DE2650915A1

DE2650915A1 - Leichtbautafel von hohem feuerwiderstandsverhalten

Info

Publication number: DE2650915A1
Application number: DE19762650915
Authority: DE
Inventors: Karl-Helmut Ihlefeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-06
Filing date: 1976-11-06
Publication date: 1978-05-18

Description

Leichtbautafel vom h@hem Feuerwiderstandeverhalten
Dic Erfindung betrifft eine Leichtbautefel mit rautabschließender Funktion. Eine solche Leichtwand soll eine hnhe Wärmedämmung, eine gute Schaldämmung und einen hohen Widerstand gegen Brandeinwirkung aufweisen.
Es ist bekannt, solche Leichtwände als Dreischicht-Plattpn mt einem Kern aus Mineralfasern und Deckschichten aus verschiedenen @aterialien wie Asbestzementplatten, Blechen, Glasscheiben, Holzspanplattem, Gipskartonplatten und anderen Stoffen herzustellen.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Mineralfaserkern in der Art herzustellen, daß handelsübliche Mineralfaserplatten oder -matten in Streifen gleicher Breite geteilt werden, diese Streifen um 90° gedreht und wieder zusammengefügt werden, sedaß die Faserricht@ng senkrecht zu den Deckschichten verläuft.
@ine solche Faseranordnung wird als Lamellenplatte bezsichnet.
@@r @ern aus Mineralfaserlamellen wird mit einem Bindemittel mit can Deckschichten verklebt. Wandtafeln mit diesem Aufbau weisen eine @gewähnliche mechanische Steifigkeit auf, da die Faser-@ @llen eine zugfeste Querverbindung zwischen den Deckschichten @@ @@.
@@@se Entwicklung ist schon lange bekannt und erstrals in der t@@@tentschrif@ @r 2 373 500, e@ngereicht am 1. 1. 1943, er-@@@@t. Auch s@ätere Anmeldungen von Schutsre@hten sefessen sich i erst@r Linie mit der Herstellungsteshnik solcher Mi@@@alfaserl @@@@en-Platten, webei in allen Fällen durch die Anordnung der @@ @ der zur Oberfläche die mechanische Festigkeit von Verbundelementen erhöht werden soll. Die Wärmedämmwerte on Lamellen-Platten entsprechen denen von handelsüblichen Platten mit parallel zur Oberfläche verlaufenden Fasern, die Schalldämmwerte konnten sogar noch heraufgesetzt werden.
Es lag nun nahe, ebenfalls die Widerstandsfähigkeit der Mineralfaser gegen hohe Temperaturen zur Verbesserung des Brandverhaltens von Leichtbautafeln heranzuziehen. Dabei stellte sich heraus, da.
die Anordnung der Fasern senkrecht zur Oberfläche der Tafeln fur das Brandverhalten nachteilig war. Wurde eine üblicher Weise mit einem gut klebenden organischen Binder, wie zum Beispiel Polyurethan oder anderen Thermoplasten, hergestellte Platte im Brandversuch erhitzt, so fiel die Deckschicht nach dem Erhitzen bald herunter, weil das Bindemittel bei relativ niedrigen Temperaturen erweichte, flüssig wurde oder sogar verdampfte, sodaB die Faser-Lamellen offen gleich einer Bürste der Beanspruchung der Flamme ausgesetzt waren. Die so freiliegenden Faserenden gaben der Hitzebeanspruchung schneller nach, als parallel zur Plattenrichtung liegende Fasern. Die Dicke der Faser-Lamellen-Platte werringerte sich, die Schutzwirkung der Isolierschicht wurde geringer und dadurch wurde die Feuerwiderstandszeit herabgesetzt.
Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteil zu beseitigen. Systematisch wurden Bindemittel untersucht und neu zusammengesetzt, die nach dem Abfallen oder Abbrennen der Deckschicht der Hitzebeanspruchung stand halten oder sich durch Hitzeeinwirkung umwandeln und eine neue stabile Masse bilden. In bestimmter Dicke aufgebracht ergaben sich damit Schutzschichten, die nach dem Abfallen oder Abbrennen der Deckschicht auf dem Faser-Lamellen-Kern haften blieben und somit die Faserenden uor der unmittelbaren Temperaturbeanspruchung schützten.
