DE19757746A1 - Außenbelag mit wasserdurchlässigen Eigenschaften - Google Patents
Außenbelag mit wasserdurchlässigen EigenschaftenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Außenbelag mit wasserdurchlässigen
Eigenschaften.
In den letzten Jahren ist das Problem der Entwässerung von
Außenbelägen aller Art in hohem Maße aktuell geworden. Zunehmend
wird angestrebt, das aus Niederschlägen und Schneeschmelze
anfallende Wasser nicht mehr einer zentralen Kläranlage oder
Wasser-Sammeleinrichtung zuzuleiten. Befestigte Flächen sollen
deshalb nicht versiegelt, sondern entsiegelt werden, damit das
Wasser unmittelbar vor Ort großflächig durch den Belag selbst
versickern kann. Hierfür sind wasserdurchlässige
Pflasterelemente in Form von Platten, Pflastersteinen,
Verbundsteinen und dergleichen bekannt geworden, die zur
Pflasterung von Gehwegen, Außenanlagen oder Straßenbeläge usw.
dienen (siehe DE 39 09 169 A1). Bei diesem bekannten
wasserdurchlässigen Pflasterelement handelt es sich um einen
Mehrschichtenaufbau, der insbesondere aus einer dünnen,
wasserdurchlässigen oberen Natursteinschicht und aus einer
dickeren, wasserdurchlässigen Betonschicht besteht.
Eine ähnliche Lösung wird in der EP 0 722 014 A1 angestrebt, mit
einem Mehrschichtverbundstein, dessen Hinterbetonschicht aus
einem porösen, wasserdurchlässigen Material besteht.
Das Problem der Entwässerung von insbesondere Verkehrsflächen
ist weiterhin in der Veröffentlichung Muth: "Entwässerung von
Verkehrsflächen" in s+t 48 (1994), Seite 12 ff beschrieben.
Für Zufahrtswege zu Privatgaragen, Gartenwege, Pkw-Ab
stellplätzen usw. werden nach wie vor meist Asphalt oder Beton
verwendet. Hiermit ist zwar eine gute Haltbarkeit verbunden. Es
findet jedoch eine totale Versiegelung des Bodens statt, so daß
zwingend ein Gefälle und aufwendige Anordnungen von
Entwässerungsschächten oder -rinnen mit entsprechenden Anschluß
an die Kanalisation erforderlich sind.
Sofern man hierfür Beton-Kleinpflaster verwendet, gilt hierfür
ähnliches, wenn dieses nicht als sickerfähiges Pflaster
ausgebildet ist. Bei Pflastern selbst hat es sich als nachteilig
gezeigt, daß die Fugen verschlammen und häufig mittels
Zementmörtel ausgefüllt werden, um eine bessere Fixierung der
Steine zu erzielen. Für starke Niederschläge mußten deshalb
trotzdem Abflüsse geschaffen werden.
Die Versiegelung des Bodens durch entsprechend
wasserundurchlässige Beläge wurde deshalb in den letzten Jahren
immer mehr angeprangert, da dies zwangsläufig zu einer hohen
Zusatzbelastung der Kanäle, Kläranlagen, Vorfluter und Flüsse
führte, verbunden mit immer häufig auftretenden
Hochwässerschäden.
Zwar hat die Pflastersteinindustrie mit sogenannten
"Drainpflaster", versucht, hier eine wirksame Abhilfe zu schaffen
(siehe oben genannter Stand der Technik). Auch hier ergeben sich
jedoch teilweise Probleme durch Verschmutzung und Verschlammung
der Beläge, was die Wasserdurchlässigkeit insgesamt stark
gemindert hat.
