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Fußbodenaufbau mit in Gußasphalt-Estrich eingebetteten
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l-leizrohren die Erfindung betrifft eine Flüssigkeits- oder Dampf-Flächenheizung
für Fußböden, bei der die mäander- oder schlangenförmig ausgebildeten Heizregister
direkt in einen Gußasphalt-Estrich eingebettet sind.
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Es ist bekannt, bei Fußbodenheizungen den Träger für das umgewälzte
Heizmedium (Warm- und Heisswasser, Dampf, leissluft usw.), also die eigentlichen
Heizungsrohre, direkt in Beton oder chemisch abbindenden mineralischen Estrich einzubetten.
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Wärmetechnisch werden hierdurch im allgemeinen befriedigende Ergebnisse
erzielt, weil der Wärmeübergang vom i:eizrohr zum Beton oder Estrich sowie die Weiterleitung
zur
Fußbodenoberfläche relativ groß ist, sodaß nach bisheriger Erfahrung ein derartiges
System mit relativ niedrigen Vorlauftemperaturen des Heizmediums von z.B.
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35 - 38°C betrieben werden kann, um die hygienisch zulässigen Oberflächentemperaturen
des Fußbodens einzuhalten.
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Bei Verwendung von Metallrohren als Heizmittelträger ist jedoch -
bedingt durch häufige Rißbildung im Beton- oder Estrichboden - fast immer mit verstärkter
Korrosion des Rohnrlaterials durch Feuchtigkeitseinwirkung in Gegenwart von freiem
Sauerstoff von außen zu rechnen, sodaß die zeitliche Belastbarkeit und allqemeine
Haltbarkeit derartiger Metallrohr/Beton- (oder Estrich) Systeme relativ gering ist.
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Konstruktive Verbesserungen konnten dadurch erreicht werden, daß man
die Heizrohre frei beweglich in geeignete mineralische Estriche verlegt, wobei mit
Hilfe metallischer Lamellen die Wärme an Hohlsteine übertragen wird, die zwischen
den Heizrohren liegen. In diesem Fall kann, anders als bei direkter Einbettung in
A -ton oder Estrich auch mit relativ hohen Vorlaufteinperaturen des He:.zmittels
gearbeitet werden, so daß trotz des Nachteils verminderter Wärme speicherung durch
die
Hohlräume gegenüber der direkten Einbettung durch die ermöglichte höhere Temperaturbeaufschlagung
meßbare Vorteile erzielt werden.
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Insgesamt gesehen haben sich aber Fußbodenheizungen mit Rohren aus
Metall, ob in Beton oder Estrich fest eingebettet oder in Hohlräumen frei beweglich
verlegt, aus mehrfachen Gründen nur bedingt durchsetzen können, da die Korrosionsanfälligkeit,
Materialschwund, anodischer Materialabbau und Leckbildung bei Fehlern in der Elektroinstallation
usw. sowohl bezüglich Anschaffung als auch im Hinblick auf einen gesicherten Dauerbetrieb
den hohen Aufwand infrage stellen.
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Man ist daher vielfach von Metallrohren zu korrosionsbeständigen Kunststoffrohren
übergegangen, die durch ihre hohe Flexibilität, geringe mechanische Veränderung,
hohe Lebensdauer usw. ausgewiesen sind. Bei geeignetem thermoplastischem Verhalten
(Erweichungsbereich, Innendruck- Zeitstandfestigkeiten, Elastizitätsmodul usw.)
sind viele Kunststoffe den einschlägigen Metallen als Baustoff für Heizungsrohre
überlegen.
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Rohre aus Polybuten, Polypropylen, Niederdruck - Polyäthylen usw.
gehören daher heute auch zu den am meisten
verwendeten Systemen
für Träger fließender Wärmemittel in Fußbodenheizungen.
