DE2037790A1

DE2037790A1 - Gips- oder Zement-Zusammensetzungen sowie daraus hergestellte biegsame Elemente

Info

Publication number: DE2037790A1
Application number: DE19702037790
Authority: DE
Inventors: John London Hurst
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1969-08-01
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1971-11-18
Also published as: FR2057918A5; BE754200A; AU1818970A; NL7011361A; CH553138A; CA968484A

Description

W.R. Grace * Co. (Prio I. Aug. 196.9 und 11. Aug.1969-

3 Hanover Square ^G-^B* 38801/69 - und Q.B.HOli.2/69 -

16097 - 7132)

New York, M.Y. / V.St.A. Hamburg, 29. JuIi 1970

Gips- oder Zement-Zusammensetzungen sowie daraus hergestellte biegsame Elemente

Die Erfindung betrifft Gips- und Zementzusammensetzungen, daraus hergestellte flexible vorgefertigte bahn- oder plattenförmige Elemente sowie schließlich Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen bzw. der Elemente.

Es ist an sich bereits bekannt, daß Zementmassen sowie ealciumsulfathaltige Gipszusammensetzungen für eine Anwendung in situ dadurch flexibel gemacht werden können, daß man den Zusammensetzungen sowohl elastomere als auch nicht elastomere Stoffe zusetzt.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber eine Zusammensetzung, welche gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an

1. einem Gips- und/oder Zementprodukt,

2. einer wässrigen Dispersion eines Vinylchlorid-, Styrol oder eines Acrylsäurehomo- oder"Kopolymeren oder eines nicht elastomereη Olefinhomo- oder -copolyroeren,

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3. einem Mittel zur Stabilisierung der Zusammensetzung gegen Coagulation und

4. einer oder mehrerer .Verbindungen, die da3 Abbinden der Zusammensetzung beschleunigen oder verzögern. Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen lassen sich zu Elementen verformen, welche eine verbesserte Flexibilität aufweisen.

Beispiele für geeignete Acrylsäuren sind Acrylsäure selbst sowie Methacrylsäure. Geeignete Polyolefine sind Polyäthylen und Polypropylen.

Die Zusammensetzungen können beispielsweise nach bekannten Arbeitsweisen als feuchte Gipsspachtelmasse₉ als Dichtungsmassen sowie in Form von vorgefertigten -flexiblen Elementen mit verbesserter Flexibilität Verwendung finden.

Das Zementprodukt kann irgendeine geeignete Art von Zement sein, doch handelt es sich vorzugsweise um Portland-Zement, während ein geeignetes Gipsmaterial Calciumsulfat in Form des Semihydrats oder des wasserfreien Produktes ist ο

Das Polymere kann nicht weich gemacht oder weichmacherhaltig sein, wobei es sich im letzteren Fall um zusätzliche Weichmacher oder innere Weichmacher handeln kann. Die Verwendung eines nicht wandernden Weichmachers macht die Massen un-

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empfindlicher gegen einen Angriff durch Chemikalien und/ oder Lösungsmittel; dies ist von besonderer Bedeutung, wenn die Zusammensetzungen als Dichtungeinassen Verwendung finden sollen.

Beispiele fQr Vinylchlorideopolymere sind Vinylchlorid/Vinylidenchlorid-Mischpolymerisate.

Oewüneohtenfalle kann das Polymere zusammen mit einem elastomeren Mittel stir Erhöhung der Flexibilität gemäß der deutschen Patentanmeldung P 19 24 142.0 eingesetzt werden.

Zur Verhinderung einer vorzeitigen Ausfällung der Latices duroh den Zement oder Gips ist es erforderlich, in die Latices «in Stabilisierungsmittel einzuarbeiten. Das Stabilisierungsmittel vermindert oder beseitigt die Neigung der Dispersion zum Coagulieren, wenn die Dispersion mit dem Qips- oder Zement produkt vermischt wird. Nichtionische Stabilisierungsmittel (z.B. Polyoxyäthylenester von Phenolen Λ oder langkettigen aliphatischen Alkoholen) haben sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen.

