DE202013102906U1 - Concrete product with clinker brick appearance - Google Patents
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Abstract
Betonprodukt (10, 20, 30, 40 50, 60) mit Klinkersteinoptik, gekennzeichnet dadurch, dass der Zementleim zumindest eines Teilvolumens (16), insbesondere des gesamten Betonvolumens Schamottpartikel (18), insbesondere Klinkerpartikel umfasst, wobei die Oberfläche des Betonprodukts (10, 20, 30, 40 50, 60) durch mechanische Nachbearbeitung eine einstellbare Oberflächentexturierung, Abformung einer einstellbaren Oberflächentexturierung und/oder Oberflächengestaltung aufweist.Concrete product (10, 20, 30, 40 50, 60) with clinker brick appearance, characterized in that the cement paste comprises at least a partial volume (16), in particular of the entire concrete volume fireclay (18), in particular clinker particles, wherein the surface of the concrete product (10, 20, 30, 40 50, 60) by mechanical finishing an adjustable surface texturing, molding of an adjustable surface texturing and / or surface design has.
Description
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Die Erfindung betrifft ein Betonprodukt, in dem durch Beimischung von Schamottpartikeln eine Klinkersteinoptik erreichbar ist The invention relates to a concrete product in which a clinker brick optics can be achieved by admixing fireclay particles
Für den Baustoff Beton werden Gesteinskörner wie Sand und Kies sowie bei Bedarf Betonzusatzmittel zugesetzt. Zementleim ist eine zähflüssige Mischung aus Zement und Wasser und bildet die Grundlage für Beton. For the building material concrete, granules such as sand and gravel and, if necessary, concrete admixtures are added. Cement glue is a viscous mixture of cement and water and forms the basis for concrete.
Betonzusatzmittel sind in Wasser gelöste oder aufgeschlämmte chemische Stoffe, die dem Beton beigemischt werden können, um durch physikalische und/oder chemische Wirkungen die Eigenschaften des Frisch- oder Festbetons, d.h. des Zementleims, wie z. B. Verarbeitbarkeit, Abbindverhalten, Erhärten oder Dauerhaftigkeit, zu verändern. Betonzusatzmittel werden in der Regel flüssig und in geringen Mengen zugegeben. Die Zugabe, bezogen auf das Zementgewicht, liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,2–2 %. Concrete admixtures are water-soluble or slurried chemical substances that can be admixed to the concrete in order to enhance, by physical and / or chemical effects, the properties of the fresh or hardened concrete, i. the cement paste, such. As workability, setting behavior, hardening or durability to change. Concrete additives are usually added in liquid form and in small amounts. The addition, based on the cement weight, is generally in the range of 0.2-2%.
Hauptzusatzmittel sind Betonverflüssiger (BV) und Fließmittel (FM), Luftporenbildner (LP), Beschleuniger und Verzögerer (VZ). The main additives are concrete plasticizer (BV) and plasticizer (FM), air entraining agent (LP), accelerator and retarder (VZ).
Gattungsgemäße Beton- oder Pflastersteinprodukte weisen üblicherweise einen Kern (Kernbeton) und eine Oberflächenschicht (Vorsatzschicht, Deckschicht) auf, die auch als Vorsatzbeton bezeichnet wird. Die Vorsatzschicht ist die sichtbare Schicht des Betonprodukts, die bei einem zu erstellenden Bauwerk das optische Aussehen bestimmt. Die Vorsatz- bzw. Deckschicht wird durch die Zementwahl meist als Weiß- oder Grauzement in Form, Farbe und Größe der Gesteinskörnung je nach Einsatzgebiet ausgewählt und kann Pigmentstoffe zur farblichen Gestaltung der Oberfläche enthalten. Dabei kann Pigmentgröße und Gesteinskörnung in Form, Farbe und Größe variierend eingestellt werden. Die Gesteinskörnung wird in der Regel so gewählt, dass eine dichte Kornpackung entsteht und die Vorsatzschicht möglichst wasser- und luftdicht ist. Die Kernschicht ist die nicht sichtbare Schicht unterhalb der Vorsatzschicht, die für das Volumen und Gewichte des Betonprodukts und seine Stabilität verantwortlich ist. Der Kernbeton ist in seiner Rezeptur und Konsistenz meist gröber als die Vorsatzschicht, da der Kernbeton im Einbauzustand das Aussehen des Produkts nicht bestimmt und lediglich den mechanischen Anforderungen genügen muss. Generic concrete or paving stone products usually have a core (core concrete) and a surface layer (facing layer, top layer), which is also referred to as facing concrete. The facing layer is the visible layer of the concrete product that determines the visual appearance of a building to be created. The intent or cover layer is selected by the choice of cement usually as white or gray cement in the form, color and size of the aggregate depending on the application and may contain pigments for color design of the surface. Pigment size and aggregate size, color and size can be varied. The aggregate is usually chosen so that a dense grain packing is formed and the attachment layer is as water and airtight as possible. The core layer is the non-visible layer below the facing layer, which is responsible for the volume and weight of the concrete product and its stability. The core concrete is in its formulation and consistency usually coarser than the facing layer, since the core concrete in the installed state does not determine the appearance of the product and must meet only the mechanical requirements.