Es erwiesen sich als geeignet, um den erfindungsgemäßen Gedanken durchzuführen: 1. anorganische Bindemittel wie zum Beispiel Tonerdeschmelzzement, Phosphatbinder, Alkalisilikate in flüssiger Form mit Zugabe von anorganischen Füllstoffen, sowie andere temperaturbeständige hydraulische Bindemittel.
2. organische Bindemittel, die beim Erhitzen erkoken, wie zum Beispiel Harnstoffharz, Phenolharz und andere, wobei das Harz stark mit anorganischen temperaturbeständigen oder sich bei höheren Temperaturen verfestigenden Stoffen, wie zum Beispiel Ton, aufgefüllt wird.
Dabei wird bei allen Bindemitteln entweder durch Dosierung des Anmachwassers oder durch die Beigabe der Füllstoffe eine Viskosität eingestellt, die eine weichplastische Verarbeitung ermöglicht, so daß leicht Bindemittelschichten gewisser Dicke aufgetragen werden können. Um eine Schutzwirkung als Schicht auf dem Faserkern zu erreichen, ist eine Dicke von mindestens 0.2 mm erforderlich.
Zweckmäßiger Weise wird eine Schichtdicke von 0.5 bis 3.0 mm eingestellt.
Bei Verwendung von organischen Kunstharzen als Bindemittel haben sich anorganische Stoffe mit endothermer Reaktion als Füller beim Erhitzen, wie Aluminiumhydroxid und Kalziumkarbonat, als vorteilhaft beim Ablauf der Brandprüfung erwiesen, da ihr Zerfall erhebliche Wärmemengen beansprucht und somit den Brandfortschritt verzögert. Weiterhin ist auch die Verwendung on Tonmehl als Füller zweckmäßig, da bei höherer Temperatur die Tonschicht versintert und somit eine stabile Schutzschicht gegen Temperaturbeanspruchung bildet.
Der Gehalt an Fülistoffen, der zur Erzielung einer bestimmten Viskosität erforderlich ist, hängt ab von dem verwendeten Harz und dem Füllstoff, erliegt zwischen 20 % bis 80 % Gew.
Ein Brandversuch mit erfindungsgemäb hergestellten Prüfkörpern zeigte das folgende Ergebnis. Es wurden zwei Leichtbautafeln mit einem Kern von 60 mm dicken Faser-Lamellen hergestellt. Die Deckschichten bestanden aus 10 mm Holzspanplatten. Bei der einen Tafel wurde als Bindemittel zwischen Deckschicht und Faserkern ein Tonerdeschmelzzement und bei der anderen ein Bindemittel aus Harnstoffharz,gefüllt mit Aluminiumhydroxid' verwendet.
Nachdem durch die Einwirkung der offenen Flamme die Deckschichten abgebrannt waren, verblieb die Schicht aus Tonerdeschmelzzement als rissfreie Schutzschicht bis zum Ende des Versuchs auf der Faser-Lamellen-Schicht haften. Bei dem Kunstharzbinder bildete das Verbrennungsprodukt zusammen mit dem durch die Temperatureinwirkung zu Aluminiumoxid umgewandelten Füllstoff eine mit feinen Rissen durchzogene fest auf den Faser-Lamellen haftende Schutzschicht, die den offenen Angriff der Hitze auf die Faserenden verhinderte.
Weiterhin kann die Steifigkeit der Bindemittelschicht noch verbessert werden, indem der Masse temperaturbeständige Mineralfasern zugemischt werden. Das ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Deckschichten aus leicht durch Hitze zerstörbarem Material, wie Glas, Holz, Asbestzement oder Blechen bestehen, in diesem Fall sol:te die Dicke der Bindemittelschicht 1.0 bis 5.0 mm betragen.
Durch diese erfindungsgemäßien Maßnahmen ist es möglich geworden, einEn erheblichen Vorsprung vor dem Stand der Technik zu erreichen.
Platten mit diesem Aufbau erreichen bei nur 6 cm Faser-Lamellen-Kern Feuerwiderstandszeiten von 90 bis 120 Minuten nach DIN 4102.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bauteile haben den erheblichen Vorteil, da;3 das Brandverhalten der Deckschichten den Feuerwiderstandswert des Bauteils nur unwesentlich beeinflußt.