Das normale Abbindeverhalten ies Zements oder Gips kann duroh vorhandene Verunreinigungen oder durch das Zufügen

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von Zusätzen zu den Latices verändert sein und es ist deshalb erforderlich, die Abbindezeiten durch Einarbeiten von Beschleunigern oder Verzögerern den Erfordernissen entsprechend einzustellen. Der Beschleuniger öder Verzögerer sollte in einer solchen Menge vorhanden sein, daß die Abbindegeschwindigkeit der Zusammensetzung so ist, daß während des Abbindens eine Rißbildung praktisch vollständig vermieden und andererseits ein abgebundenes Produkt mit ausreichender Flexibilität erhalten wird. Beispiele für geeignete Beschleuniger für Gips sind Kalium-, Natrium-, Aluminium-, Zink-, Ammoniumsulfat sowie Schwefelsäure und Gips, während Beispiele fUr geeignete Verzögerer Proteine und Borax sind.

Eine Einstellung der Abbindezeit ist sowohl zur Erleichterung des Herstellungsverfahrens als auch zur Vermeidung einer Rißbildung während der Aushärtung der Zusammensetzung wünschenswert.

Durch die Zugabe von Stabilisierungsmitteln und/oder Verzögerern hat es sich als möglich erwiesen, Zusammensetzungen herzustellen, welche über einen erheblichen Zeitraum von beispielsweise bis zu 12 Monaten fluid sindο Das Abbinden der fluiden Zusammensetzungen kann durch Zusatz von Beschleunigern unmittelbar vor der praktischen Verwendung bewirkt werden.

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Zusammensetzungen geeigneter Flexibilität werden durch Einarbeiten einer ausreichenden Latexmenge in den Zement oder Gips erhalten, wobei der Gehalt an Polymeren in der fertigen Mischung günstigerweise 5 bis 60, insbesondere 5 bis 40 und besonders bevorzugt 15 bis 30, insbesondere 25 bis 30 Gew.X im Fall von feuchten Gipsmassen und vorgefertigten Elementen betragen soll, während er im Fall bestimmter Dichtungsmasse!! noch höher liegen, kann.

Die Zusammensetzungen können ferner herkömmliche Füllstoffe, Klebverbesserer, Streckmittel, Verdickungsmittel und Pigmente sowie Schäummittel enthalten; die Verwendung der letzteren Mittel ermöglicht die Herstellung geschäumter Produkte aus den Zusammensetzungen.

Die vorgefertigten flexiblen plattenförmigen Elemente gemäß Erfindung werden aus den Zusammensetzungen hergestellt. Die Elemente haben den Vorteil, daß sie steif, jedoch biegsam sind. Sie lassen sich in vollständig ausgehärtetem und trockenem Zustand einbauen, so daß es nicht mehr erforderlich ist, eine nasse Zement- oder Gipsmisehung aufzubringen, wie dies bislang gemäß den allgemein üblichen Arbeitsweisen erforderlich war.

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Die Elemente lassen eich durch Gießen, Formen, Extrudieren oder Kalandrieren einer Zusammensetzung herstellen, welche Oips und/oder Zement sowie das Polymere und gfeatigerweise Wasser enthält. Weiterhin lassen sieh plattes)**oder bahnförmig« Elemente durch Aufsprühen der Zusammensetzung auf ein Trägermaterial herstellen, welch®® in dem fertigen plattenförmigen Element eingebettet sein kann ©der eine Außenseite desselben bildet.