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Kunststoffrohre mit entsprechenden Materialeigenschaften lassen sich
sowohl in Beton als auch in mineralischen Estrich problemlos einbetten und zeigen
hier gute Stabilitäten und Wärmeaustauschverhalten. Zweckmäßigerweise setzt man
gewöhnlichem anorganischem chemisch abbindendem Estrich gewisse Zuschlagstoffe bei,
um doch immer wieder beobachtete Schäden sowohl am Estrich selbst als auch am Rohrmaterial
zu vermeiden. In diesen Fällen lassen sich Heizmittel-Vorlauftemperaturen von 60°C
und darüber durchaus verwirklichen, weil sowohl der Estrich (Zementmörtel, Anhydritmörtel,
Halbhydratgips usw.) hierbei keine wesentlichen Veränderungen erfährt, noch der
Kunststoff, wie das z.B. besonders geeignete und daher auch allgemein verwendete
Polybtten-l, bei diesen Temperaturen thermische Instabilitt zeigt.
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Bei den dieser Art verwendeten Estrichen, also als Einbettmasse für
Heizrohre auf Kunststoffbasis, hat sich aber gezeigt, daß sie nur dann den Wärmebedarf
z.B.
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einer Wohnung decken können, wenn sie entweder durch zusätzlichen
Wärmeschutz - zusätzliche Wärmedämmschichten, Bitumenpappen usw. - nach unten praktisch
vollkommen
isoliert werden, oder aber eine zusätzliche Wandheizung
beispielsweise unter den Fenstern installiert wird, um bei niedrigeren Vorlauftemperaturen
dem dann eintretenden verringerten Wärmeübergang vom Estrich an die Fußbodenoberfläche
einen Ausgleich zu verschaffen. Besonders nachteilig erweist sich aber bei der direkten
Einbettung von Kunststoffrohren in mineralischen Estrich oder Beton das unterschiedliche
Ausdehnungsverhalten (unterschiedliche lineare Ausdehnungskoeffizienten) von (organischem)
Kunststoff einerseits und (anorganischer) Einbettungsmasse wie Estrich oder Beton
andererseits.
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Die im laufenden Heizungsbetrieb sehr hohen Biegezug-und Druck- Beanspruchungen
beider Materialien, die je nach Regelungsart des Heizungssystems als Wechselbeanspruchung
stark differenzierter Frequenzen auftreten, führen nicht nur zu Materialermüdungen
(Festigkeitsverminderungen, Abbau des polymeren Kunststoffs, mechanische Reibung
an den Übergangsflächen usw.) sondern verändern auch den gleichmäßigen Wärmeübergang
vom Rohr auf die Enbettmasse.
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Die gesamte Wirtschaftlichkeit derartiger Fußbodenhei zungen ist daher
eine Funktion des unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der für sich artfremden
Materialien,
Kunststoff und Beton bzw. Estrich.
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Diese Unterschiede können sich zeitlich und in Abhängigkeit von der
wechselnden Wärmebeaufschlagung derart kumulieren, daß Rohrdeformationen, abartige
Wärmeübergänge, unkontrollierte Heizwirkung des Fußbodens usw.
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die Folge sind.
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Eine nahezu ideale Einbettungsmasse für Wärmeträgerrohre, ob aus Metall
oder aus Kunststoff, wäre ein Gußasphaltestrich, da er in Bezug auf Flexibilität
und Wärmeausdehnungsverhalten den für Heizmittelrohren eingesetzten Kunststoffen
wie Polyäthylen, Polybuten, Polypropylwn, PVC usw. sehr nahe kommt, damit die Festigkeit
und die Wärmeaustauschwirkung dieser Rohre praktisch nicht beeinflußt und darüberhinaus
selbst keinerlei Biegezug- und Druckbeanspruchungen unterliegt. Außerdem ist Gußasphaltestrich
weqen seines wärmedämmenden und isolierenden Verhaltens gerade in Zeiten der Energieverknappung
ein idealer Baustoff für Bodenbeläge (Dekken, Fußböden usw.) und wegen seiner thermoplastischen
Eigenschaften (Viskosität usw.) besonders leicht verlegbar.
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Auch Metallrohr können in Gußasphalt bedenkenlos eingebettet werden,
da der Estrich keinerlei korrodierende
Wirkung auf das Metall ausübt.