Die anliegende Zeichnung zeigt Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäß hergestellten Leichtbautafel.
Fig. 1 zeigt den Aufbau der Leichtbautafel (1) bedeutet den Isolierkern mit quer zur Oberfläche angeordneter Faser, wie durch die Schraffur angedeutet.
(2) bedeutet die Binderschicht zur Verbindung von Faserkern und Deckschichten [3) bedeutet die Deckschichten Fig. 2 zeigt das Bauteil nach einem einseitig durchgeführten Brandversuch.
Auf der dem Feuer zugewandten Seite, dargestellt durch den Brenner (4) ist die Blnderschicht (2) vollständig erhalten, während die Deckschicht (5) durch den Brand bereits abgefallen und zerstört ist. Die Fasernenden des Isolierkerns (1) bleiben vor der unmittelbaren Feuereinwirkung geschützt.
Sie können nicht abschmelzen, sodaß die Dicke des isolierenden Faser-Lamellen-Kerns und damit auch dessen Schutzwirkung gegen Brandeinwirkung vollständig erhalten bleibt.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Mehrschichtige schall- und wärmedämmende Leichtbautafel von hohem Feuerwiderstandsverhalten bestehend aus einem Kern on Faser-Lamellen aus Mineralwolle mit quer zu den Deckschichten erlaufender Faserrichtung sowie Deckschichten aus beliebigem Material dadurch gekennzeichnet, da das Bindemittel zwischen dem Kern aus Faser-Lamellen und den Deckschichten aus einem anorganischen temperaturbeständigen Bindemittel besteht und/oder aus einem organischen Bindemittel besteht, das beim Erhitzen verkokt und dem ein hoher Anteil an anorganischen temperaturbeständigen Füllstoffen zugesetzt wurde, wobei das Bindemittel in solcher Dicke aufgetragen wird, daß nach dem Verbrennen oder Abfallen der Deckschicht inFeige Hitzeeinwirkung di BJndemittelschicht als geschlossene Schutzschicht erhalten bleibt, die den Mineralfaserkern vor der unm ttelbaren Hitzeeinwirkung schützt.
2. Leichtbautafel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Bindemittel aus einem hydraulischen Bindemittel, wie zum Beispiel Tonerdeschmelzzement und/oder einem Mörtel unter Verwendung @ on einem solchen hydraulisch abbindendem temperaturbeständigem Zement besteht, wobei dem Bindemittel oder Mörtel zur Verbesserung der Haftung geeignete organische Substanzen zugesetzt werden können.
3. Leichtbautafel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, , daß das Bindemittel aus Phosphatbinder besteht.
4. Leichtbautafel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daf das Bindemittel aus flüssigem Alkalisilikat besteht, das durch Beigabe von inerten oder im Erhitzungsfall sinternden Füllstoffen zu einer pastösen Masse verdickt ist.

£-. Leichtbautafel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dem cnischen, beim Erhitzen erkokendem Bindemittel an anoranischen Füllstoffen oder Substanzen solche mit endothermer Reaktion beim E.hitzen,wie Aluminiumhydrcxid oder Kalziumkarbonat, mehlfein in einer Menge on 20 % bis 60 % Gew.

zugesetzt werden.

6. Leichtbautafel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dem @r@anischen, beim Erhitzen verkokendem Bindemittel inerte und/oder bein Erhitzen sich erfestigende anorganische Substanzen wie Bentonit, Ton und/oder Quarz mehlfein in einer Menge .on 20 % bis 60 % Gew. zugesetzt werden.

7. Leichtbautafel nach Anspruch 1 bis b dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einer Dicke von mindestens 0.2 mm vorzugsweise 0.5 bis 3.0 mm aufgetragen wird.

Leichtbautafel nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß den Bindemittel temperaturbeständige Mineralfasern beigemischt werden un@ da:1 in diesem Fall die Schichtdicke vorzugsweise 1.0 bis 5.0 mm beträgt.