Die bekannten Betonprodukte weisen eine unschöne im Wesentlichen homogen glatte „Betonoberfläche“ auf und sind insbesondere in der optisch anspruchsvollen Wohnraumgestaltung nur durch hohen Aufwand durch Nachbearbeitung oder Verkleidung ansprechend zu verschönern. The known concrete products have an unsightly substantially homogeneous smooth "concrete surface" and are to embellish especially in the visually sophisticated interior design only by high effort by post-processing or disguise attractively.
Die
Dabei beträgt die angerührte Mischung aus Trasszement ca. 5%, Schamotte ca. 5–20% und etwa 50% Wasser sowie der Rest Klinker-Zement für die Rohmasse. Der Betonstein wird gebrannt und ist sehr leicht, jedoch nicht sehr fest, wobei die Festigkeit durch den Anteil an Schamotte eingestellt werden kann. The mixture of trass cement is approx. 5%, chamotte approx. 5-20% and approx. 50% water, as well as the remainder clinker cement for the raw material. The concrete block is fired and is very light, but not very strong, the strength can be adjusted by the proportion of chamotte.
Der Betonstein kann bei der Produktion gegossen und glasiert werden. Er ist für den Einsatz im Tunnelbau, in Kraftwerken der chemischen Industrie, für Inneneinrichtungen, Ofenbau oder Fassadenelemente sehr gut geeignet. Allerdings weist der Betonstein weder eine ansprechende Klinkersteinoptik auf, noch sind seine mechanische Eigenschaften zufriedenstellend. The concrete block can be poured and glazed during production. It is well suited for use in tunneling, in power plants of the chemical industry, for interior fittings, furnace construction or façade elements. However, the concrete block neither has an attractive clinker brick appearance, nor are its mechanical properties satisfactory.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und einen Beton mit einem Aussehen eines Klinkers herzustellen. The object of the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art and to produce a concrete with an appearance of a clinker.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Betonprodukt mit Klinkersteinoptik vorgeschlagen wird, wobei der Zementleim zumindest eines Teilvolumens, insbesondere des gesamten Betonvolumens Schamottpartikel, insbesondere Klinkerpartikel umfasst. Hierzu weist die Oberfläche des Betonprodukts durch mechanische Nachbearbeitung eine einstellbare Oberflächentexturierung und/oder Oberflächengestaltung auf. Durch ein mechanisches Nachbearbeiten, zum Beispiel ein Darüberstreichen, Stempeln oder ähnliches kann eine Texturierung der Oberfläche erreicht werden. Die Texturierung kann auch durch Abformung einer einstellbaren Oberflächentexturierung erfolgen, die mikrofein ausgebildet sein kann, d.h. Strukturen < 1mm, insbesondere < 100µm aufweisen kann. So kann ein flächiger Stempel oder eine oberflächenstrukturierte Platte in die Oberfläche des noch nicht ausgehärteten Betonproduktes eingepresst werden, oder nach Aushärtung durch einen Pressvorgang eine Strukturierung erreichen. According to the invention, the object is achieved by proposing a concrete product with clinker brick appearance, the cement paste comprising at least a partial volume, in particular the entire concrete volume of fireclay particles, in particular clinker particles. For this purpose, the surface of the concrete product by mechanical finishing an adjustable surface texturing and / or surface design. By means of a mechanical reworking, for example a brushing, stamping or the like, a texturing of the surface can be achieved. The texturing may also be done by taking an adjustable surface texturing impression, which may be microfine, i. Structures <1mm, in particular <100μm may have. Thus, a flat stamp or a surface-structured plate can be pressed into the surface of the not yet cured concrete product, or achieve a structuring after curing by a pressing operation.
Ein Aspekt der Erfindung liegt in der Beigabe von Schamotten in den Zementleim. Schamotte bestehen aus feuerfesten Steinen, und zumeist aus gesintertem Ton. Durch die Zugabe der Schamotte werden technische und gestalterische Eigenschaften von Beton und Klinker zusammengeführt. One aspect of the invention is the addition of chamottes in the cement paste. Fireclay are made of refractory bricks, and mostly made of sintered clay. The addition of chamotte brings together the technical and design properties of concrete and clinker.
Hierdurch kann ein Betonstein mit dem Aussehen von Klinker hergestellt werden, in dem zumindest in den Vorsatzbeton Schamotteteilchen eingearbeitet werden. Schamotte sind im Prinzip gebrannter Ton bzw. Kaolin. As a result, a concrete block can be made with the appearance of clinker, in which at least in the facing concrete fireclay particles are incorporated. Fireclay are basically fired clay or kaolin.
Eine optische Veränderung von Betonoberflächen durch Zugabe von Schamotte insbesondere in der Vorsatzschicht in Verbindung mit der Nachbearbeitung des Drüberstreichens zur Erzielung des Effektes der Klinkeroptik kann erreicht werden durch:
- – Einsatz eines maschinellen Verfahrens des Darüberstreichens, bzw. Einsatz eines Stempels,
- – die Herstellung eines sehr feinen Vorsatzes, damit die Schamottsteinchen zur Geltung kommen,.
- Use of a mechanical method of sweeping, or use of a stamp,
- - The production of a very fine intent, so that the fireclay stones come to bear ,.