Gegebenenfalls notwendige Reparaturen am Gußasphaltestrich sind bekanntlich schnell
und problemlos durchführbar; eine Änderung des Bodenaufbaus ist leicht zu bewerkstelligen,
ganz im Gegensatz zu Beton oder mineralischem Estrich.
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Obwohl Bitumen wärmeisolierend wirkt und z.B. gegenüber Estrichgips
eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit besitzt, sind die Wärmeübergangswerte von Gußasphaltestrich
befriedigend, zumindest aber sind die bei Estrichgips beobachteten Wärmeverluste
durch Abstrahlung nach unten bei Gußasphaltestrich vernachlässigbar.
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Bitumen nimmt praktisch kein Wasser auf; es verhält sich völlig unbedenklich
gegenüber Umweltproblemen und mit Bitumen als Bindungsmittel angesetzte Bodenbaustoffe
zeigen bei normalen Druck- und Temperaturbelastungen keine Festigkeitsverluste.
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Trotz dieser erheblichen Vorteile gegenüber bekannten mineralischen
Estrichen, Estrichgips, Beton usw., die den Gußasphalt (unabhängig ob als Streich-,
Sprüh-, Stampf- oder Walzasphalt eingesetzt) für Fußböden usw.
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direkt anbieten, ist es bisher nicht gelungen, ihn auch im Bereich
moderner Fußbodenheizungen erfolgreich
einzusetzen.
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Die Ursache hierfür ist das plastische Verhalten bei ansteigender
Temperatur und die Veränderung der rheologischen Eigenschaften mit zunehmendem Temperaturgradienten.
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Insbesondere bei flodenheizungssystenen mit relativ hohen Vorlauftemperaturen
des Heizmediums, aber auch bei Vorlauftemperaturen wenig über 300C im Dauerbetrieb,
sind bitumenhaltige Estriche (Asphaltestriche) trotz ihrer sonst idealen und allen
andern Estrichmassen überlegenen Eigenschaften aus besagten Gründen bisher nicht
zurn Einsatz gekorttten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gußasphaltmasse zu schaffen, die
als Estrich für Fußbodenheizungen mit eingebetteten Rohren aus Metall oder Kunststoff
geeignet ist, alle physikalisch-chemischen, aber auch n3-terialtechnischen und wärmetechnischen
Unzulänglichkeiten bekannter mineralische Estriche und Beton fr Fußbodenheizungen
überwindet und ohne Einbuße der rheologischen Eigenschaften, insbesondere aber auch
cer für die Verlegung notwendigen Viskosität, selbst tei hohen Heizmittel-Vorlauftemperaturen
im Dauer- unc Wechbetrieb
einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem in üblicher
Weise aus Splitt, Natursand, Naturbrechsand und Gesteinsmehl aufgebauten Basisgemisch
für Gußasphalt zugesetzten Bitumen als Bindemittel zwischen ca. 1,5 und 4,5 Gew.-%,
bezogen auf das eingesetzte Bitumen, eines Äthylencopolymerisats oder eines Styrol-Butadien-Copolymerisats
zugesetzt werden und der Anteil des dieser Art modifizierten Bitumen im Gußasphalt
in den Grenzen zwischen 7 und 10 Gew.-% gehalten wird.
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Dieserart modifiziertes Bitumen in den angegebenen Mengen als Bindemittel
für Gußasphalt-Estrichmassen eingesetzt, führt bei Fußbodenheizungen zu uneingeschränkter
thermischer Stabilität und Flexibilität auch bei sehr hohen Vorlauftemperaturen
des Heizmittels.
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Gußasphaltestriche des erfindungsgemäßen Aufbaus verhalten sich völlig
indifferent gegenüber r1etallrohren sie sind schwimmend verlegbar bei unveränderter
Viskosität gegenüber nichtmodifiziertem Gußasphalt; die Kunststoffen verwandte thermische
Ausdehnung führt zu einem idealen Nebeneinander von Kunststoffrohr und Estrichmasse,
so daß ein Ausgleich im Ausdehnungsverhalten
und damit in der
Druckbeanspruchung gegeben ist. Reibungsabnutzungen von Kunststoffrohren treten
auch bei thermischer und zeitlicher Wechselbeanspruchung des Heizungssystems, selbst
bei Vorlauftemperaturen bis 600C nicht ein, da das plastische Verhalten des erfindungsgemaßen
C;ußasphaltestrichs als Schmiermittel wirksam wird.
