DE2400447A1

DE2400447A1 - Gipshaltige verputzmasse

Info

Publication number: DE2400447A1
Application number: DE2400447A
Authority: DE
Inventors: Ralph J Bragg; Raymond E Rothfelder
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1973-01-09
Filing date: 1974-01-05
Publication date: 1974-07-18
Also published as: JPS5549026B2; JPS49103922A; FR2213249B1; FR2213249A1; CA982613A; SE390958B; GB1443842A

Description

Die Erfindung betrifft eine gipshaltige Verputzmasse, welche bei Zusatz von Wasser eine später abbindende sprühfähige Aufschlämmung liefert und welche (bezogen auf das Gewicht der trockenen Hasse)

a) etwa 52 bis 62 % kalzinierten Gips,

b) ein Pasermaterial,

c) ein Schäum- oder Lufteinschließmittel und

d) einen leichten Zuschlag, z.B. aufgeblätterten Vermiculit, enthält.

Beim Errichten von Metallkonstruktionen, z.B. aus Stahl, wird üblicherweise eine dicke Beschichtung aus anorganischen Materialien auf die Elemente der Metallkonstruktion aufgebracht, wobei die Beschichtung einer Reihe von Zwecken dient, insbesondere dem Feuerschutz, einem verbesserten Aussehen sowie der Schalldämmung. Das bislang erfolgreichste System^ besteht

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darin, daß man auf die Stahloberfläche abbindefähige wässrige Zusammensetzungen aufsprüht, welche auf der Grundlage von kalziniertem Gips, einem leichtgewichtigen anorganischen Material wie aufgeblättertem Vermiculit, einem anorganischen Fasermaterial, vorzugsweise Asbest und einen Schäummittel aufgebaut sind. Eine Zusammensetzung dieser Art ist in •der US-PS 3 369 929 beschrieben; auch die günstigste Anwendungsform durch Pumpen des wässrigen Genisches und direktes Aufsprühen in einer einzigen Schicht auf die Stahlkonstruktion ist dort erläutert.

Um für derartige Anwendungen geeignet zu sein, müssen die Zusammensetzungen sowohl im nassen als auch im trocknen Zustand eine Anzahl von wesentlichen Eigenschaften aufweisen. Sie müssen fähig sein, die.großen Wassermengen zu binden, welche es ermöglichen, die Zusammensetzung leicht auch auf größere Höhen zu pumpen. Gleichzeitig müssen sie jedoch eine Konsistenz behalten, die eine Auftrennung oder ein Absetzen der Bestandteile vor der Aufbringung auf das Metall verhindert und eine ausreichende Auftragsinenge oder Beschichtung der Stahlflächen bei einer gegebenen Dicke ermöglicht. Weiterhin müssen die Überzugsmassen an den Stahlflächen haften, und zwar sowohl in Form der Aufschlämmung als auch im trockenen Zustand. Schließlich muß die Zusammensetzung ohne z,u große Ausdehnung oder Schrumpfung abbinden, damit keine Risse entstehen, welche den Isolierwert der trockenen Beschichtung stark beeinträchtigen würden.

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Diese komplizierte Kombination von Eigenschaften ist bislang weitgehend mit Hilfe von Gips/Vermiculit-Zusammensetzungen erreicht worden, welche Asbestfasern enthalten. Gesundheitliche Bedenken haben jedoch in neuerer Zeit zu einem Verbot für asbestfaserhaltige Zusammensetzungen geführt, so daß jetzt ein brauchbarer Ersatz fehlt. Das Weglassen des Asbests führt zu Eigenschaftsänderungen, welche die Zusammensetzungen für die vorgesehenen Einsatzzwecke ungeeignet macht.

Es wurde nunmehr gefunden, daß sich dieses Problem dadurch lösen läßt, daß das Pasermaterial aus bestimmten Zellulosefasern besteht oder etwa 2,5 bis etwa 18 Gew.% (bezogen auf Trockenbasis j an derartigen Pasern enthält. Diese Zellulosefasern bestehen die Prüfung, daß nach gründlichem Suspendieren in Wasser in einer Menge von 1,6 g Pasern auf 50 ml Wasser sich nicht mehr als 15 % der Fasern innerhalb von 30 Minuten absetzen, Dieser Test ist ein Maß für die hohe Suspensionsstabilität der Fasern. Zum Prioritätszeitpunkt der vorliegenden Anmeldung war diese Tatsache noch nicht veröffentlicht, sie ist jedoch später durch die DT-OS 2 224 9U5 der Öffentlichkeit bekannt geworden.