Falls das Betonprodukt mehrschichtig aufgebaut ist, so kann ein Kernbeton in eine Form gegeben und eine Schicht Vorsatzbeton mit Schamottteilchen darauf abgelagert werden. So kann in einer vorteilhaften Weiterbildung zumindest eine Deckschicht aus einem Deckschichtbeton und eine Kernschicht aus einem Kernbeton bestehen, wobei lediglich in dem Zementleim des Deckschichtbetons Schamottpartikel umfasst sind, und die Deckschicht durch mechanische Nachbearbeitung eine einstellbare Oberflächentexturierung und/oder Oberflächengestaltung aufweist. Der übermäßige Anteil des Betonprodukts kann mit unveränderter Basisrezeptur, d.h. Zement, Wasser, und Gesteinskörnung herstellbar sein, und sowohl im Aussehen als auch im Aufbau des Kernbetons und auch der Vorsatzschicht beibehalten werden, um einen niedrigen Preis des Betonprodukts beizubehalten. Der Vorsatzbeton kann eingefärbt, gebürstet oder mechanisch bearbeitet werden, die Schamotteteilchen führen zu einer Klinkeroptik des Betonbausteins. If the concrete product is multi-layered, a core concrete can be placed in a mold and a layer of facing concrete with fireclay particles deposited thereon. Thus, in an advantageous development, at least one cover layer consists of a cover layer concrete and a core layer of a core concrete, wherein only in the cement paste of the top layer concrete fireclay particles are included, and the cover layer by mechanical finishing an adjustable surface texturing and / or surface design. The excessive amount of concrete product can be used with unchanged base formulation, i. Cement, water, and aggregate can be produced, and both in appearance and in the construction of the core concrete and the facing layer to be maintained in order to maintain a low price of the concrete product. The facing concrete can be colored, brushed or mechanically processed, the fireclay particles lead to a clinker appearance of the concrete block.
Bezüglich des Zementleimes umfasst vorteilhafterweise das hydraulische Bindemittel des Zementes Alit (Tricalciumsilikat – 3CaO-SiO2), Belit (Decalciumsilikat – 2CaO-SiO2) oder Brownmillerit (Dicalciumaluminatferrit – 2CaO-Al2O3 oder 2CaO-Fe2O3), jeweils in Verbindung mit Calciumaluminat und freiem Calcium, d.h. Kalk. With regard to the cement size, the hydraulic binder of the cement advantageously comprises alite (tricalcium silicate-3CaO-SiO 2 ), belite (decalcium silicate-2CaO-SiO 2 ) or brownmillerite (dicalcium aluminate ferrite-2CaO-Al 2 O 3 or 2CaO-Fe 2 O 3 ), respectively in conjunction with calcium aluminate and free calcium, ie lime.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Zementleim mindestens 15 % bis 21% Gewichtsanteil zumindest eines Teilvolumens, insbesondere des gesamten Betonvolumens betragen. Der Zementleim besteht üblicherweise aus einer Mischung aus Trasszement und Wasser. Dementsprechend beträgt der Schamottpartikelanteil maximal 79 bis 85% Gewichtsanteil des aus Klinkerbeton hergestellten Teils des Betonprodukts bzw. des gesamten Betonproduktes. Durch eine Variation des Schamottgehaltes ist die Betonfestigkeit und die damit verbundene dichte Oberfläche einstellbar. Des Weiteren können vorteilhafterweise die Schamottpartikel hoch gebrannte Klinkerpartikel, die bei Temperaturen > 1.300°C, insbesondere bei 1.350 bis 1.450°C gebrannt sind, umfassen. Somit wird ein Zweistoffsystem aus Siliziumoxid und Aluminiumoxid SiO2-Al2O3 vorgeschlagen. According to an advantageous development, the cement paste can amount to at least 15% to 21% by weight of at least one partial volume, in particular of the total concrete volume. The cement paste usually consists of a mixture of trass cement and water. Accordingly, the maximum content of fireclay particles is 79 to 85% by weight of the part of the concrete product or concrete product produced from clinker concrete. By a variation of the fireclay content, the concrete strength and the associated dense surface is adjustable. Furthermore, the chamotte particles can advantageously comprise highly fired clinker particles which are fired at temperatures> 1,300 ° C., in particular at 1,350 to 1,450 ° C. Thus, a binary system of silicon oxide and aluminum oxide SiO 2 -Al 2 O 3 is proposed.