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Die Verarbeitung (Verlegung, Streichung) ist zwischen 160 und 2500C
in bisheriger Art und Technik möglich.
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Temperaturabfall führt erst bei -35 0C zur Bruch- oder Rißbildung.
Im Dauerversuch wurden zwischen -300C und +600C praktisch keine Veränderungen der
rheologischen Eigenschaften bei Druckbelastung festgestellt.
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Die Verwendung von Kunststoffen und Kunstharzen zur allgemeinen Modifizierung
von Bitumen ist bekannt und daher nicht Gegenstand der Erfindung.
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So wird beispielsweise in "Bitumen", 1978, S. 203 der Begriff des
'modifizierten Bindemittels" auf Bitumen und Teere angewandt und definiert, indem
diesen Bindemitteln eine oder mehrere makromole];ulare Stoffe zugesetzt werden,
um die rheologischen Eigenschaften zu verändern oder auch zu stabilisieren. Auf
die mögliche
Verringerung der Temperaturempfindlichkeit von Bitumen,
insbesondere die Verringerung der Kaltversprödung wird hingewiesen und gleichzeitig
die verbesserte Kohäsionskraft im Warmen hervorgehoben.
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Problematisch bleibt aber die Gefahr der Viskositätserhöhung des Bitumens
bei Zusatz von Makromolekularen, insbes. im Hochtemperaturbereich, so daß ausdrücklich
auf die Störung der betrieblichen Bedingungen bei der Verarbeitung hingewiesen wird.
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Die OE-PS 335 729 beschreibt ein Gemisch aus Äthylen-Copolymerisaten
und Extraktbitumen mit einer Penetration bei 250C von kleiner als 10 (nach DIN 1995),
das 50 Gew.-% des Mischpolymerisats enthält und damit einer 1 : 1 Mischung von Bitumen
und Polymerem gleichkommt.
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Das Produkt wird als Formmasse eingesetzt.
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Insbesondere für Straßenbeläge werden gemäß DE-OS 28 24 338 einem
Gemisch aus 50 - 95 Gew.-% Destillatbitumen zwischen 5 und 30 Gew.-% Syntower-Rückstand,
5 und 30 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat und max. 20 Gew.-% eines terpenischen
Harzes zugesetzt.
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Hierdurch wird der Glanz, die Adhäsion und das thermische Verhalten
verbessert.
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Ebenfalls für Straßenbaustoffe wird in der FR-PS 23 60 630 die Einarbeitung
von 3 - 8 Gew.-% einer Mischung aus linearen und verzweigten Styrol-Butadien-Copolymeren
mit bestimmtem Anteilsverhältnis vorgeschlagen. Das Endprodukt zeigt erhöhte Benetzbarkeit
und verbesserte Klebefähigkeit.
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Überraschen kann jedoch aufgrund der besonderen thermischen Verhaltensweise
des Bitumens die Tatsache nicht, daß bisher ein Einsatz als Bindemittel für Gußasphaltestriche
in der Fußboden-Heizungstechnik nicht bekannt geworden ist.
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Es wird sogar die Verwendung von bitumenhaltigen Estrichen für diesen
Zweck direkt abgelehnt. So heißt es in "Parkett und Bodenleger Taschenbuch", 1979,
S. 33, Absatz 2: ... für beheizte Betonböden mit Oberböden aus PVC, Parkett, Stein,
Fliesen usw. ... mit Ausnahme von bitumenhaltigen Belägen ... praktisch alle geeignet
sind." Durch die überraschenden, auf Grund des Standes der Technik nicht vorhersehbaren
Maßnahmen der Erfindung wird somit ein echtes Vorurteil überwunden und ein Weg beschrieben,
wie der für thermisch normal belastete
Böden an sich hervorragend
geeignete Gußasphaltfestrich auch in beheizten Fußböden eingesetzt werden kann und
dabei seine bekannt guten allgemeinen Eigenschaften beibehält.