Sobald ein Wegebelag mit relativ billigem Bindemittel (Zement,
Asphalt oder Polymer) hergestellt wird, ist es zwangsläufig
erforderlich, daß die Zuschlagsstoffe, wie Kies und Sand, über
ein breites Kornspektrum, z. B. 0,1 mm bis 8 oder bis 12 mm nach
der sogenannten Fuller-Kurve aufgebaut sind. Diese Kurve steht
für höchste Dichtigkeit des Belags. Die jeweils feineren
Korngrößen können sich zwischen den nächst größeren Korngrößen
einlagern. Damit entsteht ein dichtes Gefüge mit großer
Festigkeit, weil Zement oder Asphalt an möglichst vielen
Berührungspunkten die Verklebung oder Verkittung und
Verfestigung herstellen muß. Es ist selbstredend, daß dies einer
guten Wasserdurchlässigkeit widerspricht, was an sich auch
gewollt ist.
Aus der DE 38 37 430 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines
Formteils aus Kiesel- oder Splittsteinen bekannt geworden. Dabei
werden Kiesel- oder Splittsteine mit einer Korngröße zwischen
0,5 bis 10 cm verwendet, wobei ein Acrylharz als Kunststoff-Bin
demittel eine Verklebung der Kiesel- oder Splittsteine
bewirkt. Aufgrund der großen Kornbandbreite von 1 zu 20 und den
verwendeten großen Korngröße wird relativ viel Kunststoff-Bin
demittel sowie Härter benötigt, was den Belag stark
verteuert. Die relativ großen Steinen lassen auch nur eine
eingeschränkte Verwendung zu. Auch die DE-OS 19 27 576
beschreibt einen porösen, wasser- und luftdurchlässigen Belag,
der aus Sand, Kies beliebiger Körnung bzw. Größe besteht. Diese
Zuschlagsstoffe werden ebenfalls mit einem Kunststoff-Bin
demittel umhüllt, so daß sie stellenweise fest aneinander
haften. Nachteilig ist ebenfalls die undefinierte
Zusammenstellung der Zuschlagsstoffe mit hoher Kornbreite was zu
einem hohen Verbrauch an Kunststoff-Bindemittel führt. Die große
Kornbandbreite zwischen 0,5 mm und 50 mm läßt ebenfalls eine
nicht optimale Wasser-Durchlässigkeit vermuten.
Bei der bekannten DE 40 22 586 A1 handelt es sich um ein
wasserdurchlässiges Flächenbefestigungselement mit einem
ähnlichen Aufbau wie der Gegenstand der eingangs erwähnten EP 0 722 014.
Eine obere Vorsatzschicht ist sehr feinporig
ausgeführt und wird von einer grobkörnigen Schicht unterstützt.
Eine Verklebung der Zuschlagsstoffe ist nicht vorgesehen.
Schließlich zeigt die DE 23 56 354 ein Verfahren zur Herstellung
von Auflagen auf Fahrbahndecken oder Fahrbahn-Seitenstreifen.
Hier handelt es sich um einen Belag, der wasserdicht ausgeführt
wird. Als Zuschlagsstoffe werden im wesentlichen Splittkörner
verwendet, die mit einem Kunststoff-Drainagenmörtel verklebt
werden.
Die Zusammenschau des obigen Standes der Technik zeigt auf, daß
bekannte wasserdurchlässige Beläge mit größerem Porenvolumen
bekannt sind, wobei die Zuschlagsstoffe mit einem
Kunstharzkleber verklebt werden. Um bei diesem bekannten Belägen
jedoch eine ausreichende Festigkeit zu erzielen, sind
Kleberanteile von größer 5% erforderlich, was sehr hohe Kosten
mit sich bringt. Verwendet man weniger Bindemittel, so ist dies
mit einer erheblichen Reduzierung der Festigkeit und
insbesondere der Biegezugfestigkeit verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Außenbelag mit
guten wasserdurchlässigen Eigenschaften vorzuschlagen, der sich
von herkömmlichen sickerfähigen Belägen insbesondere durch
geringere Kosten bei verbesserten Festigkeitseigenschaften
unterscheidet. Dabei soll der Belag neben einer optimalen
Wasserdurchlässigkeit auch vielseitig verwendbar sein und ggf.