In dem hydraulischen Bindemittel Zement werden Schamotte oder Klinker bevorzugt in einem Gewichtsanteil von 20 % bis 70% eingegeben, die damit folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Betonprodukten aufweisen:
Bezüglich des Festkörpergefüges hat die Verbindung der Phasen von Zement und Schamotte/Klinker die Vorteile, dass sich die einzelnen Phasen untereinander beeinflussen und ein verbessertes Mikro- und Makrogefüge gegenüber Schamott- oder Klinkerprodukten an sich erstellen. Bei entsprechenden maschinell einsetzbaren Herstellungsformen können anstelle herkömmlicher Betonpflastersteine ungebrannte Klinkerpflastersteine, Mauersteine, Fassadensteine hergestellt werden, wobei keine zusätzliche Farbe oder Einfärbungen der Betonsteinmatrix eingesetzt werden muss. Eine Herstellung einer Vorsatzschicht mit herkömmlicher Kernbetonschicht oder ausschließliche Verwendung des Klinkerbetons als Vorsatzschicht sind möglich, so dass die Festigkeit und Eigenschaft gewöhnlicher Betonsteinprodukte und das Aussehen von Klinkerprodukten erreicht werden kann. Die Klinkerbetonsteinprodukte entsprechen optisch gebrannten Klinkersteinen, wobei pro Volumeneinheit weniger gebrannter Ton und somit weniger Energie bei der Produktion eingesetzt werden muss. Die Schamotte können aus recycelten Klinkersteinen, Ziegeln oder Ziegelmehl gewonnen werden, so dass kein Ton neu hergestellt und somit keine zusätzliche Brennenergie für neue Klinkerbetonsteine eingesetzt werden müssen. Somit können die Klinkerpartikel sowohl aus Neuproduktion als auch aus einem Sekundärrohstoff, beispielsweise Ziegel- und Klinkersteinen stammen. Im Ergebnis kann ein klinkersteinartiger Betonstein zu weit geringeren Kosten in hoher Stückzahl bereitgestellt werden, wobei Preise deutlich unter 50% des Herstellungspreises einen reinen Klinkersteins erreicht werden kann. In the cement hydraulic binder, chamotte or clinker are preferably introduced in a proportion by weight of 20% to 70%, which thus have the following advantages over conventional concrete products:
With regard to the solid-state structure, the combination of the phases of cement and chamotte / clinker has the advantages that the individual phases influence one another and create an improved microstructure and macrostructure in comparison with fireclay or clinker products per se. In the case of suitable machine-usable production forms, instead of conventional concrete paving stones, unfired clinker paving stones, bricks, facade stones can be produced, wherein no additional color or coloring of the concrete matrix must be used. Production of a facing layer with conventional core concrete layer or exclusive use of the clinker concrete as a facing layer is possible, so that the strength and characteristics of ordinary concrete block products and the appearance of clinker products can be achieved. The clinker concrete block products correspond to optically fired clinker bricks, whereby less fired clay and thus less energy must be used in the production per unit volume. The fireclay can be made from recycled clinker bricks, bricks or brick dust so that no clay has to be rebuilt and thus no additional firing energy has to be used for new clinker concrete blocks. Thus, the clinker particles can come from both new production and from a secondary raw material, such as brick and clinker bricks. As a result, a clinker-type concrete block can be provided at a much lower cost in large quantities, with prices well below 50% of the production price of a pure clinker brick can be achieved.
Aufgrund des Schamottanteils wird die Wärmeleitfähigkeit von Zement deutlich verringert, so dass das vorgeschlagene Klinkerbetonprodukt einen deutlich höheren Wärmedurchlasswiderstand als ein herkömmliches Betonprodukt erreicht. So beträgt die Wärmeleitfähigkeit von Beton typischerweise λ = 2,1 W/(m·K), und Klinker bzw. Ziegel eine Wärmeleitfähigkeit von λ = 1,2 W/(m·K) bezogen auf eine Produktdichte von 2200kg/m3. Weiterhin kann vorteilhafterweise die Wärmeleitfähigkeit durch eine zusätzliche Verwendung von Porenbildner oder Schlacke zusätzlich verbessert werden. Due to the proportion of fireclay, the thermal conductivity of cement is significantly reduced, so that the proposed clinker concrete product reaches a significantly higher thermal resistance than a conventional concrete product. Thus, the thermal conductivity of concrete is typically λ = 2.1 W / (m · K), and clinker or brick a thermal conductivity of λ = 1.2 W / (m · K) based on a product density of 2200kg / m 3 . Furthermore, advantageously, the thermal conductivity by a additional use of pore-forming agent or slag can be additionally improved.
Als weiterer Vorteil kann die verringerte Wärmespeicherung des Klinkerbetonproduktes gegenüber herkömmlichen Betonprodukten insbesondere bei Hochbauten für einen Hitze- und Wärmeschutz genannt werden. Auch wird in Bezug auf Brandschutz die Hitzeresistenz des Bauproduktes gegen Feuer durch den Zuschlag von Schamottpartikel verbessert. As a further advantage, the reduced heat storage of the clinker concrete product compared to conventional concrete products, especially in buildings for a heat and heat protection can be called. Also, in terms of fire protection, the heat resistance of the construction product against fire is improved by the addition of fireclay particles.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Schamott-Zementleim als wesentlichen Bestandteil Polyurethan umfassen, der mit den Schamotten gemischt wird, um insbesondere im offenporigen Bereich die Frost- und Frosttausalzbeständigkeit des Betons zu erhöhen. Anstatt gefertigten Vorsatzzement kann somit Polyurethan in Verbindung mit Schamotte verwendet werden. According to an advantageous development, the fireclay cement paste may comprise, as an essential component, polyurethane which is mixed with the fireclay in order, in particular in the open-pore range, to increase the freeze-thaw resistance of the concrete to freezing and frost. Instead of finished cement can thus be used in conjunction with chamotte polyurethane.
