DE19944341C2 - Bauplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauplatte. Bauplatten auf Gips- oder Zementbasis finden insbesondere beim Innenausbau von Bauten vielfältig Anwendung. Sie dienen beispielsweise der Wand-, Boden- und Deckenverkleidung.

Zur einfachen Verlegung ist es bekannt, die Bauplatten mit falzartig gestalteten Randabschnitten auszubilden, so daß benachbarte Platten überlappend zueinander verlegt und miteinander verbunden werden können.

In der deutschen Offenlegungsschrift 35 04 302 A1 wird eine Betonplatte mit falzartigen Randabschnitten beschrieben, bei der gegenüberliegende Randabschnitte korrespondierend ausgebildet sind. Aus dem US-Patent 4,187,653 sind Konstruktionselemente mit falzartig gestalteten Randabschnitten bekannt, bei denen die Setzfläche der Randabschnitte mit Gefälle zu deren Außenkante verläuft. Im deutschen Gebrauchsmuster 19 70 169 U werden Blendplatten mit falzartigen Randabschnitten offenbart, wobei jeweils zwei benachbarte Randabschnitte mit fluchtenden Grundflächen spiegelsymmetrisch zu den übrigen Randabschnitten ausgebildet sind.

Die Herstellung der bekannten Bauplatten ist aufwendig. In der Regel werden zunächst zwei Einzelplatten zugeschnitten und anschließend räumlich versetzt miteinander verklebt, so daß ein umlaufender Falz entsteht, der entsprechend auf zwei benachbarten Randabschnitten umgekehrt (invers) zu den beiden übrigen Randabschnitten ausgebildet ist.

Dies gilt für zementgebundene Bauplatten, die üblicherweise auf beiden Hauptoberflächen Armierungsgewebe aufweisen oder für Bauplatten auf Gipsbasis mit Deckschichten (zum Beispiel aus Papier) auf beiden Haupt-Oberflächen. Nach der Verbindung (Verklebung) beider Platten verlieren die Gewebeeinlagen/­ Deckschichten auf den verklebten Oberflächen ihre Wirkung. Überdies ist die Herstellung teuer.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die falzartigen, (also in ihrer Dicke gegenüber dem Körper der Bauplatte reduzierten) Randabschnitte eine mechanische Schwachstelle darstellen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bauplatte anzubieten, die einfach herstellbar und zu verlegen ist sowie für unterschiedlichste Zwecke eingesetzt werden kann.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, von dem im Stand der Technik vorbeschriebenen Weg, zwei Platten miteinander zu verkleben, abzurücken, und eine monolithische Bauplatte mit integriertem, falzartig gestalteten Randabschnitt zur Verfügung zu stellen.

Eine solche Bauplatte kann in einem einzigen Arbeitsgang einfach und schnell hergestellt werden. Eine anschließende Konfektionierung entfällt. Die Bauplatte ist nach dem Abbinden der bindemittelhaltigen Matrix einsatzfertig.

Die Platte weist eine hohe Festigkeit aufgrund ihres monolithischen Aufbaus auf. Dies gilt insbesondere auch für die Randbereiche der Platte, die zudem in besonderer Weise geometrisch gestaltet sind.

Vor der Beschreibung weiterer Merkmale und Eigenschaften der Bauplatte soll ein Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben werden.

Die Bauplatte läßt sich in einer Presse diskontinuierlich herstellen. Dabei dient ein Formkasten der Aufnahme eines beispielsweise erdfeucht eingebrachten Zementmörtels (der verschiedene Zuschläge wie Papierfasern enthalten kann). Zur Ausbildung der randseitigen Falze ist der Formkasten mit. (vorzugsweise) vertikal verfahrbaren Schiebern ausgebildet. Mit Hilfe der Schieber können beim Einfüllen des Matrixmaterials in den Formkasten entsprechende "Zonen" Material frei gehalten werden, nämlich in den Randabschnitten der herzustellenden Platte, die dünner sein sollen als der Kern (Körper) der Platte.