Variationsmöglichkeiten in der optischen Ausgestaltung bieten.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Sachanspruchs 1 sowie des Verfahrensanspruchs 13 gelöst. In den
jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige
Weiterbildungen des davorstehenden Grundgedankens angegeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man einen
dauerhaft porösen und extrem wasserdurchlässigen Belag vor allem
dadurch erhält, daß ein sehr gut sortierter mit engem Kornaufbau
(Einkorn) von z. B. 1 bis 3, oder 2 bis 4 mm möglichst ohne
Unter- und Überkorn verwendet wird. Da die Zwischenräume
zwischen den Einzelkörnern nicht mit einem Unterkorn ausgefüllt
werden, entstehen Hohlräume, die eine optimale Entwässerung
bewirken. Es werden auch sehr gute und damit teure Bindemittel
(Kleber) verwendet, um an den wenigen Berührungspunkten der
nahezu gleich großen und möglichst runden Einzelkörner eine
"Verklebung" so stabil zu machen, daß die notwendige
Druckfestigkeit und vor allem auch die notwendige
Biegezugfestigkeit bzw. Biegezugsteifigkeit erzielt wird. Hierzu
kann ein spezielles Harzgemisch auf Epoxyd- oder
Polyurethanbasis oder dergleichen verwendet werden.
Man ist zur überraschenden Erkenntnis gelangt, daß mit optimal
vorbereiteten Ausgangsstoffen und der Verwendung von eher wenig,
jedoch extrem guten Harzbindemitteln ein optimaler Erfolg
erzielt wird. Verwendet man demgegenüber viel Harz zur Bindung
der Einzelkörner, werden die Beläge sehr hart und spröde und
neigen schnell zum Reißen schon bei geringer Belastung des
Belags und insbesondere bei geringem Nachgeben des Untergrunds.
Ein so richtig vorbereiteter Belag kann auf einer gut
verdichteten, wasserdurchlässigen Frostschutzschicht aus Kies
oder Schotter in herkömmlicher Weise aufgebracht, wobei
vorzugsweise Beläge mit nur 2 bis 5 cm Stärke verwendet werden.
Die Druckfestigkeit eines solchen Belags entspricht zwar nicht
ganz derjenigen von Beton oder Asphalt, dafür erreicht die
Biegezugfestigkeit deutlich höhere Werte als bei diesen
Materialien, was insbesondere für die Haltbarkeit und
Dauergebrauchsfähigkeit von ausschlaggebender Bedeutung ist.
Durch die hohe Grobporigkeit des erfindungsgemäßen Außenbelags
ist nicht nur eine sofort wirkende, totale Wasserdurchlässigkeit
gegeben, die nach Untersuchungsberichten das rund 100fache
gegenüber üblichen Drainpflastern erreicht. Ein weiterer,
hiermit verbundener Vorteil liegt in der selbstreinigenden
Wirkung eines solchen Belages durch den schnellen
Wasserdurchgang, so daß übliche Verschmutzungen, z. B. durch
Reifen oder dergleichen problemlos beseitigt werden können.
Trotz der für diese Beläge sehr geringen Stärke von z. B. 2 bis
5 cm, können aufgrund der hohen Biegezugfestigkeit mit
gemessenen Werten von z. B. 7,6 N/mm2 derartige Beläge auch bei
dauerhafter Belastung z. B. an Pkw-Abstellplätzen verwendet
werden, bei denen sich geringe Setzungen des Unterbaus ergeben
können. Diese Verformung wird von dem Belag elastisch
aufgenommen, ohne daß dieser reißt. Versuche haben ergeben, daß
dies bereits bei Belagstärken von 2 bis 3 cm gegeben ist.
Zur Erzielung einer noch höheren Belastungsfähigkeit des Belags,
beispielsweise zum Befahren mit einem Lastkraftwagen, kann der
erfindungsgemäße Belag auch in eine Wabenstruktur eingebracht
werden, wie sie beispielsweise unter dem Namen "Ecoraster" der
Firma KHW Umweltdienst GmbH, Köln bekannt geworden ist. Mittels
einer solchen Wabenstruktur aus hochfestem Polyethylen kann der
erfindungsgemäße Belag ebenfalls in der Schichtstärke von nur 3
cm durch einen LKW befahren werden. Die seitlichen Wände der
Wabenstruktur unterstützen dabei die Festigkeit des Belags.