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Die im Rahmen der Erfindung bes. geeigneten CopDlymeren sind einmal
Äthylencopolymere mit Vinylestern von 2 - 3C Alkancarbonsäuren, insbes. Vinylacetat
und Vinylpropionat und zum anderen Styrol-Butadien-Copolymere verschiedenen Molekulargewichts
und Polymerisationsgrades. Ataktische Polypropylene können gelegentlich ebenfalls
verwendet werden, doch ist ihr Einsatz einmal an Heizungssysteme mit niedrigen Vorlauftemperaturen
gebunden und zuma anderen werden sie nur im oberen Zusatzbereich, also einem Mengenanteil
von ca. 4,5 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Bitumen, wirksam.
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Die Co}olymeren im Rahmen der Erfindung können in beliebigen Temperaturbereichen
entweder als solche mit dem Bitumen vermischt oder es kann gemäß den einschlägigen
Vorschriften der Kunststoffindustrie die Copolymerisation aus den Einzelpolymeren
in Anwesenheit des Bitumens erfolgen.
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Mischungen von z.B. Hochvakuumbitumen (85/95) cder (95/105) mit den
erfindungsgemäßen Äthylencopolymerisaten im angegebenen Verhältnis zeigten bei längerer
Versuchsdauer
hohe Standfestigkeiten. Als Granulat, Platten, Brocken oder auch gepudertes Korn
sind sie beliebig lagerfähig.
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Bei 160 - 2500C können sie aufgeschmolzen und thermoplastisch verarbeitet
werden. Für Gußasphaltestriche im Sinne der Erfindung werden sie jedoch der anorganischen
mineralischen Basismasse zweckmäßigerweise trokken zugemischt und dann am Ort zur
Verlegung insgesamt erschmolzen.
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Styrol-Butadien-Copolymerisate werden ebenfalls dem Bitumen zugegeben
und mit der mineralischen Basismasse aufgeschnolzen, wobei jedoch höhere Temperaturen
als 1800C notwendig sind.
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Di Menge des eingesetzten Copolymerisats richtet sich einmal nach
dem Viskositätsverhalten des modifizierten Bi umens und zum anderen nach der Wirksamkeit
des Copolymerisats bezüglich der Beeinflussung der rheologischen und thermischen
Eigenschaften des Bitumens.
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Unterhalb von etwa 1,5 Gew.-%, bezogen auf Bitumen, ist der modifizierende
Einfluß der Copolymerisate nur noch von untergeordneter Bedeutung. Im Dauerversuch
haben
sich z.B. Zusätze von 1,2 - 1,3 Gew.-% als kaum noch brauchbar
erwiesen.
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Oberhalb etwa 4,5 Gew.-% nimmt die Viskosität des Bitumens derart
zu, daß erhebliche Schwierigkeiten bei der Verarbeitung auftreten. Styrol-Butadien-Copolymerisate
und ataktisches Polyäthylen scheiden aufgrund ihrer geringeren thermischen Plastifizierbarkeit
bei dieser Anteilsgrenze bereits ganz aus, obwohl sie wegen ihres stabilisierenden
Verhaltens auf Bitumen eigentlich das Gegenteil erwarten ließen.
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Ein besonders geeigneter Gußasphaltestrich gemäß der Erfindung besteht
z.B. aus 20 - 40 Gew.-%, insbes. 27 Gew.-% Splitt (Edelsplitt); 10 - 30 Gew.-%,
insbes. 25 Gew.-% Naturbrechsand; 10 - 30 Gew.-%, insbes. 11 Gew.-S gewaschener
Natursand; 20 - 35 Gew.-%, insbes. 29 Gew.-% Gesteinsmehl (Kalksteinmehl); 7 - 10
Gew.-%, insbes. 8 Ciew.-% modifiziertes Bitumen,z.B.