Beim Pressvorgang mit einem der gewünschten Endgeometrie der Bauplatte angepassten Ober- und Unterstempel werden die Leisten korrespondierend (parallel) verschoben. Im Ergebnis kann eine monolithische (einteilige) Bauplatte mit weitestgehend isotroper Dichte über das Volumen hergestellt werden.

Für die Herstellung, Handhabung, den Transport und die Verlegung der Platte ist es wichtig, daß die falzartigen Randbereiche eine gute mechanische Festigkeit aufweisen. Dies wird, wie ausgeführt, durch die monolithische Ausbildung mit dem Kern der Platte erreicht und kann durch verschiedene Maßnahmen optimiert werden:
Nach einer Ausführungsform sind die Falzabschnitte wie folgt gestaltet: Ausgehend von einer mit der korrespondierenden Hauptoberfläche der Platte fluchtenden Grundfläche verläuft im wesentlichen senkrecht dazu eine Außenkante. An die Außenkante schließt sich eine Setzfläche an, und zwar mit Gefälle zur Außenkante. Am innenseitigen Ende folgt der Setzfläche eine Stoßkante, die die Setzfläche mit der weiteren Hauptoberfläche der Platte verbindet. Dabei kann der Winkel zwischen Stoßkante und weiterer Hauptoberfläche < 90 Grad sein. Der Übergang benachbarter Flächenabschnitte kann abgerundet sein.

Durch den Schrägverlauf der Setzfläche erhält der falzartige Randabschnitt im Schnitt ein keil- bis trapezartiges Profil.

Die schräg verlaufende Setzfläche optimiert das Aufsetzen/­ Aufschieben einer benachbarten Platte (mit deren invers geformten Randabschnitten) bei der Verlegung und schafft die Möglichkeit, den an den Kern der Platte anschließenden Falzabschnitt in einer Dicke auszubilden, die größer 50% der Gesamtdicke der Platte ist. Dies gibt dem Falz eine erhöhte Stabilität, insbesondere Biegezugfestigkeit.

Gleichzeitig wird die bei bekannten Bauplatten der eingangs beschriebenen Art beobachtete Kerbwirkung im Falzbereich vermieden.

Eine andere Möglichkeit der Kantenverstärkung kann über eine veränderte Pressenvorrichtung erfolgen, indem auf die erwähnten Leisten verzichtet wird. Bei konstanter Füllhöhe des Formkastens mit dem Matrixmaterial erfolgt beim Pressvorgang eine höhere Verdichtung in den Randbereichen der Platte, die im Ergebnis eine höhere Dichte aufweisen als der Kern der Platte.

Dabei beschreibt der Begriff Kern im wesentlichen die gesamte Bauplatte mit Ausnahme der falzartigen Randbereiche.

Dieser Effekt läßt sich optimieren, wenn das insbesondere zementgebundene Matrixmaterial einen Leichtzuschlagsstoff enthält. Der Leichtzuschlag wird dann beim Pressvorgang im Randbereich derart beaufschlagt, daß er zumindest teilweise unter Volumenreduzierung zerstört wird, während der Leichtzuschlag im Kern der Bauplatte im wesentlichen unzerstört bleibt.

Ein solcher Leichtzuschlag kann beispielsweise ein Stoff aus der Gruppe: expandierter Perlit, expandierter Vermiculit, Schaumglas, Bims, Blähton, Blähschiefer, Lava oder dergleichen sein. Der Leichtzuschlagstoff hat gleichzeitig den Vorteil einer guten thermischen Isolierung.

Nach einer Ausführungsform gehen benachbarte Randabschnitte mit fluchtenden Grundflächen im Eck-/Anschlussbereich unter einem Winkel von 45 Grad zur jeweiligen Außenkante ineinander über.

Der Eckbereich zwischen invers angeordneten Randabschnitten wird nach einer weiteren Ausführungsform dagegen ausgeschnitten.

Durch diese spezielle Geometrie wird einerseits die Randfestigkeit der Platte erhöht und andererseits die Verlegung der Platten erleichtert.

Nach einer Ausführungsform ist die Bindemittel haltige Matrix zumindest abschnittweise mit Fasern armiert.