Dabei können die Waben in einer Größe von beispielsweise 30 × 30
oder 40 × 40 cm vorgefertigt werden. Die Wabenwandung dient als
eine Art Armierung oder Stütze für das eingebrachte Material,
wobei die Verbindung der Waben Schubkräfte aufnehmen kann.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt auch in der
Möglichkeit der Farbgebung während der Vorbereitungshandlungen
beim Aufbau des Belags. Hierdurch sind Dekorbeläge mit
verschiedenen Farbkornmischungen möglich, die oft aus zwei bis
drei Farbkomponenten hergestellt werden und ein hohes Maß an
optischer Eleganz darstellen.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Belags werden als
Zuschlagsstoffe vorzugsweise Quarzfeinkieskörner verwendet, die
eine möglichst gute Rundung aufweisen sollen, d. h. es werden
zur optimalen Ausführung der Erfindung möglichst keine oder nur
wenig gebrochene oder splittige Körner verwendet.
Die Quarzfeinkieskörner werden in einem äußerst engen Kornband
verarbeitet, d. h. in Korngrößen von z. B. 0,7 bis 1,2 mm oder
1,0 bis 2,4 mm, bzw. 2 bis 4 mm. Zur Vorbereitung des Belags
wird dieses Ausgangsprodukt mehrfach sauber gewaschen, danach
feuergetrocknet und entstaubt. Die absolute Sauberkeit und
Reinheit dieses Ausgangsprodukts ist von Bedeutung, um eine
sonst ständig vorhandene Staubschicht um die Einzelkörner zu
vermeiden, die einer späteren Verbindung der Einzelkörner
negativ entgegensteht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, in
einzelnen Chargen die so vorbereiteten Einzelkörner mit einem
Epoxyd- oder PU-Harz in einem ersten Arbeitsgang zu umgeben, um
eine Umhüllung (coating) und ggf. eine Einfärbung des
Einzelkorns zu erreichen. Hierfür wird beispielsweise ein
reaktiv verdünntes Epoxyd-Harz verwendet, wie es beispielsweise
als "Eurepox 783 der Firma Witco, Bergkamen" bekannt ist, mit
einem Aminhärter und Zusatz von entsprechenden Farbpasten. Als
Härter können beispielsweise Euredur 46 S bzw. TB 02123 H von
der Firma Witco verwendet werden. Die verwendete Härterzugabe
bei einer evtl. gewünschten Färbung richtet sich nach dem zu
färbenden Farbton. Der Härtetyp TB 02123 H weist neben einer
kürzeren Härtungsgeschwindigkeit eine bessere
Vergilbungsstabilität gegenüber dem Härter Euredur 46 S auf,
welches sich positiv auf helle Farben bemerkbar macht. Die
verwendeten Farbpasten sind in Epoxyd- bzw. Aldehydharz
angeriebene Pigmente. Das umhüllende Gefüge des jeweiligen
einzelnen Quarzkorns ist demzufolge ein Duroplast und somit
weitgehend gegen Chemikalien beständig.
Dieser Vorgang der Behandlung der Einzelkörner in einzelnen
Chargen mit Epoxyd- oder PU-Harz und ggf. einem jeweiligen
Farbzusatz geschieht in einem Mischer. Dabei ist die verwendete
Harz/Härterkombination niederviskos, um eine restlose Umhüllung
und Färbung des einzelnen Quarzkornes zu gewährleisten. Bei der
Einfärbung werden 0,8 bis 1,3 Gewichtsprozent Gesamtharz und
Farbpaste zugegeben.
Damit die einzelnen, evtl. farbigen Körner nicht zusammenkleben,
wird bei der erfindungsgemäßen Produktherstellung im heißen
Luftstrom oder durch große Fallhöhe im Mischer der Trocknungs- und
Aushärtungsprozeß abgeschlossen, so daß schließlich nur lose
Einzelkörner gleicher Farbe in entsprechenden Chargen in Säcken
abgefüllt werden können.