Die flexiblen vorgefertigten Element® eiaö gitaesfeigerweise 0,08 on oder 0,12 cm bis 2₉$k «a diets; fan» ein® Verwendung im Innenausbau liegt die Biete fwss2||e?f©ts© bei bis » 1,27 en, während für Autoeanrontasgera Bieten bis sii i$@7 era bevorsugt sind. Die Platten sind vorsugsweis® ®few® t_s22 m breit und bis au 3»03 m lang» ¥orss»gsi«®i!ie b®ib®n sie KanteiiabmesBungän von 1,22 χ S,44 n,

Falls gewünscht können die vorgefertigten Elemente auf einer Seite mit einem Elebmittel versehen sein, so daE sich die vorgefertigten Elemente mit anderen Fl&chen verbinden lassen. Die Verwendung eiso® Kl«tai&ts@ls bei d@n flexiblen vorgefertigtem @ips» ®d@r Z®^e^tplatten ist besonders wertvoll, da sich auf diese Weise die auf einer Seite mit einem Kiebmittel versehenen Platten an Winden, Decken usw. anbringen lassen. Die Dicke d@r Klebmittelsehicht

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beträgt vorzugsweise 0,005 bis 0,1 on.

Die Klebmittelsehioht kann derart sein, daß ein Schutzüberzug aus Papier entfernt werden muß, bevor die Platte an der gewünschten Beton- oder Ziegelwand oder an der Unterseite einer Beton- oder Lehmdecke befestigt werden kann. Andererseits lfiftt sich das Klebmittel auf die Platten in Fora einer Aufschlämmung eines bekannten Xlebmittels aufbringen; ferner kann das Klebmittel eine Aufschlämmung sein, die der für die Herstellung der Elenente gemäß Er- ' , findung verwendeten Zusammensetzung entspricht oder ähnelt oder bei der es sieh um eine elastomerhaltige dips- oder ZementaufechllmBung handelt. Eine weitere Anwendungsform besteht darin, daß man ein membranartiges Klebmittel verwendet, welches entweder vor dessen Verwendung auf das plattenförmig« Element oder auf die Flache aufgebracht wird, an der das vorgefertigte Element befestigt werden soll.

Heiterhin ist es möglich, das vorgefertigte Element in einen an oder eine Verschalung einsulegen und vor dem Abnehmen des Rahmens oder der Verschalung Zement einzugießen, oder das vorgefertigte Element kann mit einer vorgefertigten Betonschicht verbunden werden.

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Das vorgefertigte Element läßt sich mit oder ohne zusätzliche Einlage aus einem gewebten oder nicht gewebten Material oder einer Membran sum Zweck der Erhöhung der Zugfestigkeit des Elementes und/oder zusätzlich sur Ermögliehung der Herausnahme des frisch gegossenen Elementes aus den Formen mit möglichst geringer Verzögerung herstellen. Dabei kann es sich um eine metallische oder nicht metallische Einlage handeln, die die Form eines Siebes oder eines perforierten und/oder nicht perforierten bogenförmigen Materials hat. Die vorgefertigten biegsamen Elemente gemäß Erfindung können somit zusammen mit platten- oder bahnfönaigen Elementen aus anderen Materialien vorliegen; die letzteren können mit einer oder beiden Oberflächen der biegsamen Elenente verbunden oder in die Elemente eingelagert sein.

Das susätsliche platten- oder bahnförmig« Material kann weniger biegsam als das biegsame Element sein und damit BU einer Versteifung des letzteren beitragen. Geeignete Werkstoffe für diesen Zweck sind Gewebe und Vliese; Siebe, Metallfolien, Kunststoffasern, nicht biegsam gemachter Gips, weniger biegsam gemachter Gips sowie Veratärkerfüllstoffe, s*B. Asbest, Glas, Glimmer oder Metallfasern (Drahtabschnitte).

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Diese oder andere bogen- oder bahnförmige Werkstoffe verleihen den biegsamen Elementen gemäß Erfindung Steifigkeit und wirken damit einer Neigung zum Kriechen oder Durchhängen entgegen, welche auf Grund des Vorbandenseins der Polymeren auftreten kann. Die versteiften Elemente sind deshalb besonders wertvoll für eine Anwendung an Decken.