Die Faserarmierung kann auf den Bereich der unteren und/oder oberen Deckschicht (Hauptoberfläche) der Bauplatte beschränkt sein; alternativ können die Fasern homogen im gesamten Bauplatten-Körper verteilt sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Bauplatte auf mindestens einer ihrer Hauptoberflächen mit einer Deckschicht auszubilden, die keinen Zuschlag enthält. Eine solche Deckschicht kann beispielsweise ausschließlich aus hydraulischen und/oder latent hydraulischen Bindemitteln (zum Beispiel Flugasche, Asche aus Wirbelschichtfeuerungen) bestehen. Auch der Begriff "zementgebundene Bauplatte" umfasst sowohl hydraulische als auch latent hydraulische Bindemittel (letztere einschließlich eines Anregers).

Die Bauplatte kann entlang mindestens einer ihrer Hauptoberflächen eine Gewebeeinlage enthalten. Die Gewebeeinlage verläuft dann parallel zur Hauptoberfläche, gegebenenfalls auch im Oberflächenbereich der falzartigen Randabschnitte und kann bei dem zuvor beschriebenen Preßvorgang mitgeformt (verformt) werden.

Mit anderen Worten: die Gewebearmierung verläuft randseitig mit einer Stufe in den falzartigen Randabschnitt. Durch diesen kontinuierlichen Verlauf der Gewebearmierung wird eine zusätzliche mechanische Stabilisierung des falzartigen Randbereiches der Bauplatte erreicht.

Eine weitere Gewebeeinlage auf der gegenüberliegenden Haupt- Oberfläche verstärkt diesen Effekt.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die vorzugsweise zementgebundene Matrix Fasern enthalten kann. Bevorzugt sind dabei alkalibeständige Fasern, die beispielsweise aus einer der folgenden Gruppen bestehen können: stabilisierte Glasfasern, beispielsweise mit Zirkoniumdioxid stabilisierte Glasfasern, Polyacrylnitril-Fasern, Polyester-Fasern, Polyamid-Fasern, Carbon-Fasern, Polypropylen-Fasern, Papierfasern, tierische Naturfasern, pflanzliche Naturfasern, keramische Fasern.

Die genannten Polypropylen-Fasern, Papierfasern oder Naturfasern sind zwar weniger reißfest als die genannten Glasfasern oder Polyacrylnitril-Fasern, aber gegenüber letzteren elastischer und gut mit dem Bindemittel und Wasser mischbar.

Keramische Fasern bieten sich insbesondere an, wenn die Platte für Hochtemperaturanwendungen, beispielsweise im Brandschutz, eingesetzt werden soll. In diesem Fall können als Bindemittel für das Matrixmaterial ein hochtemperaturbeständiger Tonerdezement gewählt und etwaige Zuschläge aus dem Bereich der hochtemperaturbeständigen Zuschläge zugegeben werden.

In Anwendungsbereichen, in denen die Feuchtebelastung von untergeordneter Bedeutung ist, können Calciumsulfat- Bindemittel, wie z. B. Calciumsulfat-Anhydrit, Calciumsulfat- Halbhydrat (Typ Alpha und/oder Beta) sowie Mischungen verwendet werden.

Als Materialien für die genannten Gewebe kommen kunststoffummantelte Glasfasergewebe, Carbonfasergewebe oder keramische Gewebe (für Hochtemperatur-Anwendungen) sowie Gewebe aus tierischen oder pflanzlichen Fasern in Frage. Zu den bevorzugten Glasfasergeweben gehören solche auf Basis eines sogenannten E-Glases, welches kunstoffummantelt ist und beispielsweise aus der Herstellung von Abwasserrohren bekannt ist.

Aufgrund der beschriebenen Gestaltung und Eigenschaften der Bauplatte läßt sich diese für unterschiedlichste Anwendungen einsetzen. Eine Verwendung liegt in der Verlegung als Estrichplatten auf Trockenschüttungen. Ebenso kann eine zementgebundene Bauplatte aber auch im Naßbereich, beispielsweise in Bädern, eingesetzt werden, da sie wasserfest ist. Schließlich besteht eine weitere Anwendungsmöglichkeit im Brandschutz, beispielsweise für Tunnelauskleidungen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher beschrieben.

Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Bauplatte,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Bauplatte nach Fig. 1.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Bauplatte der erfin­ dungsgemäßen Art insgesamt gekennzeichnet. Sie besteht aus einem Kern 12 und einem umlaufenden, falzartig gestalteten Randabschnitt, der sich aus Teilabschnitten 14a, 14b, 14c und 14d zusammensetzt.

Die benachbarten Randabschnitte 14a, b gehen im Eckbereich 14e1 materialschlüssig ineinander über, wodurch ein Grad 14g entsteht, der unter einem Winkel α von 45 Grad zur Außenkante 14k der Abschnitte 14a, b verläuft.

Wie sich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt, verlaufen die Randabschnitte 14a, 14b invers zu den Randabschnitten 14c, 14d, die im übrigen wie die Randabschnitte 14a, b gestaltet sind. Eckbereiche 14e2 zwischen den Randabschnitten 14b, c beziehungsweise 14d, a sind ausgeschnitten, das heißt, Stirnflächen 14s1, 14s2 korrespondierender Abschnitte verlaufen unter einem Winkel β von 90 Grad zueinander.

Die Bauplatte 10 besteht aus einem Matrixmaterial auf Basis Zement gemäß EN 196 und Flugasche als latent hydraulische Komponenten sowie ca. 10 Gew.-% Papierfasern (bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen Materialmischung) der Länge bis 10 mm.

Der Fasergehalt kann zwischen 2 und 15 Gew.-% (insbesondere zwischen 5 und 10 Gew.-%) variieren.

Die Bauplatte 10 ist auf ihren beiden Hauptoberflächen 10a, 10b jeweils mit einer Deckschicht ausgebildet, die ausschließlich aus einem Zement/Asche-Gemisch besteht und in der eine Gewebeeinlage 16 aus einem kunststoffummantelten Glasfasergewebe parallel zur Oberfläche verläuft. Die Gewebeeinlage ist optional.

Die Randabschnitte 14c, d verlaufen oberseitig (mit ihrer Grundfläche, in Fig. 2: Bezugszeichen 14dg) fluchtend zur korrespondierenden Hauptoberfläche 10a der Platte im Kernbereich 12, während die Randabschnitte 14a, 14b unterseitig (mit ihrer Grundfläche, in Fig. 2: Bezugszeichen 14bg) fluchtend zur Hauptoberfläche 10b im Kernbereich 12 der Platte verlaufen (Fig. 2).

Im übrigen ist die geometrische Gestaltung der Randabschnitte 14a-d wie nachstehend anhand des Randabschnitts 14b (Fig. 2) beispielhaft dargestellt:
Senkrecht zur Grundfläche 14bg schließt sich eine Außenkante 14ba an, deren Höhe hier etwa 35% der Gesamtdicke D der Platte 10 beträgt und in der Regel unter 50% der Gesamtdicke D betragen sollte. Der Außenkante 14ba folgt eine Setzfläche 14bs, die nach innen (in Richtung auf den Kern 12) unter einem Winkel γ von ca. 10 Grad ansteigt. An die Setzfläche 14bs schließt sich eine Stoßkante 14bk an, die die Setzfläche 14bs mit der Hauptoberfläche 10a verbindet. Die Übergänge von Außenkante 14ba zur Setzfläche 14bs und Setzfläche 14bs zur Stoßkante 14bk können abgerundet ausgebildet sein.

Durch den weiter oben beschriebenen Herstellungsprozeß als monolithische Bauplatte weist die Bauplatte 10 eine hohe Festigkeit auch im Randbereich auf. Die Biegezugfestigkeit wird durch die schräg verlaufenden Setzflächen der Randabschnitte zusätzlich erhöht.

Claims (19)

1. Monolithische Bauplatte mit folgenden Merkmalen:

• 1. 1.1 einer rechteckigen Grundfläche,
• 2. 1.2 einer Matrix auf Basis eines anorganischen Bindemittels sowie
• 3. 1.3 falzartig gestalteten Randabschnitten (14a-d), wobei
• 4. 1.4 jeweils zwei benachbarte Randabschnitte (14a, b) mit fluchtenden Grundflächen (14bg) fluchtend zu einer ersten Hauptoberfläche (10b) der Bauplatte und invers zu den beiden übrigen Randabschnitten (14c, d) mit flüchtenden Grundflächen (14dg) fluchtend zu einer zweiten Hauptoberfläche (10a) der Bauplatte gestaltet sind sowie
• 5. 1.5 jeder Randabschnitt (14a-d) eine der jeweiligen Grundfläche (14bg, 14dg) gegenüberliegende Setzfläche (14bs) mit Gefälle zur Außenkante (14ba) des Randabschnitts (14b) aufweist.

2. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der benachbarte Randabschnitte (14a, b; 14c, d) mit fluchtenden Grundflächen im Eckbereich (14e1) der Bauplatte unter einem Winkel von 45 Grad zur jeweils zugehörigen Außenkante (14k) ineinander übergehen.

3. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der mindestens ein Eckbereich (14e2) zwischen benachbarten, invers gestalteten Randabschnitten (14d, a; 14b, c) ausgeschnitten ist.

4. Bauplatte nach Anspruch 3, bei der Stirnflächen (14s1, 14s2) benachbarter, invers gestalteter Randabschnitte (14d, a) im Eckbereich (14e2) der Bauplatte im Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet sind.

5. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der die Matrix zumindest abschnittweise mit Fasern armiert ist.

6. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der die Matrix einen Leichtzuschlagsstoff enthält.

7. Bauplatte nach Anspruch 6, bei der der Leichtzuschlagsstoff aus mindestens einem Stoff der Gruppe: expandierter Perlit, expandierter Vermiculit, Schaumglas, Bims, Blähton, Blähschiefer, Lava besteht.

8. Bauplatte nach Anspruch 1 mit einer Gewebeeinlage (16) in mindestens einer Hauptoberfläche (14a, b).

9. Bauplatte nach Anspruch 5, bei der die Fasern alkalibeständige Fasern sind.

10. Bauplatte nach Anspruch 5, bei der die Fasern aus mindestens einer der folgenden Gruppen bestehen:
alkalistabilisierte Glasfasern, Polyacrylnitril-Fasern, Carbon-Fasern, Polyester-Fasern, Polyamid-Fasern, Polypropylen-Fasern, Papierfasern, tierische Naturfasern, pflanzliche Naturfasern, keramische Fasern.

11. Bauplatte nach Anspruch 8, bei der die Gewebeeinlage (16) aus mindestens einem Gewebe der folgenden Gruppen besteht:
kunstoffummantelte Glasfasergewebe, Carbonfasergewebe, keramische Gewebe, Gewebe aus tierischen oder pflanzlichen Fasern.

12. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der die Matrix zumindest eine hydraulische und/oder latent hydraulische Komponenten enthält.

13. Bauplatte nach Anspruch 1, die auf mindestens einer ihrer Hauptoberflächen (10a, b) eine zuschlagfreie Deckschicht aufweist.

14. Bauplatte nach Anspruch 13, die komplett oder zumindest deren Deckschicht aus hydraulischen und latent hydraulischen Bindemitteln besteht.

15. Bauplatte nach Anspruch 1, bei der die falzartig gestalteten Randabschnitte (14b), ausgehend von der mit der korrespondierenden Hauptoberfläche (10b) fluchtenden Grundfläche (14bg), eine erste, im wesentlichen senkrecht zur Grundfläche (14bg) verlaufende Außenkante (14ba) aufweisen, an die sich die Setzfläche (14bs) anschließt, von der aus eine Stoßkante (14bk) zur anderen Hauptoberfläche (10a) verläuft.

16. Bauplatte nach Anspruch 15, bei der die Stoßkante (14bk) unter einem Winkel < 90 Grad zur korrespondierenden Hauptoberfläche (10a) verläuft.

17. Bauplatte nach Anspruch 15, bei der die Stoßkante (14bk) eine Höhe aufweist, die kleiner als die halbe Dicke (D) der Bauplatte ist.

18. Bauplatte nach Anspruch 15, bei der die Außenkante (15ba) eine Höhe aufweist, die kleiner als die halbe Dicke (D) der Bauplatte ist.

19. Bauplatte nach Anspruch 1 mit isotroper Dichte über das gesamte Volumen.