Sollte ein Quarzfeinkies mit guter Rundung als Rundkorn nicht
erhältlich sein, kann ggf. das Ausgangsprodukt für den
erfindungsgemäßen Belag auch mit gebrochenem Korn (Feinsplitt)
hergestellt werden. Dies erfordert allerdings eine höhere
Harzzugabe, was den Herstellungsprozeß verteuert. Weiterhin wird
aufgrund der geringeren Hohlräume die mögliche
Wasserdurchlässigkeit hierdurch vermindert. Bei entsprechenden
geringen Anforderungen kann dies jedoch auch genügen.
Die Vorbereitung des Korns in einem ersten Arbeitsschritt zur
Herstellung von losen beschichteten Einzelkörnern ist deshalb
für die vorliegende Erfindung von Bedeutung. Die Umhüllung des
Korns bewirkt eine Vorbereitung für den späteren zweiten
Arbeitsschritt zur Belagherstellung. Nur hierdurch kann sich
der nachfolgende Klebevorgang zur Zusammenfügung der
vorbereiteten Einzelkörner optimal gestalten.
Ein derart vorbereitetes Ausgangsprodukt aus losen,
gegebenenfalls eingefärbten und trockenen Einzelkörnern kann
dann zur Belagherstellung weiter verwendet werden. Die
Farbmischung kann beim Belageinbau in beliebigem prozentualem
Gewichtsanteil der einzelnen Farbe je nach Wunsch vorgenommen
werden. Bei der Mischung für den Belageinbau wird dann als
Klebemittel ein Basisharz (ohne Reaktivverdünnung) z. B. Eurepox
720 der Firma Witco mit einem geeigneten Härtergemisch
verwendet, wobei als Härter beispielsweise ein Arminhärter
TB 2123 h verwendet werden kann. Falls erforderlich, kann noch
ein sogenanntes Thixotropiermittel als "Stellmittel" zum
Andicken hinzugegeben werden, um die Viskosität der
Klebemischung zu beeinflussen. Hierfür kann z. B. das Produkt
Aerosil R 202 der Firma Degussa verwendet werden. Die Auswahl
eines Basisharzes mit dem Arminhärter TB 02123 H verbindet
folgende Vorteile bei der Verarbeitung bzw. beim jeweiligen
Einsatzzweck:
- 1. Das Basisharz und Härter reagieren schnell, so daß eine geringe Feuchtigkeitsempfindlichkeit eintritt. Auch werden die Endfestigkeiten schneller erreicht und es werden Verlegungen bis zu einer Temperatur von nur +5° Celsius möglich.
- 2. Die Endfestigkeiten sind beim Einsatz eines Basisharzes höher als beim reaktivverdünntem Harz.
- 3. Die Vergilbungsbeständigkeit des Epoxysystems wird durch den verwendeten Arminhärter TB 02123 H stark verbessert.
Kurz vor dem Einbau wird demzufolge die Farbquarzmischung ggf.
aus mehreren Komponenten in einem Hochleistungszwangsmischer
vorbereitet, wie er beispielsweise von der Firma Diem bekannt
ist. Unter Zugabe von ca. 1 bis 4% und insbesondere von 2 bis
3% farblosem Harz als Klebemittel werden die Bestandteile wie
oben angegeben gemischt und danach verarbeitet. Bei kleineren
Flächen kann dies vom Bodenleger von Hand erfolgen oder aber mit
einem speziellen Fertiger, wie er beispielsweise als
"Einbaufertiger" der Firmen Glocker oder SMG bekannt geworden
ist. Der Belag wird dabei gut verdichtet und geglättet und kann
fugenlos eingebaut werden.
Das Glätten kann auch mit einem sogenannten Flügelglätter
erfolgen, womit die Kellenschläge vermieden werden. Der
Flügelglätter sollte vorzugsweise mit Hartplastikflügeln
ausgerüstet werden, damit kein Oxidationsabrieb und damit keine
Verfärbung der Oberfläche erfolgen kann.