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Bindemittel-Hochvakuumbitumen 85/95 oder 95/105, dem zwischen 1,5
und 4,5 Gew.-% eines ausgewählten Copolymerisats, insbes. Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat
zugegeben
sind.
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Der Anteil des Copolymerisats im Gußasphaltestrich gemäß der Erfindung
liegt somit bei 0,12 bis 0,36 Gew.-°x, insbes. bei 0,22 Gew.-%.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 4 und die Tabellen 1 - 3 wird
die Erfindung und der mit ihr erzielte Fortschritt nachstehend näher erläutert.
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Versuchsbedingungen 1. Aufbau des Gußasphaltestrich: ca. 27 Gew.-%
Edelsplitt 2/5 ca. 11 Gew.-% gewaschener Natursand 0/2 ca. 25 Gew.-% Naturbrechsand
0/2 ca. 29 Gew.-% Kalksteinmehl 8 Gew.-% Hochvakuum-Bitumen 85/95, enthaltend 2,2
Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit folgenden Eigenschaften: Dichte 0,93
- 0,935 g/cm3 Shore Härte A = 94; Shore Härte D = 34 Schmelzbereich 91 - 96 OC Komponentenverhältnis
ca. 1 : 1 Wie ersichtlich, ist der Anteil an Brechsand mit 25 Gew.-% relativ hoch.
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2. Aufbau der Versuchs- und Teststrecke: 2 Es wurden zwei Prüffelder
von je ca. 40 m Fläche geprüft. Der Aufbau geht aus den Figuren la und 1b hervor.
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Auf einer in beiden Fällen gleichstarken Betondecke von ca. 20 cm
(nicht dargestellt) folgen gemäß Fig. la eine ca. 10 cm Perlitschüttung (5), ca.
30 cm Bitumen-Holzfaserplatten (4), eine übliche Baustahlmatte (3) und - abschließend
- der erfindungsgemäße Gußasphaltestrich (1) von 40 cm Stärke. In diesem sind die
Heizrohre (2) mäander- oder schlangenförmig eingebettet.
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Der Aufbau nach Fig. 1b entspricht demjenigen nach Fig. la mit Ausnahme
einer nacheinander folgenden Zweifachbeschichtung mit erfindungsgemäßem Gußasphaltestrich
(la, lb) von je 20 cm Stärke. Dabei sind die Heizrohre (2) zunächst in die Gußasphaltschicht
(lb) eingebettet; nach dem Erkalten dieses Estrichs (lb) wurde die Gußasphaltestrich-Schicht
(la) aufgebracht.
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3. Meßverfahren und -anordnung; Gemessen wurde die Stempeleindrucktiefe
nach DIN 1996
in mm ("ET-Stempel" in den Tabellen bzw. "St." in
den Diagrammen) sowie die damit kombinierte Schieneneindrucktiefe in mm ("ET-Schiene"
in den Tabellen bzw. "Sch." in den Diagrammen).
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Im letzteren Falle war eine durch punktförmige Bel4-stung hervorgerufene
muldenförmige Vertiefung zu erfassen, wozu ein spezielles Eindrucktiefengerät entwickelt
wurde, dessen Arbeitsweise der geltenden DIN-Vorschrift entspricht. Unabhängig vom
Gerät wurde eine Winkelschiene mit Meßuhr installiert. Die Entfernung der Winkelschiene
zum Belastungspunkt btrug 22,5 cm, was bedeutet, daß bei linearer Verformung eine
Mulde mit 45 cm erfaßt werden konnte.
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Der in den Tabellen und Diagrammen erfasste Temperaturunterschied
der beiden Prüfflächen ist auf die Art der Installation zurückzuführen.
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Versuchsergebnisse Wie aus den Tabellen und in Verbindung mit diesen
aus den Diagrammen hervorgeht, verhält sich der erfindungsgemäße Gußasphaltestrich
unabhängig von der Temperatur der Fußbodenoberfläche insbes. im Bereich von üblichen
Fußbodentemperaturen
zwischen 28 und 350C wie unmodifizierter Gußasphaltestrich bei niedrigeren Temperaturen,
also bei etwa 15 - 200C (vergl. Tabellen 1 und 2 in Verbindung mit den Diagrammen
2a, 2b, 3a, 3b).