Es wurde nunmehr ein besserer Test für die Brauchbarkeit von Zellulosefasern zur Herstellung von gipshaltigen Verputzmassen gefunden. Bei diesem Test wird die hohe Suspensionsstabilität der Fasern wie folgt ermittelt:

Wenn die gipshaltige Verputzmasse mit Wasser vermischt und unter Druck versprüht wird, muß das Volumen des frisch aufge-

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sprühten (ungetroekneten und noch nicht abgebundenen) Produktes, das aus 22,68 kg trockener Masse erhalten wurde, mindestens 24 χ 2360 cm betragen. Diese Forderung ergibt sich rechnerisch daraus, daß das Volumen 24 "board feet" betragen soll, wobei 1 "board foot" ein Volumen von 1 ζ 12 χ 12 inch⁵ bzw. 2,5l| χ 30,48 χ 30,48 cm einnimmt. Im metrischen Maßsystem entspricht dies einem Mindestvolumen von 2500 cur an nicht abgebundenem Produkt je kg trockener Zusammensetzung. Das Volumen des ungetrockneten Produktes läßt sich aus der Verdüsungsdichte, d.h. der Dichte der versprühten nassen Zusammensetzung, errechnen. Das von der Sprühdüse abgegebene Produkt kann in einem Gefäß bekannten Volumens aufgefangen und gewogen werden, um die Verdüsungsdichte zu errechnen. Das Volumen des nicht abgebundenen Produktes läßt sich nach der folgenden Gleichung leicht erhalten:

Volumen des ungetrockneten Produktes =

Gewicht der nassen Zusammensetzung . Verdüsungsdichte

Vorzugsweise beträgt das Volumen des nicht getrockneten Produktes 2880 bis 3290 cup je kg trockener Zusammensetzung. Es wurde weiterhin gefunden, daß es gelegentlich wünschenswert ist, einen kleinen Anteil von z.B. bis zu etwa 8 JS, vorzugsweise etwa 0,25 bis 1,5 %₉ an anorganischen Pasern, wie Glasfasern oder V/ollastonitfasern, der gipshaltigen Verputzmasse zuzusetzen. Selbstverständlich sollten diese anorganischen Pasern keine Asbestfasern sein.

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine gipshaltige Verputzmasse auf Basis der Bestandteile a) bis d) gemäß obiger Definition, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Fasermaterial von Zellulosefasern gebildet wird, welche dem zuletzt erläuterten Test genügen und welche weiterhin oder unabhängig davon dadurch gekennzeichnet ist, daß das Fasermaterial Zellulosefasern enthält, welche einem der beiden Tests genügen, sowie ferner 8 Gew.2 anorganische Fasern (ausgenommen Asbest). ·

Die Erfindung schließt selbstverständlich auch wässrige Suspensionen der obigen Zusammensetzung ein. Bevorzugte Verdünnungsgrade liegen in der Größenordnung von 3¹J bis 53 Liter Suspension je 22,68 kg trockener Zusammensetzung.

Der Zellulosefaserbestandteil der Zusammensetzung besteht in einer Menge von etwa 2,5 bis 18 %, vorzugsweise von etwa 3 bis 8 % (bezogen auf das trockene Gewicht), aus kurzen oder kleingeschnittenen organischen Fasern natürlichen oder synthetischen Ursprungs, welche den oben definierten Anforderungen entsprechen. Brauchbare Fasermaterialien der zuvor beschriebenen Klasse sind u.a. Zellulosefasern ganz allgemein wie Holzfasern, Sisal, Hanf, Baumwolle, Jute, Nessel, Reyon und ähnliche, die entweder von- Haus aus die erforderliche hohe Suspensionsstabilität besitzen oder sie durch geeignete physikalische oder chemische Behandlung erhalten haben, z.B. durch Delignifikation. Die Fasern können z.B. aus einer Kraft- oder Sulfitlauge stammen.

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Obgleich Zellulosefasern brennbar sind, hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß sich die Plamrafestigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen von asbestfaserhaltigen Zusammensetzungen nicht stark unterscheidet. Darüber hinaus hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die zellulosefaserhaltigen Zusammensetzungen der Erfindung eine größere Öberflächenhärte, einen höheren Elastizitätsmodul, eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit und eine kleinere Volumenänderung beim Abbinden zeigen als herkömmliche asbestfaserhaltige Zusammensetzungen vergleichbarer Dichte.