Durch die verwendeten Materialien wird eine hohe Viskosität des
Harzgemisches (zwischen 5000-6000 mPa.s) erzielt, wobei bereits
bei einem geringen Harzanteil beim Einbau von z. B. nur 2,5
Gewichtsprozent trotzdem eine optimale Verklebung der
"Monokörner" erzielt wird, bei gleichzeitiger maximal hoher
Wasserdurchlässigkeit. Durch die minimale Menge des verklebenden
Harzanteils erfolgt keine Zusetzung des Untergrunds mit
Überschußharz, so daß die optimale Wasserdurchlässigkeit
gewährleistet ist. Auch dieses so hergestellte Gefüge stellt
demnach ein Duroplast dar.
Die Erhärtung des Gefüges erfolgt je nach Temperaturen in ca. 6
bis 24 Stunden. Danach erreicht der Belag eine Druckfestigkeit
in der Größenordnung von 11,5 ± 1,3 N/mm2 sowie eine
Biegezugfestigkeit von 7,5 ± 0,5 N/mm2, wie es aus Meßergebnissen
vorliegt. Vergleichbare Werte bei Beton liegen in der
Größenordnung von 15 bis 25 N/mm2 für die Druckfestigkeit aber
nur von 1 bis 3 N/mm2 für die Biegezugfestigkeit.
Die hohe Biegezugsteifigkeit des erfindungsmäßen Belags kann
durch Zugabe von Kunststoffasern und inbesondere von
Fiberglasfasern mit einer Länge von z. B. circa 1 bis 2 mm und
insbesondere 1,5 mm zum Klebemittel (Harzkleber) zur Verbindung
der einzelnen Körner erreicht werden. Diese Kunststoffasern
wirken wie eine Art Armierung für die Klebestelle und
verfestigen den Belag in hohem Maße.
Außerdem ist es bevorzugt, daß dem Klebemittel zur Verbindung
der Einzelkörner Glimmer, Kunststoffglitter oder dgl.
beigemischt wird. Auf diese Weise lassen sich ansprechende
Lichtbrechungseffekte bzw. Farbeffekte erzielen. Beispielsweise
wird auf 100 kg Einzelkörner und 2,5 kg Klebemittel 10 g Glimmer
zu Beginn des Mischens beigegeben.
Für die Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Viskosität und die
Oberflächenspannung des Bindemittels optimiert, das heißt
optimal eingesetzt wird, um die Einzelkörner mit ihrer
staubfreien Umhüllung zu verkleben. Dabei wird die Viskosität
und die Fließfähigkeit des Kleber-Harzes so eingestellt, daß das
Harz nicht vom Einzelkorn abtropft, sondern am Korn haftet und
dennoch gewisse Fließeigenschaften beibehält. Es ist demzufolge
vorteilhaft, daß die Viskosität und die Fließfähigkeit des
Bindemittels optimiert, d. h. so eingesetzt wird, daß die
Oberflächenspannung des Bindemittels in Verbindung mit den
Quarzkörnern so ausgenützt wird, daß eine Anreicherung des
Klebers/Bindemittels beim Zusammenführen von zwei angrenzenden
Einzelkörnern an den Berührungspunkten erfolgt.
Anstelle des zuvor erwähnten "Stellmittels" zur Beeinflussung
der Viskosität können alternativ auch andere Zuschlagsstoffe wie
zur Tixotropierung (Verdickung) verwendet werden. Insbesondere
führt die Zugabe von Fieberglas- oder Stoffasern zum gewünschten
Effekt und einer zusätzlichen Armierung der Klebestellen und
damit zu einer deutlichen Erhöhung der Biegezugfestigkeit des
Belages. Als zweckmäßig hat es sich außerdem erwiesen, wenn dem
Klebemittel zur Verbesserung der Fließeigenschaften noch ein
Benetzungsadditiv, z. B. auf Silanbasis beigemischt wird, damit
sich das Klebemittel leichter an den Berührungsstellen zwischen
den Körnern anreichern kann.