Unter Textur bzw. Texturierung versteht man im Folgenden eine Oberflächengestaltung, die durch eine gezielte dreidimensionale Oberflächenstrukturierung erfolgt. Dies kann bei einem Zementleim eines noch nicht ausgehärteten Betonprodukts durch einpressen bzw. stempeln mittels einer entsprechenden Negativform erreicht werden. Auch eine mechanische Nachbearbeitung wie Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Schleifen und ähnliches kann die Oberfläche des Betonproduktes gezielt verändern, d.h. texturieren. Under texture or texturing is understood below a surface design that is carried out by a targeted three-dimensional surface structuring. This can be achieved with a cement paste of a not yet cured concrete product by pressing or stamping means of a corresponding negative mold. Also, a mechanical post-processing such as shot blasting, sandblasting, grinding and the like can specifically change the surface of the concrete product, i. texturing.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Schamott-Zementleim durch Zugabe von Schamottpartikeln, insbesondere Klinkerpartikel mit einer Körnung von 0 mm bis 2mm, bevorzugt 0 mm bis 0,5mm, insbesondere in der Körnung 0 mm bis 0,1 mm herstellbar sein, wobei bevorzugt weitere Zuschlagsstoffen, bevorzugt feinem Sand, insbesondere in der Körnung 0 mm bis 0,2 mm zugefügt wird. Die Schamotte setzt sich hierbei zusammen aus zementfeiner Körnung, von 0 mm bis 0,5 mm, insbesondere 0mm bis 0,1 mm und aus 0 mm bis 2 mm Körnung. Die feine Körnung ist für die Dichte des Zementsteins verantwortlich, die gröbere Körnung bis 2mm insbesondere für die Strukturierung der Betonoberfläche. Durch diese vorteilhafte Größe der Schamottpartikel wird eine gleichmäßige Calcit- und Mullitphasenausbildung, insbesondere eine Stegausbildung mit Mullitphasen in der Zementsteinmatrix, erreicht, wobei eine dichte Betonsteinmatrix erhalten werden kann, die eine mikrofeine Texturabbildung ermöglicht und das typisch scharfkantige Bruchverhalten von Klinkersteinen wiedergibt. Weitere Zuschlagskörner, bevorzugt Splitt in Korngrößen von 1 bis 3 mm können hinzugefügt werden. According to an advantageous development, the fireclay cement paste can be prepared by adding chamotte particles, in particular clinker particles with a grain size of 0 mm to 2 mm, preferably 0 mm to 0.5 mm, in particular in the grain size 0 mm to 0.1 mm, preferably further Additives, preferably fine sand, in particular in the grain size 0 mm to 0.2 mm is added. The chamotte is composed here of a fine grain, from 0 mm to 0.5 mm, in particular 0mm to 0.1 mm and from 0 mm to 2 mm grain size. The fine grain is responsible for the density of the cement paste, the coarser grain size up to 2mm, especially for structuring the concrete surface. This advantageous size of the fireclay particles achieves uniform calcite and mullite phase formation, in particular web formation with mullite phases in the cement-stone matrix, whereby a dense concrete-stone matrix can be obtained which enables a micro-fine texture mapping and which reproduces the typical sharp-edged fracture behavior of brickstones. Additional aggregate grains, preferably chippings in grain sizes of 1 to 3 mm, can be added.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das gegossene Betonprodukt, (insbesondere der Schamott-Zementleim der Deckschicht) durch einen nachträglichen Auftrag mit Oxiden eingefärbt werden, wobei bevorzugt natürliche Stoffe, wie Titandioxid und Eisenoxide eingesetzt werden, die in Acrylaten eingebettet sein können, wobei die Makroschicht farblich akzentuiert wird. According to an advantageous development, the cast concrete product, (in particular the fireclay cement paste of the cover layer) can be colored by a subsequent application with oxides, preferably natural materials such as titanium dioxide and iron oxides are used, which may be embedded in acrylates, wherein the macro layer in color is accentuated.
Hierdurch kann eine beliebige Einfärbung oder verbesserte Farbgebung des Betonproduktes erreicht werden, so dass die Oberfläche selbst bei hoher mechanischer Beanspruchung langfristig eine hohe Farbtreue erreicht. In this way, any coloring or improved coloring of the concrete product can be achieved, so that the surface reaches a high color fidelity even with high mechanical stress in the long term.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das gegossene Betonprodukt ungebrannt ausgehärtet einsetzbar sein, wie es sonst bei Keramik notwendig wäre, die zunächst gebrannt werden müssten. Somit kann ein keramikartiges Betonprodukt bereitgestellt werden, ohne zusätzliche kosten- und zeitintensive Brenn- und Aushärtprozesse durchzuführen. According to an advantageous development, the cast concrete product can be used unfired cured, as would otherwise be necessary for ceramic, which would have to be fired first. Thus, a ceramic-like concrete product can be provided without performing additional costly and time-consuming firing and curing processes.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Oberflächentexturierung durch einen mechanischen Streich-, Bürst-, Wisch- oder Stempelvorgang, insbesondere durch einen maschinell erzeugbaren Texturierungsvorgang erzeugbar sein. Die Texturierung kann insbesondere durch Abformung eines Stempels, und/oder durch Abformung eines Unterlagbrettes aus Holz oder einer Metallunterlage, insbesondere einem Ziehblech, und/oder einem Formboden und/oder durch Formwände erzeugbar ist erzeugbar sein. Wird beispielsweise die Unterseite des Betonproduktes, der nur aus Deckschichtbeton gefertigt ist, texturiert, ist die Produktunterseite die Oberseite der zu verlegenden Fläche. Das Steinprodukt wird somit drehbar. According to an advantageous development, the surface texturing can be produced by a mechanical brushing, brushing, wiping or stamping process, in particular by a mechanically produced texturing process. The texturing can be produced, in particular, by molding a stamp, and / or by molding a base board made of wood or a metal substrate, in particular a drawing sheet, and / or a mold bottom and / or by mold walls. If, for example, the underside of the concrete product, which is made only of top layer concrete, textured, the product underside is the top of the surface to be laid. The stone product is thus rotatable.
