeführten Mischungen zu Stärken von 30 cm in die Formen (25/25 cm bzw. 30/25/15 cm) eingefüllt, diese Formen sodann zu der Preßvorrichtung gedreht, dort unter Drücken bis zu 200 atü Preßdruck zu Preßlingen von 35/25/15 cm gepreßt und schließlich ausgestoßen. Im einzelnen stellt sich der Ablauf des Verfahrens wie folgt dar:

Die zur Verwendung kommenden Zuschlagsstoffe, wie z. B. Kies oder Steinsplitt, werden über Transportband und Elevator in einen Vorratsbunker transportiert (vgl. 1 der Abbildung).

Aus dem Vorratsbunker werden diese Zuschlagstoffe zusammen mit dem Polyesteranteil, dem zuvor

Härter und Beschleuniger zugesetzt wurden, einem Zwangsmischer 2 zugeführt. Der dann hergestellte Polyesterbeton gelangt z. B. über eine Schnecke 3 zur Presse 4. Parallel dazu wird eine Mischung von Kies, Zement und Wasser hergestellt, die ebenfalls über eine Schnecke zur Presse gelangt. Eine Dosierungsvorrichtung teilt im gleichbleibenden Verhältnis die preßfähige Masse der Presse zu. Unter hohem Druck erfolgt die Pressung durch die Drehtischpresse 4. Nach dem eigentlichen Preßvorgang gelangen die Formlinge mittels Schiebebühne und Transportwagen zum Stapelplatz, in besonderen Fällen auch in eine Härtekammer 5. Von dort erfolgt die Verladung z. B.

durch Steingreifer auf Transportfahrzeuge. Die Mischung Rheinsand und Zement müßte etwas angefeuchtet werden, um überhaupt eine Bindung beim Ausstoßen der Formteile zu erzielen. Da der geringe Wassergehalt nicht ausreicht, den Formteilen eine genügende Festigkeit zu geben, müssen die Platten zu einem späteren Zeitpunkt mit Wasser abgesprüht werden.

Bei der Herstellung zweischichtiger Bauelemente

ίο wird in der ersten Phase die aus der Mischung von Rheinsand und Zement bzw. von Rheinsand mit Kalk bestehende Unterschicht eingebracht, in der zweiten der Polvestermörtel.

Mischung Nr.

i 3 :

Hergestellt bei atü Druck

Mittlere Festigkeit der mit Polyester hergestellten Teile:

Prüfung an Prismen 4 · 4 · 16 cm nach DIN 1164

Biegezug, kg/cm²

Druck, kg/cm²

150

200

170

22,8 519

51,3
>347

86,0
716,2

200

48,5
320

Mischung 1

47,250 Gewichtsprozent

4,600 Gewichtsprozent
0,080 Gewichtsprozent
0,040 Gewichtsprozent

37,800 Gewichtsprozent
9,443 Gewichtsprozent
0,787 Gewichtsprozent

6,000 kg

0,585 kg 0,010 kg 0,005 kg 6,600 kg

4,800 kg 1,200 kg 0,100 kg 6,100 kg 90,91 Gewichtsprozent Kunststeinmaterial

Körnung 1 bis 2 mm
8,86 Gewichtsprozent Polyester
0,15 Gewichtsprozent Härter (Benzoylperoxydpaste) 0,08 Gewichtsprozent Beschleuniger (10%ige
Dimethylanüinlösung)
78,69 Gewichtsprozent Rheinsand
19,67 Gewichtsprozent Zement
1,64 Gewichtsprozent Wasser

100,000 Gewichtsprozent 12,700 kg

Rheinsand, Zement und Wasser werden von Hand gemischt in die Form eingebracht. Das Kunststeinmaterial, Polyester, Härter und Beschleuniger werden gesondert vermischt und anschließend in die Form eingebracht und mit 150 atü abgedrückt.

Mischung 2

47,250 Gewichtsprozent 6,000 kg

4,600 Gewichtsprozent 0,585kg

0,080 Gewichtsprozent 0,010 kg

0,040 Gewichtsprozent 0,005 kg

6,600 kg

37,800 Gewichtsprozent 4,800 kg 9,443 Gewichtsprozent 1,200 kg 0,787 Gewichtsprozent 0,100 kg

6,100 kg 90,91 Gewichtsprozent Kunststeinmaterial

100,000 Gewichtsprozent 12,700 kg
Verarbeitung entsprechend Mischung 1, jedoch wird das Material mit 200 atü in der Presse abgedrückt.