Die Viskosität des Bindemittels wird durch die sogenannten
"Stellmittel" eingestellt. Dabei soll das Bindemittel sich am
Einzelkorn nahezu punktförmig an der Klebestelle anreichern, so
daß insgesamt nur sehr wenig Klebemittel benötigt wird.
Ausschlaggebend hierfür ist die richtige Oberflächenspannung des
Klebemittels. Das Klebemittel oder Bindemittel wirkt deshalb
erfindungsgemäß mit dem vorbereiteten Einzelkorn zusammen, d. h.
beim Zusammenführen von zwei angrenzenden Einzelkörnern reichert
sich das Bindemittel aufgrund der Oberflächenspannung an der
Berührungsstelle an. Dabei können aufgrund der durchgeführten
zwei Arbeitsschritte jede beliebige Farbkombinationen für einen
Belag zusammengestellt werden, da die Farbgebung im ersten
Arbeitsschritt erfolgt.
Die optimale Wasserdurchlässigkeit ergibt sich demzufolge durch
die nur punktuelle Berührung der Körner und durch die zwischen
den Körnern verbleibenden Freiräume.
Mit dem erfindungsgemäßen Außenbelag werden demzufolge völlig
neue Anwendungsbereiche erschlossen. Insbesondere auch in
Verbindung mit der dauerhaften Einfärbung des Einzelkorns lassen
sich damit attraktive Außenbeläge herstellen, deren Farben
langzeitig erhalten bleiben. Die Verwendung derartiger Beläge
für wasserdurchlässige Außenbeläge mit ausreichend hoher
Belastbarkeit stellt deshalb einen enormen technischen
Fortschritt dar.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle
Abwandlungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. Dabei sind
selbstverständlich Variationen bei den Herstellerprodukten
möglich, die ähnliche Eigenschaften aufweisen. Maßgeblich ist
ein optimales Produkt mit ausreichend hoher Druckfestigkeit und
überragender Biegezugfestigkeit im Verhältnis zur Stärke des
Belags.
Weiterhin können mit dem gleichen Materialaufbau auch
Gehwegplatten und Pflastersteine sowie Beläge jeglicher Art
manuell oder maschinell hergestellt werden.
Claims (18)
1. Belag oder Platte, vorzugsweise Außenbelag mit
wasserdurchlässigen Eigenschaften, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- - der Belag besteht aus einem Granulat, insbesondere einem Mineralkorn wie Kies oder dergleichen mit engem Kornband von z. B. 0,7 bis 1,2 mm oder 1,0 bin 2,4 mm oder 2 bis 4 mm zur Bildung von großen Zwischenräumen zwischen aneinander grenzenden Einzelkörnern;
- - zur Erzielung einer gleichartigen definierten Oberfläche sind die Einzelkörner mit einer niedrigviskosen Kunstharz-Umhüllung versehen;
- - die Verbindung der kunstharzumhüllten Einzelkörner zu einem Belag erfolgt mittels eines höherviskosen Klebemittels mit einem sehr geringen Klebemittelanteil von ca. 1 bis 4% und insbesondere 2 bis 3%, wobei der Belag in einer Stärke von ca. 2 bis 10 cm und insbesondere 2 bis 5 cm ausgeführt ist.
2. Belag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Ausgangsprodukt ein vorzugsweise feuergetrocknetes,
weitestgehend staubfreies Grundkorn bzw. Granulat aus gut
gerundetem Feinkies, insbesondere Quarzsand oder Quarzkies
verwendet wird, mit einer Korngröße von 0,7 bis 1,2 mm bzw. 1,0
bis 2,4 mm bzw. 2 bis 4 mm, wobei das Ausgangsprodukt eine
möglichst homogene und geschlossene Oberfläche aufweist.
3. Belag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
anstelle eines Rundkorns hilfsweise auch als Ausgangsprodukt ein
gebrochenes Korn wie z. B. Splitt, Glasbruch oder dergleichen
verwendbar ist.
4. Belag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als Niederviskose-Kunstharzumhüllung eine
Epoxyd- Acrylat- oder Polyurethan-Harzumhüllung verwendbar ist.