Auch eine nachträgliche Oberflächennachbearbeitung durch Fräsen, Schleifen oder eine andere gängige Oberflächenveränderung wie Sandstrahl- oder Kugelstrahlschleifen kann durchgeführt werden. Die im Produktionsprozess als Unterseite angesehene Seitenfläche des Betonsteinproduktes kann durch ein Unterlagenbrett texturiert und als Oberseite im Verlegeeinsatz bzw. in der Verwendung eingesetzt werden. Besonders eignet es sich, die Oberfläche eines Stempels und/oder Formseitenwände und/oder einen Formboden derart zu texturieren, d.h. die Oberflächengestaltung der zur Aushärtung des Betonproduktes derart zu gestalten, dass die gewünschte Oberflächengestaltung erreicht werden kann. Die Oberflächengestaltung des Stempels bzw. der Formwände bzw. des Formbodens kann durch eine Holzmaserstrukturierung, eine beliebig einstellbare Kunststoff- oder Steinoberflächentexturierung oder Metalloberflächentexturierung hergestellt werden. Des Weiteren sind Kunststoffüberzüge, z.B. zwei- oder dreidimensional gestaltete netzartige oder folienartige Überzüge der Oberflächen denkbar, mit denen eine gewünschte einstellbare Texturierung der Betonproduktoberfläche erzeugt werden können. Auch textil- oder geflechtoberflächen sowie faserstrukturierte Oberflächen können zur Einbringen einer Oberflächentexturierung denkbar. A subsequent surface finishing by milling, grinding or other common surface modification such as sandblast or shot peening can be performed. The viewed in the production process as the bottom side surface of the concrete block product can be textured by a pad board and used as the top in the laying or in the use. It is particularly suitable to texture the surface of a stamp and / or mold side walls and / or a mold bottom in such a way, ie to design the surface design of the curing of the concrete product such that the desired surface design can be achieved. The surface design of the stamp or of the mold walls or the mold bottom can be produced by a Holzmaserstrukturierung, an arbitrarily adjustable plastic or Steinoberflächentexturierung or metal surface texturing. Furthermore, plastic coatings, such as two- or three-dimensionally designed net-like or foil-like coatings of the surfaces are conceivable with which a desired adjustable Texturing of the concrete product surface can be generated. Textile or mesh surfaces as well as fiber-structured surfaces may also be conceivable for introducing a surface texturing.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Oberfläche des Betonproduktes mit einem Oberflächenschutz veredelt sein, um eine Farbbrillanz zu erhalten. So kann eine Oberflächenbeschichtung, beispielsweise eine Nanopartikel- und/oder Farbbeschichtung eine verbesserte Entwässerung oder Resistenz gegen Verschmutzung bereitstellen, und somit Langlebigkeit und Sauberkeit der Produktoberfläche erhöhen. Bei dem Oberflächenschutz kann es sich um Acrylate, Sol-Gel-Beschichtungen, allgemeine Kunststoffe und weitere Oberflächenschutzssysteme für Betonsteinprodukte handeln. Bekannte Imprägnierungen, Versiegelungen und Beschichtungssysteme für Betonsteinprodukte können für den Oberflächenschutz eingesetzt werden. According to an advantageous development, the surface of the concrete product may be finished with a surface protection in order to obtain a color brilliance. Thus, a surface coating, such as a nanoparticle and / or color coat, can provide improved dewatering or resistance to contamination, thus increasing longevity and cleanliness of the product surface. The surface protection may include acrylates, sol-gel coatings, general-purpose plastics and other surface protection systems for concrete block products. Known impregnations, sealants and coating systems for concrete block products can be used for surface protection.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Oberflächenschutz können auf die Oberfläche des Betonproduktes während der Zementmischung, des Aushärtevorgangs oder bei bereits ausgehärtetem Betonprodukt Farbvertiefersubstanzen durch Einmischen, Einsprühen, Aufsprühen, oder Aufwalzen aufgebracht werden. So hat sich bei der Aushärtung des Klinkerbetons gezeigt, dass sich durch den vorhandenen freien Kalk in der Zementmatrix und durch das Verdunsten des freien Wassers eine Aufhellung der Farbe des Betonproduktes einstellt. Zur Erhaltung und Verbesserung der Klinkeroptik können zur Verstärkung und dem Erhalt von Farbtönen während des Aushärteprozesses Farbvertiefersubstanzen bereits während des Aushärteprozesses eingemischt oder nachträglich aufgebracht, insbesondere auf- oder eingesprüht, eingemischt oder aufgewalzt werden. So eignen sich vorteilhafterweise farbverstärkende und farberhaltende Dispersionen, die beispielsweise Kunstharze, Acrylate, Kunststoffe enthalten, und die zum Aufsprühen, Pinseln, Tauchen oder Walzen geeignet sind. Diese sollten bei Auftrag auf die Oberfläche des Betonproduktes zur dauerhaften und nachhaltigen Farbverstärkung mit einer Auftragsmenge von 50 bis 100 mg/m2, insbesondere 60 bis 80 mg/m2 aufgebracht werden. Vorteilhafterweise können bei der Einmischung in die Deckschicht des Betonproduktes Dispergieradditive mit einem Anteil von 0,1 % bis 0.8 %, insbesondere 0,4 % bis 0.6 % bezogen auf den Zementanteil und auf das Bindemittel in die Deckschicht-Betonmischung für die außenliegende Betondeckschicht eingemischt werden. Alternativ können