Wenn die flexiblen Elemente an einer oder beiden Außenflächen mit einer nicht flexibel gemachten Gipsschicht versehen sind, dann ergibt sieh eine Erleichterung beim Herauβlösen der Elemente aus den Formen.

Andererseits kennen die flexiblen Elemente auch in Form eines Sehichtproduktes mit einem der anderen bahnfOrmigen Materialien, s.B. Gipspappe vorliegen. Auf diese Weise ist die Außenfläche des laminierten Elements wesentlich schlagfester und widersteht einer Beschädigung duroh Auf treffen anderer Gegenstände wesentlich besser·Derartige laminiert· Elemente sind deshalb besonders wertvoll als Wandverkleidungen, da der Gips nicht so leicht springt, wenn beispielsweise Möbel dagegen geschoben werden oder wenn Nägel eingesehlagen werden.

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- ίο -

Die Elemente aus einer flexiblen Schicht und einem anderen bahnförmigen Material lassen sich auf geeignete Weise . . entweder durch Erzeugen des flexiblen Elementes und anschließendes Aufbringen des anderen Materials, entweder in vorgefertigter Porm oder in situ durch Formen usw., oder durch Herstellen des anderen bahnförmig«! Materials und anschließendes Aufbringen des flexiblen Elementes in gleicher Weise herstellen.

Bs kann vorteilhaft sein, die Elemente während der Herstellung au erhitsen.

Die Zusammensetzungen lassen sich aueh als Dichtungsmittel mit oder ohne einen Primer für Fugen und Risse, ss. B. bei Beton, Ziegelwerk, Mauerwerk, Gipsputz, Metall, Glas, vorgefertigten Platten einschließlieh Gipsplatten, Zwischenwänden oder Bauplatten oder aueh bei einer Verbindung von jeweils swei dieser Materialien einsetzen. Beispiele für die Verwendung der Zusammensetzungen als Dichtungsmittel sind das Abdichten von Fugen in Gebäuden, das Verbinden von Gipsplatten, Wandplatten und dergleichen oder das Abdichten von Betonfugen. Die für diese Zwecke bestimmten Zusammensetzungen kOnnen durch den Zusatz von Weichmachern, Füllstoffen, Klebverbesserern, Streckmittel!! oder anderen Mitteln modifiziert werden.

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Die Zusajssensetsungen und Elemente mit Oehalt an Vinylchloridhonopolymeren oder -copolymeren haben gegenüber entsprechenden ZusaisMnseteungen mit einem Gehalt an Kautschuk die folgenden Vorteile. Einmal ergibt Polyvinylchlorid bei Qipsplatten widerstandsfähigere Oberflächen. Zweitens ll&t sieh Polyvinylchlorid weich machen, so dafi ein größerer Bereich von unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften im Vergleich su kautschukhaltigen Produkten erhalten wird. Schließlich weisen die polyvinyl- I ehloridhaltigen Zusamensetsungen eine bessere Wetterbeständigkeit auf. Darüber hinaus zeichnen sich polyvinylchloridhaltige Zusamensetsungen durch ausgezeichnete Feuerfestigkeit aus.

Die Verwendung von Weichmachern in kautschukhaltigen Qips- und/oder Zeaentsusavsensetsungen sowie die Verwendung dei® letzteren als Diehtungsmassen ist in den britischen Patentanmeldungen 40141/69 und 401*3/6*9 näher beschrieben. _Λ

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Claims

Pstentanspriiclie

(IJ Gips- oder ZementausasaDensetzungen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an
1· einem Gips- und/oder Zementprodukt, 2. eine? wässrigen Dispersion ©lees Vimylehlorid-,

Styrol- oder einem Aeryltt&urehoiBo- oder -

oder eines nicht elastomeren Olefinhoiaö- oder

-eopolymeren,
3· einem Mittel sur Stabilisierung der Dispersion

gegen Coagulation, und
%· einer oder mehrerer Verbindungen, die da® Abbinden der Zusammensetsung beschleunigen oder tr@r&ßgern.

2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch •inen Gehalt von 5 bis 60, insbesondere 5 bis 40 und vorzugsweise 15 bis 30« insbesondere 25 bis 30 Gew.S an Polymeren.

3· Verfahren sur Herstellung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst durch Nischen einen Bestandteil herstellt, welcher

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a) das Gips- und/oder Zementprodukt,

b) die wfiesrige Dispersion und

o) den Verzögerer und/oder das Stabilisierungsmittel

enthält und diesen mit einem zweiten Bestandteil vermischt , der den Beschleuniger enthält.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3 zur Herstellung getrennt lagerfähiger und erst unmittelbar Vor Gebrauch miteinander au vermischender flüssiger oder halbflüssiger * Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bestandteil

a) daa Gips- und/oder Zementprodukt,

b) die wässrige Dispersion und

e) das Verzögerungsmittel und/oder das Stabilisierungsmittel
und der «weite Bestandteil den Beschleuniger enthalten,

5· Vorgeformtes flexibles bahn- oder plattenförmiges λ

Element aus einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2.

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6. Element gemäß Anspruch 5_S üsMmmtn gekennseielmfst, •a 0,08 bis 2,5*1» vorsugswsiae O₀135 eis §»5^ «br €£©te iat·

7. Element gemäß den Jmsp^iMior* 5 ©iei» S₃ A&ämw^h selehnet, daß es
Material vorliegt,

an einer Außenseite S«s fiesdbleü Elemsii^s vtlchee weniger flexibel ist als das

8· Element gesnäS den
seiohnet, daß die
Auaformung 3su dem Element

« Verfahren sur Herstelltsng ©teüa E2,om©ate© inaprQehen 7 oder 8_S dadurch gotaiisswlefestet _s das wan daa vorgeformt flexible baimförmige Element aus Ziwavaenaetsung gemäß ά®η ^nspx-üehen 1 oder 2 stellt, und daa Element oder die Zueammenset^usig vor der Herstellung dea Elementes mit dem anderen büimfBrmigen Material oder mit der Susammensetsung^ wob der daa andere bahnförmige Material gebildet wird₅ sits&mmen* bringt·

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10. Verwendung eine· Elementes gemäß den Ansprüchen

5 feie 8 sur Erzeugung einer Gipsoberfläche an einer Decke, auf eine« Boden oder an einer Wand durch Anbringen der Elemente.

11. Verwendung eines Elementes gemäß den Ansprüchen 5 bis 8 but Aufbringung .einer Qlpsoberfiäohe auf eine Betonfläche dureh Einlegen des Elementes in einest Rahmen, Erzeugen einer Betonschicht auf den Element und anschließendes Entfernen des Rahmens.

12. Verwendung einer Zusamenaetsung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 st» Abdichten einer Fuge oder eines Rieses durch Füllen der Fuge oder des Risses mit der Zus&mmenset sung.

13· Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennselehnet, daß BStI die Zusaneensetsung urmittelbar vor deren Einsats nach des Verfahren des Anspruchs 3 herstellt.

Ik* Verwendung eines Elementes gemäß den Ansprüchen 5 bis sur Barstellung einer vorab abgedichteten Betonfuge durch Einbringen des Elementes vor den Gießen der beiden voneinander getrennten Bet «massen.

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15· Eine Premixsusammensetsung, gekennzeichnet durch einen Gehalt an

1. einem dips- oder Zementprodukt,

2. einer wässrigen Dispersion eines Polymeren gemäß der in Anspruch 1 gegebenen Definition und

3· einem Stabilisierungsmittel gemäß der in Anspruch 1 gegebenen Definition und/oder einer Verbindung, welche die Abbindegeschwindigkeit der Zusammensetzung herabsetst.

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