5. Belag nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
gleichzeitig mit der Umhüllung des Granulats durch Zugabe von
Farbpigmenten oder Pasten eine Einfärbung des Einzelkorns
erfolgt.
6. Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verklebung des kunstharzumhüllten
Einzelkorns ein höherviskoses, vorzugsweise transparentes
Klebemittel auf der Basis von Epoxyd- Acrylat- oder
Polyurethanharz verwendet wird.
7. Belag nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Viskosität bzw. Fließeigenschaften des Klebemittels
einstellbar ist, wobei die Viskosität bzw. die Fließfähigkeit
des Kleber-Harzes für die Verbindung des Granulats derart
eingestellt wird, daß einerseits das Harz nicht von dem
umhüllten abtropft und das andererseits eine Fließfähigkeit
beibehalten wird.
8. Belag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klebemittel zur Verbindung der Einzelkörner eine
Oberflächenspannung aufweist, die an den Berührungsstellen des
Granulats oder Einzelkorns zu einer Anreicherung des
Klebemittels führt.
9. Belag nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fließfähigkeit und/oder die Oberflächenspannung des
Klebemittels zur Verbindung der Einzelkörner mittels Additiven,
insbesondere Tixotropiermitteel und Benetzern regulierbar sind.
10. Belag nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung der Viskosität des Klebemittels durch die Zugabe
von Stellmitteln, z. B. Kieselsäure oder anderen Füllstoffen,
wies. B. Fasern, Talkum, Quarzmehl oder dergleichen erfolgt.
11. Belag nach einem Ansprüche 1 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Klebemittel zur Verbesserung der
Biegezugfestigkeit Fasern und insbesondere Kunststoff- oder
Fieberglasfasern mit einer Länge von 0,5 bis 1,5 mm und
insbesondere 1,5 mm beigemischt werden, wobei die Zugabe
vorzugsweise in der Größenordnung von 1 bis 6 Gewichtsprozent
des Klebers erfolgt.
12. Belag nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Klebemittel zur Erzielung besonderer
optischer Effekte Glimmer, Kunststoffmittel oder dergleichen
beigemischt wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Belags oder einer Platte und
insbesondere eines Außenbelags nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Granulat aus
einem Mineralkorn und insbesondere Quarzkieskörner mit einer
möglichst guten Rundung und einer Korngröße mit engem Kornband
von z. B. 0,7 bis 1,2 mm oder 1,0 bis 2,4 mm oder 2 bis 4 mm in
einem ersten Arbeitsgang sauber gewaschen, feuergetrocknet und
entstaubt werden und in einzelnen Chargen die losen Einzelkörner
mit einem niedrigviskosen Kunstharzumhüllung, gegebenenfalls
unter Zugabe eines Farbzusatzes umhüllt werden und das ein
derart hergestelltes Ausgangsprodukt aus losen, gegebenenfalls
eingefärbten Einzelkörnern in einem späteren Arbeitsgang in
einem Mischer unter Zugabe eines höherviskosen Klebemittels von
ca. 1 bis 4% und insbesondere 2 bis 3% Klebemittelanteil
gemischt und zu einem Belag in einer Stärke von ca. 2 bis 10 cm
und insbesondere 2 bis 5 cm verlegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Klebemittel für die Herstellung und Verbindung der Einzelkörner
auf der Basis von Epoxyd-, Acrylat- oder Polyurethanharz
verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß ein fugenloser Einbau mit Verdichtung von Hand oder mittels
eines Kleinfertigers erfolgt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Glätten mit einem
Flügelpropeller mit Hartkunststoffblättern erfolgt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbelag auf einem
wasserdurchlässigen "Betonunterbau", verlegbar ist, der z. B. als
Einkornbeton für schwere Belastungen ausgebildet ist.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Belag in eine Wabenstruktur
eingebettet ist.
Priority Applications (1)
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DE1997157746 DE19757746A1 (de) | 1997-12-23 | 1997-12-23 | Außenbelag mit wasserdurchlässigen Eigenschaften |
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