die Dispergieradditive in dem vorgenannten Mengengewichtsverhältnis in den Zement für das gesamte Betonprodukt eingemischt werden. Alternatively or in addition to a surface protection, color-permeable substances can be applied to the surface of the concrete product during the cement mixture, the hardening process or when the concrete product has already hardened by mixing, spraying, spraying or rolling on. Thus, it has been shown in the curing of the clinker concrete that lighten the color of the concrete product sets by the existing free lime in the cement matrix and by the evaporation of the free water. In order to maintain and improve the clinker optics, color enhancement substances can already be mixed in during the curing process or subsequently applied, in particular on or sprayed in, mixed in or rolled on, in order to reinforce and preserve color tones during the curing process. Thus, advantageously color-enhancing and color-retaining dispersions containing, for example, synthetic resins, acrylates, plastics, and which are suitable for spraying, brushing, dipping or rolling. These should be applied when applied to the surface of the concrete product for permanent and sustainable color enhancement with an application rate of 50 to 100 mg / m 2 , in particular 60 to 80 mg / m 2 . Advantageously, when mixing in the top layer of the concrete product dispersing additives in a proportion of 0.1% to 0.8%, in particular 0.4% to 0.6% based on the cement content and on the binder in the top layer concrete mix for the outer concrete cover layer are mixed , Alternatively, the dispersing additives may be blended in the above weight ratio into the cement for the entire concrete product.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann in dem Schamott-Zementleim zusätzlich zu den Schamottpartikel IR-reflektierende und/oder photokatalytische Zusatzpartikel, insbesondere Glimmer, Metallpulverpigmente und/oder eine metallische Halbleiterverbindung, insbesondere Metall-Zinn-Oxide umfasst sein. According to an advantageous development, in addition to the fireclay particles, the refractory cement paste may comprise IR-reflecting and / or photocatalytic additional particles, in particular mica, metal powder pigments and / or a metallic semiconductor compound, in particular metal-tin oxides.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann in der Deckschicht und/oder in der Kernschicht des Weiteren wärme- und/oder trittschalldämmende Zusatzpartikel, insbesondere Polystyrolpartikel, Blähton- oder Blähglaspartikel umfasst sein. Somit können Zusatzeigenschaften wie die Dämmwirkung, Abstrahlung von Wärme etc. durch IR-reflektierende Teilchen, Photokatalyse und Selbstreinigung durch Titandioxidpartikel erreicht werden. According to an advantageous refinement, heat-insulating and / or impact-sound-absorbing additive particles, in particular polystyrene particles, expanded clay or expanded glass particles can also be included in the cover layer and / or in the core layer. Thus, additional properties such as the insulating effect, radiation of heat, etc. can be achieved by IR-reflecting particles, photocatalysis and self-cleaning by titanium dioxide particles.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die Schamottpartikel 10% bis 80% Gewichtsanteil, insbesondere 20 bis 67 % Gewichtsanteil des Schamott-Zementleims ausmachen, wobei bevorzugt zum gewöhnlichen Zementstaub bis zur doppelten Gewichtsmenge an Schamottpartikel beigemischt werden. According to an advantageous development, the fireclay particles can account for 10% to 80% by weight, in particular 20 to 67% by weight of the fireclay cement paste, with preferably up to twice the amount by weight of fireclay particles being added to the usual cement dust.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Deckschichtbeton eine Dicke von 3 bis 20 mm, bevorzugt 5 mm bis 10 mm aufweisen, und der Deckschichtbeton durch Einmischen der Schamottpartikel in eine Zementschlämme herstellbar und auf eine bereits gegossene Kernschicht auftragbar und aushärtbar sein, wobei die Kernschicht im Wesentlichen Volumen, Form und Stabilität des Betonprodukts bereitstellt. According to an advantageous development of the cover layer concrete may have a thickness of 3 to 20 mm, preferably 5 mm to 10 mm, and the top layer concrete by mixing the fireclay into a cement slurry produced and applied to an already cast core layer and curable, the core layer substantially Volume, shape and stability of the concrete product provides.
Schließlich kann in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel das Betonprodukt als Pflasterstein, als Außenfassadenstein, als Mauerstein oder als Dachziegel ausgeführt sein. Insbesondere bei hohen mechanischen Belastungen, wie bei Fahrbahn- oder Fußwegbepflasterung kann durch Einmischen der Partikel in die Matrix des Decksichtbetons eine hohe Langlebigkeit und ansprechende Optik erreicht werden gegenüber gewöhnlichen Betonoberflächen. Finally, in an advantageous embodiment, the concrete product may be designed as a paving stone, as an external facade stone, as a brick or as a roof tile. Especially at high mechanical loads, such as roadway or Fußplanbepflasterung can be achieved by mixing the particles in the matrix of Decksichtbetons a high longevity and attractive appearance compared to ordinary concrete surfaces.
Vorteile der Erfindung hinsichtlich der Betoneigenschaften sind:
- – Nachstellung der Klinkeroptik mit geringem, technischen Aufwand;
- – Tonige, erdige Farbgebung;
- – Kombinationsmöglichkeit mit natürlichen Oxiden;
- – Aufnahmefähigkeit des Wassergehaltes im Anmischprozess
- – Wärmedämmfähigkeit;
- – Vielfältige Produkte sind unabhängig von Brennprozessen möglich;
- – Brandschutz, feuerfest;
- – Widerstandsfähigkeit aus Aggressivwässer;
- - Adjustment of clinker optics with little technical effort;
- - Tonal, earthy coloring;
- - possibility of combining with natural oxides;
- - Absorbency of the water content in the mixing process
- - thermal insulation capability;
- - Diverse products are possible regardless of firing processes;
- - fire protection, fireproof;
- - resistance from aggressive waters;
In einem nebengeordneten Aspekt betrifft die Erfindung eine Zementmischung, die beispielsweise als Transportbeton verarbeitungsfertig vorliegen kann, oder als Zement beispielsweise als Sackware vorliegt, wobei die Zementmischung Schamottpartikel zur Herstellung des Zementleims für ein vorgenanntes Betonprodukt umfasst. Die Zementmischung ist entsprechend der oben beschriebenen Eigenschaften des Betonproduktes verarbeitungsfertig konfektioniert und dazu vorgesehen, als Zementleim, z.B. gelöst in Wasser zur Herstellung zumindest eines Teilvolumens, insbesondere einer Deckschicht oder Teilvolumens des Betonproduktes eingesetzt zu werden. Die Zementmischung ist somit ein wesentliches Element zur Herstellung des Betonprodukts mit Klinkersteinoptik und seine Zusammensetzung bestimmt die Klinkersteinoptik des herzustellenden Betonproduktes. Die dem Zement oder Polyurethan beigemischten Schamottpartikel können die vorgenannten Eigenschaften aufweisen und können färbende Partikel, insbesondere eingefärbte Sande, Oxide, IR-reflektierende und/oder photokatalytische, wärme- und/oder trittschalldämmende Zusatzpartikel oder dergleichen enthalten. Die Zementmischung stellt eine verarbeitungsfertige Mischung zur einfachen und kostengünstigen Herstellung beliebiger Betonprodukte bereit, die sowohl vorproduziert als auch unmittelbar an einer Baustelle zur individualisierten Gestaltung eines Betonproduktes verwendet werden kann. In a secondary aspect, the invention relates to a cement mixture, which can be ready for processing, for example, as ready-mixed concrete, or as a cement, for example as bagged goods, wherein the cement mixture comprises fireclay particles for producing the cement paste for an aforementioned concrete product. The cement mixture is prepared ready for use according to the properties of the concrete product described above and intended to be used as a cement paste, for example dissolved in water for producing at least a partial volume, in particular a cover layer or partial volume of the concrete product. The cement mixture is thus an essential element for producing the concrete product with clinker brick appearance and its composition determines the clinker brick appearance of the concrete product to be produced. The chamotte particles admixed with the cement or polyurethane may have the abovementioned properties and may contain coloring particles, in particular colored sands, oxides, IR-reflecting and / or photocatalytic, heat and / or impact sound absorbing additive particles or the like. The cement mix provides a ready-to-use mix for the simple and cost-effective production of any concrete products that can be pre-produced as well as used directly on a construction site for customizing a concrete product.
ZEICHNUNGEN DRAWINGS
Weitere Vorteile ergeben sich aus der vorliegenden Zeichnungsbeschreibung. Further advantages result from the present description of the drawing.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen: Show it:
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG EMBODIMENTS OF THE INVENTION
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals.
Ein derartiger Pflasterstein
In den
In
Schließlich zeigt
Die Texturierung auf zumindest einer der Seitenfläche, insbesondere der Unterseite
Eine Texturierung kann durch eine Oberflächengestaltung des Stempels, des Formbodens und/oder der Formseitenwände erfolgen. Es ist denkbar, verschiedene Formen für verlegbare Betonplatten, z.B. für Fassadenverkleidungen oder Fußwegen vorzusehen. So können Formen für Betonplatten mit einer einzelnen Texturierungsseite als Sichtoberfläche vorgesehen werden, bei denen eine Texturierung des Stempels oder des Formbodens vorliegt. Andere Formen sind für Texturierungen sowohl der Sichtfläche als auch für Kanten- oder Eckplatten vorgesehen, bei denen Sichtoberfläche und eine Kante bzw. zwei, drei oder mehrere Kanten durch entsprechend gestaltete Formseitenwände beim Aushärten des Zementleims texturiert werden können. Hierdurch können in einer Fläche liegende Platten lediglich eine Sichtoberflächentexturierung und untexturierte Kantenflächen aufweisen, während Kanten- oder Eckplatten auch in der Seitenansicht eine gewünschte Texturierung aufweisen. Die Texturierung kann mikroskopische Dimensionen haben, aber auch makroskopisch ausgeformt sein, und kann regellose Strukturen umfassen oder geordnete Strukturen, insbesondere Symbole, Bilder, Schriftzeichen oder ähnliches darstellen. A texturing can be done by a surface design of the stamp, the mold bottom and / or the mold side walls. It is conceivable to use various forms for laying concrete slabs, e.g. for façade cladding or footpaths. Thus, molds for concrete slabs with a single texturing side can be provided as a visible surface in which there is texturing of the stamp or of the mold bottom. Other shapes are provided for texturing both the viewing surface and edge or corner panels in which the visual surface and one edge, or two, three or more edges, can be textured by appropriately shaped mold sidewalls upon curing of the cement paste. As a result, lying in a plane plates only have a Sichtoberflächentexturierung and untextured edge surfaces, while edge or corner plates in the side view have a desired texturing. The texturing may have microscopic dimensions, but may also be macroscopic, and may include random structures or represent ordered structures, particularly symbols, images, characters, or the like.
Denkbar ist darüber hinaus der Einsatz eines Betonprodukts als Dachziegelstein, der im Wesentlichen aus einem Kernbeton besteht, und eine dünne Deckschicht mit klinkeroptischen Schamottpartikeln
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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