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Die gemessenen Penetrationen, ausgedrückt in mm Eindringtiefe (ET),
entsprechen den bekannten und hier nicht notwendigerweise definierten Normen.
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Interessant ist dabei die Beobachtung, daß sowohl die Differenz der
Zunahme an Eindringtiefe (für "ET-Stempel" -ausgezogene Kurven mit Kreuzen als Meßpunkte)
als auch die Differenz der Abnahme der Eindringtiefe (für "ET-Schiene" - gestrichelte
Kurven mit Kreisen als Meßpunkte) mit steigender Versuchsdauer geringer wird, was
einen Ausgleich bzw. allmähliche Stabilisierung der Meßwerte bedeutet. Mit anderen
Worten nähert sich diese Differenz einem Grenzwert, der nicht nur absolut den üblichen,
bei relativ niedrigen Temperaturen von 15 - 200C erwarteten Werten entspricht, sondern
es tritt auch eine echte Beruhigung des Systems ein, die unter Zugrundelegung bekannter
Eigenschaften von Gußasphaltestrichen nicht erwartet werden konnte.
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Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten des Gußasphaltestrichs
gemäß
der Erfindung bei erhöhter, über das normale hygienische Soll von Fußböden hinausgehender
Temperatur gemäß Tabelle 3 in Verbindung mit Fig. 4.
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Über 144 Std. bei Heizmittelvorlauf-Temperaturen von durchschnittlich
580C verfolgt (durchschnittliche Fußboden-Oberflächentemperatur 37 - 38 0C), ist
auch hier, d.h. bei extremen Bedingungen, die in der Praxis kaum zu erwarten sind,
ein ähnlicher Differenzverlauf der Meßwerte feststellbar. Und auch hier nähern sich
die Meßergebnisse (Fig. 4) asymptotische einem Grenzwert (Kurvenabflachung), der
eine Stabilisierung nach gewisser Zeit erwarten läßt.
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An Hand dieser Ergebnisse konnte einwandfrei nachgewiesen werden,
daß gemäß der Erfindung aufgebaute Gußasphaltestriche mit modifiziertem Bitumen
für Fußbodenheizungen hervorragend geeignet sind, und alle erforderlichen thermischen,
wärmeleitenden und materialtechnischen, d.h. produktstabilen Eigenschaften erfüllen.
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Die Aussage der eingangs erwähnten Literaturstelle 'Parkett und Bodenleger
Taschenbuch", wonach bitumenhaltige Estriche für Fußbodenheizungen nicht geeignet
sind, ist damit widerlegt, ein seit langem bestehendes Vorurteil
ist
überwunden.
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Die vorstehend wiedergegebenen Ergebnisse wurden mit einem Gußasphaltestrich
ermittelt, dessen Bitumen (Anteil im Estrich ca. 8 Gew.-%) 2,2 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat
enthält. Praktisch die gleichen Ergebnisse mit etwas abweichendem Verlauf der Kurvenanpassung
wurden auch mit 3,5 Gew.-% Zusatz an Copolymerisat erhalten. Ebenfalls ähnliche
Ergebnisse ergaben sich bei Variierung des Estrichaufbaus wie vorstehend abgehandelt,
wobei jedoch stets ein relativ hoher Anteil an Brechsand verwendet wurde.
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Dagegen sind die Ergebnisse beim Einsatz von Styrol-Butadien-Copolymerisat
nicht so ausgeprägt wie bei der Verwendung von Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat.
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Bei niedrigeren Vorlauftemperaturen und Einhaltung der oberen Mengenwerte
bei Styrol-Butadien-Copolymerisat, sind auch Ergebnisse zu verzeichnen, die mit
therntisch unbelastetem Bitumen bzw. bitumenhaltigen Estrichen durchaus vergleichbar
sind und damit einen Weg weisen, wie Gußasphaltestriche als Einbettmasse für die
Rohre von Fußbodenheizungen erfolgreich eingesetzt werden können.
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Tabelle 1 (Prüffeld I gemäß Fig. la; Copolymerisat nach a)
| Zeit HV HR ET-Stempel ET-Schiene Temperatur |
| in Std. (°C) (°C) mm mm Fußboden- |
| Diff. Diff. oberfläche |
| (°C) |
| nach Ver- 42 39 -- -- 7,155 -- -- |
| legung |
| nach |
| 2 Std. 42 39 0,070 -- 7,120 -0,035 28,00 |
| 3 Std. 42 39 0,085 +0,015 7,120 ll 29,80 |
| 4 Std. 42 39 0,090 +0,020 7,120 " 30,80 |
| 5 Std. 42 39 0,100 +0,030 7,100 0,055 31,00 |
| 24 Std. 43 41 0,210 +0,140 7,040 -0,115 33,00 |
| nach |
| 48 Std. 44 41 0,280 +0,210 6,970 -0,175 34,80 |
| 96 Std. 44 42 0,370 +0,300 6,900 -0,255 35,30 |
| 120 Std. 43 41 0,400 +0,330 6,870 -0,285 33,50 |
| 144 Std. 43 40,5 0,410 +0,340 6,840 -0,315 33,50 |
Vergl. hierzu Fig. 2a und 2b.
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HV = Heisswasser-Vorlauftemperatur HR = Heisswasser-Rücklauftemperatur
Diff. = Differenz gegenüber vorgehendem Meßwert a) Copolymerisat: Äthylen-Vinylacetat
im Verh. 1 : 1
Tablle 2 (Prüffeld II gemäß Fig. lb; Copolymerisat
nach
| Zeit HV HR ET-Stempel ET-Schiene Temperatur |
| in Std. (°C) (°) mm mm Fußboden- |
| Diff. Diff. oberfläche |
| (°) |
| nach Ver- |
| legung 43,0 41,0 0,27 -- 6,79 -- 28,5 |
| nach |
| 1 Std. 42,5 41,0 0,34 +0,07 6,78 -0,01 30,8 |
| 3 Std. 43,0 41,5 0,35 +0,08 6,77 -0,02 31,0 |
| 5 Std. 43,0 41,5 0,36 +0,09 6,77 -0,02 30,8 |
| 24 Std. 43,0 41,0 0,41 +0,14 6,73 -0,06 31,0 |
| nach |
| 96 Std. 43,0 41,5 0,52 +0,25 6 71 -0,08 35.0 |
| 120 Std. 43,0 41,0 o,54 +0,27 6,71 -0,08 35,0 |
| 144 Std. 43,0 41,5 0,56 +0,29 6,69 -0,10 35,0 |
| 168 Std. 43,0 40;5 0,57 +0,30 6,69 -0,10 34,0 |
Vergl. hierzu Fig. 3a und 3b
Tabelle 3 (Prüffeld II gemäß Fig.
1b; Copolymerisat nach a) Erhöhte Temperaturbelastung
| Zeit HV Hg ET-Stempel ET-Schiene Temperatur |
| in Std. (°C) (°C) mm mm Fußboden- |
| Diff. Diff. oberfläche |
| ( C) |
| nach Ver- |
| legung 58,0 56,0 3,77 -- 7,53 -- 38,0 |
| nach |
| 1 Std. 58,0 56,0 3,86 +0,09 7,50 -0,03 38,0 |
| 2 Std. 58,5 57,0 3,88 +0,11 7,48 -0,05 37,5 |
| 18 Std. 58,0 52,0 3,97 +0,20 7,43 0,10 37,0 |
| 24 Std. 58,0 56,5 3,98 +0,21 7,42 ~o,ll 37,5 |
| 96 Std. 54,0 54,5 4,06 +0,29 7,36 -0,17 36,0 |
| 144 Std. 56,0 54,0 4,09 +0,32 7,31 -0,22 37,5 |
Vergl. hierzu Fig. 4