Als Zuschlagstoff niedrigen Gewichts lassen sich alle leichten anorganischen Stoffe verwenden_s die im allgemeinen eine Dichte im Bereich von etwa 0,0? bis 0,12 g/cm aufweisen. Perlit, Ton und Schlacke im expandierten Zustand sowie Diatomeenerde sind Beispiele für brauchbare Stoffe. Vermiculit wird jedoch nicht nur deswegen bevorzugt, weil vermiculithaltige Aufschläramungen sich am leichtesten pumpen lassen, sondern auch deshalb, weil hiermit größere Verputzdicken in einem Arbeitsgang erzielt werden können.

Herkömmliche Schäum- oder Lufteinschließlichmittel lassen sich verwenden. Beispiele für geeignete Schäum- oder Lufteinschließmittel sind sulfatierte Monoglyzeride, iiatriumalkylary!sulfonate, Natriumlaurylsulfat und ähnliche. Sie finden in Mengen Anwendung, die ausreichen, um den wässrigen Aufschlämmungen die zum. Pumpen und Versprühen notwendige Konsistenz zu verleihen. Feste

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Schäummittel können den trockenen Gips/Zuschlag/Fasergemischen vor der Verdünnung mit Wasser zugesetzt werden, während sowohl feste als auch flüssige Mittel Verwendung finden können, sobald die Aufschlämmung fertig ist. Mengen von nur 0,05 % an Schäummittel bezogen auf die Trockenbasis können ausreichen, im allgemeinen finden etwa 0,2 % Anwendung.

Die flammfesten Zusammensetzungen gemäß Erfindung haften sehr gut auch auf anderen Werkstoffen, wie Holz, Zement, Ziegelwerk und dergleichen und lassen sich auf diese Oberflächen durch Sprühen aufbringen.

Die Verputzmassen lassen sich als wässrige Suspensionen herstellen und auf die zu beschichtenden Flächen aufsprühen. Verschiedene geeignete Zusammensetzungen für die Suspensionen und unterschiedliche Sprühbedingungen sind in der oben zitierten Patentschrift angegeben und ähnliche Zusammensetzungen und Bedingungen können mutatis mutandis auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung Anwendung finden.

Beispiel

Die folgende trockene Zusammensetzung wurde hergestellt:

Gew. %

kalzinierter Gips 57,5 %

Vermiculit 38,0

Zellulosefasern 4,0

Glasfasern 0,5

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Diesem Gemisch wurde die gewünschte Menge an Lufteinschließ-(Schäum)-mittel zugesetzt. Die erhaltene Zusammensetzung wurde für das Versprühen mit Wasser vermischt und zur Bildung eines nassen Verputzes versprüht, welcher beim Trocknen einen flammfesten Putzüberzug ergab.

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Claims

Patentansprüche

%-./ Gipshaltige Verputzmasse, welche bei Zusatz von Wasser eine später abbindende, sprühfähige Aufschlämmung liefert, mit Gehalt (bezogen auf das Gewicht der trockenen Masse)

ä) etwa 52 bis 62 % kalziniertem Gips,

b) einem Fasermaterial,

c) einem Schäum- oder Lufteinsehließmittel, und

d) einem leichten Zuschlag,

dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus etwa 2,5 bis l8 % Zellulosefasern mit hoher Suspensionsstabilität (Raumerfüllung im nassen Zustand) und bis zu 8 % anorganischen Fasern (ausgenommen Asbest) besteht»

2* Verputzmasse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dife anorganischen Fasern Glasfasern sind und ihr Anteil etwa 0,25 bis 1,5 % beträgt»

3. Verputzmasse gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Zellulosefasern bezogen auf das Gewicht der trockenen Masse etwa 3 bis 8 %. beträgt.

¹J* Verputzmasse gemäß den Ansprüchen 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß sie Wasser enthält und in Form einer Aufschlämmung vorliegt,

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5· Verputzmasse gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 22,68 kg trockene Zusammensetzung auf J>k bis 53 Liter Aufschlämmung enthält.

6. Verwendung einer Verputzmasse gemäß den Ansprüchen k oder 5 zur Erzeugung eines flammfesten Überzuges auf einem Substrat, insbesondere einer Metallfläche.

ugs:cm

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