Kornzusammensetzung der Zuschlagstoffe 80 kg für Mischung 3, 4 und

3,9 kg Mehl

2,8 kg Körnung bis 1 mm

7,6 kg Körnung bis 2 mm 18,5 kg Körnung bis 4,3 mm 28,0 kg Körnung bis 10 mm 19,2 kg Körnung bis 30 mm

80,0 kg

Mischung 3

48,260 Gewichtsprozent 6,250 kg

4,517 Gewichtsprozent 0,585 kg

0,080 Gewichtsprozent 0,010 kg

0,040 Gewichtsprozent 0,005 kg

6,850 kg

37,065 Gewichtsprozent 4,800 kg 9,266 Gewichtsprozent 1,200kg 0,772 Gewichtsprozent 0,100 kg

6,100 kg 91,24 Gewichtsprozent Kunststeinmaterial

vorgenannter Zuschlagstoffe 8,53 Gewichtsprozent Polyester 0,15 Gewichtsprozent Härter (Bcnzoylperoxydpaste) 0,08 Gewichtsprozent Beschleuniger (lO'Vnigc Dimethylanilinlösiing) 78,69 Gewichtsprozent Rheinsand 19,67 Gewichtsprozent Zement
1,64 Gewichtsprozent Wasser

100,000 Gewichtsprozent 12,950 kg

Rheinsand, Zement und Wasser werden gemischt und in die Form eingebracht. Das Kunststeinmaterial Polyester, Härter und Beschleuniger werden gesondert gemischt und anschlieiknd auf den Hinterbeton und die Form eingebracht. Das Material wird mit 200 atü abgedrückt.

Mischung 4

48,821 Gewichtsprozent 3,421 Gewichtsprozent 0,063 Gewichtsprozent 0,031 Gewichtsprozent

37,500 Gewichtsprozent 9,375 Gewichtsprozent 0,781 Gewichtsprozent

6,250	kg	6,700 kg
0,438	kg
0,008	kg
0,004	kg	6,100 ke
4,800	kg
1,200	kg
0,100	kg

93,28 Gewichtsprozent Kunststeinmaterial

6,54 Gewichtsprozent Polyester 0,12 Gewichtsprozent Härter (Benzoylperoxydpaste)

0,06 Gewichtsprozent Beschleuniger (lO'Vnige Dimethylanilinlösung) 78,69 Gewichtsprozent Rheinsand 19,67 Gewichtsprozent Zement

1,64 Gewichtsprozent Wasser

100,000 Gewichtsprozent 12,800 kg
Verarbeitung wie Mischung 3, jedoch wird das Material mit 170 atü abgedrückt.

Mischung 5

48,443 Gewichtsprozent 6,300 kg

4,537 Gewichtsprozent 0,590 kg

0,078 Gewichtsprozent 0,010 kg

0,038 Gewichtsprozent 0,005 kg

6,905 kg 91,24 Gewichtsprozent Kunststeinmaterial 8,54 Gewichtsprozent Polyester 0,15 Gewichtsprozent Härter (Benzoylperoxydpaste) 0,07 Gewichtsprozent Beschleuniger (10%ige Dimethylanilinlösung)

36,908 Gewichtsprozent 4,800 kg 9,227 Gewichtsprozent 1,200 kg 0,769 Gewichtsprozent 0,100 kg 100,00 Gewichtsprozent

78,69 Gewichtsprozent Rheinsand 19,67 Gewichtsprozent Kalk
6,100 kg 1,64 Gewichtsprozent Wasser

100,000 Gewichtsprozent 13,005 kg 100,00 Gewichtsprozent

Verarbeitung wie Mischung 4, jedoch wird das Material mit 200 atü abgedrückt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Bauelementen aus hydraulischem und Kunstharzbeton mit Polyesterbindemittel nach dem Preßverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Preßform in zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgenden Schritten nacheinander mit hydraulischem und Kunstharzbeton mit Polyesterbindemittel füllt und sodann die geschichtete Mischung in einem Arbeitsgang zu dem Bauelement unter Drücken von 150 bis 200 atü verpreßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der aus Kunstharzbeton mit Polyesterbindemittel bestehenden Schicht der Gewichtsanteil des Polyesters mit Härter und Beschleuniger sich zum Kunststeinmaterial wie 1: 10 bis 1:13,8 verhält.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der aus hydraulischem Beton bestehenden Schicht der Gewichtsanteil des Zementes zum Sand sich wie 1 : 3 bis 1:5 verhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen