DE3216072A1

DE3216072A1 - Bauwerksbauteil

Info

Publication number: DE3216072A1
Application number: DE19823216072
Authority: DE
Inventors: Thomas Albert Nottingham Pilgrim
Original assignee: BPB Industries PLC
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1983-01-20
Also published as: US4630419A; CA1189719A; FR2504957B1; IE52425B1; FR2504957A1; AU8318382A; AU547801B2; IE821029L; JPS57187460A; BE893027A; ZA822980B; NL8201677A; JPH048579B2; SE8202698L

Description

-5-BPB INDUSTRIES PUBLIC LIMITED COMPANY, London, England

Bauwerksbauteil

Die Erfindung betrifft ein Bauwerksbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung des Bauwerksbauteils. Insbesondere betrifft die Erfindung Bauteile zur Verwendung in der Bauindustrie, die als Träger für Tafeln oder Wandplatten in Wandverkleidungen, Decken und ähnlichen Konstruktionen verwendbar sind, die jedoch nicht ausschließlich zu diesem Zweck bestimmt sind.

In der UK-Anmeldung Nr. 8017432, veröffentlicht als GB-A-2053779 desselben Anmelders ist eine Bauplatte mit einem Kern aus erhärtetem Bindemittelmaterial wie z.B. Gips beschrieben, die an wenigstens einer Seite mit einer Faserschicht versehen ist, die in die Stirnfläche des Kerns eingebettet ist, wobei sich ein durchgehender Film aus erhärtetem Bindemittel bzw. zementartigem Material mit höherer Dichte und geringerer Porosität, als sie der Kern aufweist, über die Außenfläche der Faserschicht erstreckt. Wenn die Faserschicht aus Glasfasern oder anderen Mineralfasern besteht, hat eine solche Tafel eine verbesserte -FeueVbeständigkeit. Wenn eine solche Tafel an üblichen Trägern bzw. Anschlägen befestigt ist und einem Feuertest ausgesetzt wird, zeigt sich jedoch, daß die Konstruktion infolge des Verfalls der Träger oder Anschläge verformt wird oder zusammenfällt, während die Tafein noch in gutem Zustand sind. Dies ist sogar bei Anschlägen oder Trägern aus Stahl der Fall, bei denen nach einer gewissen Zeit beträchtliche Formänderungen auftreten, während die Tafeln relativ unbeschädigt bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bauwerksbauteil mit verbesserter Feuerbeständigkeit anzugeben, das bei- ·

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spielsweise in der Form von Tragbauteilen bzw. eines Unterbaus die Peuerbeständigkeit derartiger Bauplatten besser zur Geltung kommen läßt«. ·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 15 gelöst.

Demnach hat erfindungsgemäß ein Tragbauteil oder anderes Bauwerksbauteil einen dreidimensionalen,, nicht ebenen Körper, der aus einem Gemisch aus Gips und Kunstharz,,, insbesondere durch Wärme härtbaren oder kalt .er- ^ härtenden Kunstharz, besteht, wobei eine oder mehrere Schichten aus anorganischen Fasern in ein© oder mehrere Flächen des Körpers eingebettet ist bzw, sind. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Bauteil, insbeson- . dere wenn es als Unterbau bzw*. Halterung für Bautafeln verwendet wird, einen Stegabschnitt und -wenigstens einen Flansch, der im Winkel von dem Steg absteht, üblicherweise in einem rechten Winkel. Dabei können die Querschnittsprofile beispielsweise ein I, L, C oder ein U sein.

Zusätzlich zu der Verwendung derartiger Bauteile als Anschläge, können Bauteile von kanalartigem oder höhlern Querschnitt, wie beispielsweise wannenartige oder schalenform!ge Bauteile mit faserigem oder porösem Material gefüllt und beispielsweise als Deckentafeln oder schallschluckende Ziegel, Fliesen oder Kacheln verwendet werden. Geeignet geformte Profile des Materials können ' auch als Seitenfußleisten, als Querbalken bzw. Architrave und dergleichen verwendet werden.

Ein Beispiel eines Bauwerksbauteils, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, ist die sog. Gesimseckleiste bzw. Randleiste, die in dem UK-Patent Nr. 736257 beschrieben ist, bei dem der in diesem Patent erwähnte

Papierstreifen beispielsweise durch eine Glasfasermatte oder ein Glasfasergewebe ersetzt werden kann. Andere Anwendungszwecke des erfindungsgemäßen Bauwerksbauteils sind Kanäle für Rohre und Drahtleitungen sowie die Verkleidung von Baustahlkonstruktionen.

Die erfindungsgemäßen Bauwerksbauteile können dadurch hergestellt werden, daß ein wäßriger Schlamm aus Gips bzw. Stuckgips und Kunstharz unter Druck in eine Form gepreßt wird, die mit einer oder mehreren Schichten aus anorganischen Fasern ausgekleidet ist. Vorzugsweise werden die Bauteile jedoch fortlaufend hergestellt, indem eine.erste Faserschicht in einen Formkanal und entlang diesem befördert wird, der ein Profil hat, das einem Teil des Profils des gewünschten Tragbauteils entspricht, daß stetig der wäßrige Schlamm auf diese Schicht aufgebracht wird, daß eine weitere Faserschicht fortlaufend auf den Schlamm aufgebracht wird, daß der Formkanal beim Vorschub der Anordnung aus Faserschichten und Schlamm von einer Abdeckung umschlossen wird, die ein Profil hat, das dem Rest des Profils des Tragbauteils entspricht, daß der Kanal und die Abdeckung in Schwingung versetzt bzw. gerüttelt werden, wodurch die Faserschichten in den Schlamm unterhalb dessen Außenflächen eintreten, und daß die Bauwerksbauteile fortlaufend aus dem Kanal freigegeben werden, wenn sie erhärtet sind.

Bei den auf diese Weise erzeugten Bauteilen befinden sich die Verstärkungsfasern unmittelbar unterhalb der Oberfläche des Körpers aus Gips und Kunstharz, wo sie den maximalen Verstärkungseffekt hervorrufen, während der Film aus Gips eine glatte oder, falls erwünscht, texturierte Außenfläche des Körpers bildet. Der Film aus Gips hat vorzugsweise eine minimale Dicke, obwohl er durchgehend ist, und diese Dicke sollte 2 mm nicht übersteigen. Es ist mit besonderem Vorzug vorgesehen, daß die Schichten aus anorganischen Fasern ungewebte Lagen bzw.

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Matten aus Glasfasern sind. Die gleichmäßige Streuung der Fasern über die gesamte Breite einer nicht gewebten Matte hat eine Gleichmäßigkeit der Verstärkung in der Oberfläche zur Folge, die dann fehlen könnte, wenn gewebte oder andere Erzeugnisse mit einer relativ großen Maschenweite verwendet werden.

Bei der Herstellung der Bauwerksbauteile gemäß der Erfindung ist es erforderlich, daß sowohl der Gips, normalerweise Calciumsulphat-Halbhydrat, als auch das' warm

erhärtende oder kalt aushärtende Kunstharz . erhärten. V* Die Zusammensetzung des Schlamms sollte deshalb so getroffen werden, daß sichergestellt ist, daß beide Reaktionen mit der gewünschten Geschwindigkeit auftreten.

Wenn Harnstoff-Formaldehyd oder andere aminoplastische Kunstharze verwendet werden, tritt die Erhärtung unter Säurekatalyse bzw. Säurehärtung auf.

Für die Zwecke der Erfindung kann auch ein Nebenproduktgips bzw. ein Abfallproduktgips verwendet werden, und sofern dieser aus der Phosphorsäureerzeugung stammt, können Rückstände in diesem Gips dazu dienen, das Kunstharz zu katalysleren bzw. zu erhärten, während ein üblicher Säureerhärtungsbeschleuniger j, wie beispielsweise Aluminiumsulphat, zugegeben werden kann, um ein schnelles Erhärten des Gipses sicherzustellen» Mineralischer Gips kann hingegen einen gewissen Anteil von Carbonat aufweisen, das dazu neigt, jegliche hinzugefügte Säure zu neutralisieren, so daß zwar ein aus einem solchen Gips bestehender Gipsmörtel oder Gipsbrei erhärten kann, während ein aminoplastisches Kunstharzvorkondensat in dem Schlamm nicht erhärtet. In diesen Fällen können zusätzliche Wirkstoffe verwendet werden, um ein Erhärten von beiden Bestandteilen sicherzustellen, beispielsweise wird eine Kombination mit Aluminiumchlorid oder Aluminiumsulphat die Gipserhärtung beschleunigen und eine organische Säure wie beispielsweise Zitronensäure wird die Kunstharzerhär--

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tung steuern.

Die bevorzugte Zusammensetzung aus Gips und Kunstharz für die erfindungsgemäßen Bauteile enthält 100 bis 300 Gewichtsteile Halbhydratgips und 70 bis 110 Gewichtsteile durch Wärme härtbares Kunstharz. Eine derartige Zusammensetzung kann zusätzlich bis zu 5. Teilen zerhackte Glasfasern oder zusätzliche Verstärkung und Füllstoffe wie beispielsweise abgeblätterten Vermiculit oder expandiertes bzw. geschäumtes Perlit enthalten.

Bei der Herstellung der Bauteile enthält der wäßrige Schlamm vorzugsweise 100 bis 300 Gewichtsteile Halbhydratgips, 40 bis 75 Gewichtsteile (Festsubstanz) durch Wärme härtbares Kunstharzvorkondensat (thermo-setting resin precondensate) sowie übliche Prozentsätze von Erhärtungsbeschleunigern oder anderen Wirkstoffen.

Das verwendete Kunstharz kann beispielsweise ein Epoxydharz oder ein Phenolharz sein, oder er kann ein aminoplastisches Kunstharz wie beispielsweise Harnstoff ormaldehyd sein. Epoxydharze und Phenolharze machen das fertige Bauwerksbauteil wasserundurchlässig und sind deshalb besonders geeignet für die Verwendung in Bauteilen, die unter Last stehen.

Bei den bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bauteile erstreckt sich die anorganische Faserschicht bzw. Faserschichten um den gesamten seitlichen Außenbereich des Baukörpers direkt unterhalb seiner Außenfläche.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen:

-10-

F I G . 1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bauwerksbauteils} .

F I G . 2 ein Ausführungsbeispiel einer Betriebsanlage zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bauteile.

und

F I G . & in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Bauteils.

In Fig. 1 ist ein Tragbauteil oder Anschlag 10 für Wandtafeln dargestellt, das bzw. der einen Stegabschnitt 11 und zwei gegenüberliegende Flanschabschnitte 12 aufweist, die sich im rechten Winkel von den Längskanten des Stegabschnittes wegerstrecken. Derartige Bauteile können fortlaufend nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren erzeugt und auf die gewünschte Länge geschnitten werden.

Das Anschlagbauteil besteht vorzugsweise aus etwa 80 Gew.-96 Gips und etwa 20 Gew.-96 Harns to f formaldehyd, wobei sich Glasfaserschichten bzw. Glasfasermatten 13 unterhalb der Oberfläche der zusammengesetzten Masse wenigstens an den Außenflächen des Anschlagbauteils erstrecken. Über der Glasfaserschicht liegt vorzugsweise nur ein dünner Film der Masse, die dem Anschlagbauteil eine glatte Oberfläche verleiht. Bevorzugte Matten zu diesem Zweck sind kunstharzverbundene, nicht gewebte Matten aus Glasfasern mit einem Gewicht von 60 bis 120 g/m , wobei die Glasfasern einen Durchmesser von 10 bis 20/um haben.

Die fortlaufende Erzeugung des in Fig. 1 dargestell« ten Anschlagbauteils kann beispielsweise nach dem folgenden Verfahren unter Verwendung der in Fig. 2 schematisch

dargestellten Vorrichtung erfolgen.

Eine Schicht aus anorganischen Fasern 15 wird von einer Rolle 16 zugeführt und bewegt sich auf einem unteren Förderband 17 voran, dessen Ränder bei 18 nach oben gebogen werden, um so eine Rinne oder einen Trog mit einem Profil auszubilden, das dem unteren Teil des Profils des zu erzeugenden Bauteils entspricht. Auf diese Schicht wird ein Schlamm aus Gips und Kunstharz aus einem kontinuierlichen Mixer 19 aufgebracht. Der Schlamm wird auf der Schicht durch eine hin- und hergehende Spreizstange bzw. Verteilungsstange 24 gleichmäßig verteilt. Eine zweite Schicht aus anorganischen Fasern 20, die von einer Rolle 21 zugeführt wird, wird von einem laufenden Gurt 22 auf die Oberseite des Schlammes gezogen. Der Gurt 22 hat ein Profil, das dem restlichen Profil des zu erzeugenden Bauteiles entspricht. Wenn die Gesamtheit aus Faserschichten und Schlamm durch den Trogabschnitt 18 unterhalb des Gurtes 22 hindurchläuft, erhärtet sie zu einem Zustand, in dem sie sicher gehandhabt werden kann. Das Bauteil 23 wird dann stetig von den Förderbändern freigegeben und in geeignete Längen geschnitten.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Herstellung von Anschlagbauteilen nach dem oben beschriebenen Verfahren sind die verwendeten Faserschichten kunstharzverbundene, nicht gewebte Glasmatten, wie oben beschrieben. Der verwendete Schlamm besteht aus:

Halbhydratgips 200 Gewichtsteile

Harnstofformaldehydharz 100 ^w Aluminiumsulphat 5 "

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Ein weiteres Anwendungsbeispiel dieses Materials ist eine Deckenplatte, die in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Bauteil 25 mit kanalförmigem oder hohlem Querschnitt hat

eine Faserschicht 26, die direkt unterhalb der Oberfläche eingebettet ist und in dem Kanal faseriges oder anderes poröses Material 27 enthält. Das faserige Material dient als Wärmeisolierung und kann in einer geeigneten Konstruktion schallschluckende Eigenschaften hervorrufen.

Leerseite

Claims

10163 Pafenianwöclie .. .. Reichel u. Reichel -; · ♦ · · · ·.:. · '.·[ * .: Parksiraßo 13. *..**..* *..* : *-.*.:.. 6000 Frankfuii a. M. 1 BPB INDUSTRIES PUBLIC LIMITED COMPANY, London, England Patentansprüche

1. Bauwerksbauteil,

gekennzeichnet durch einen dreidimensionalen, nicht ebenen Baukörper, der aus einem Gemisch aus Gips und Kunstharz zusammengesetzt ist und eine oder mehrere Schichten (13) aus anorganischen Fasern enthält, die unmittelbar unter-r halb einer oder mehrerer Flächen des Baukörpers eingebettet ist bzw. sind.

2. Bauwerksbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die anorganische Faserschicht bzw. Faserschichten um die gesamte seitliche Außenfläche des Baukörpers erstreckt bzw. erstrecken.

3. Bauwerksbauteil nach- Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schicht aus anorganischen Fasern eine nichtgewebte Matte aus Glasfasern ist;. 25

4. Bauwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung als Anschlagbauteil zur Befestigung von Bautafeln oder Bauplatten,
gekennzeichnet durch einen länglichen Steg (11) mit einem Flansch (12), der sich von jeder längsgerichteten Kante des Stegs im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Stegs (11) erstreckt.

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5. Bauwerksbauteil zur Verwendung als Deckentafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen Steg von rechteckiger Form mit zwei oder mehr Flanschen, die sich von den jeweiligen Kanten des Steges in gleicher Richtung etwa senkrecht zur Ebene des Steges erstrecken»

6„ Bauwerksbauteil nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Steg und die. Flansche gebildete Raum-

. inhalt faseriges oder anderes poröses Material enthält.

7. Bauwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch eine Quersehnittsfornij, die es als Seitenleistenbauteil verwendbar macht«,

8. Bauwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekerinz.eicb.net, daß das Kunstharz ein durch Wärme härtbares oder kalt erhärtendes Kunstharz ist.

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9. Bauwerksbauteil nach Anspruch 8,

.dadurch·, ^g Qkennzeichne't, daß das verwendete Kunstharz Harnstoff-Formaldehyd ist.

10. Bauwerksbauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Kunstharz " Phenol-Foraaldehyd ist.

11. Bauwerksbauteil nach Anspruch 8„ dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Kunstharz ein wasserabweisendes Epoxydkunstharz ist.

12. Bauwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch zerkleinerte Glasfasern enthält.

13. Bauwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch einen Zuschlagstoff enthält.

14. Bauwerksbauteil nach Anspruch 13, '

dadurch gekennzeichnet,

daß der Zuschlagstoff abgeblätterter Vermiculit oder -*\ Blähperlit oder beides ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Bauwerksbauteils nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein wäßriger Schlamm mit Gips und Kunstharz oder Kunstharzvorläufern unter Druck in eine Form gezwängt wird, die mit einer oder mehreren Schichten aus anorganisehen Fasern ausgekleidet ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Bauwerksbauteils . nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schicht aus anorganischen Fasern fortlaufend in einen Formkanal und diesen entlang befördert wird, der ein Profil hat, das einem Teil des Profils des gewünschten Bauteils entspricht, daß fortlaufend ein wäßriger Schlamm, der hydraulisches Bindemittel, Gips und einen Kunstharz oder Kunstharzvorläufer enthält, auf die Schicht zugeführt wird, daß stetig eine weitere Schicht aus anorganischen Fasern auf den Schlamm aufgebracht wird, daß der Formkanal während der Vorwärtsbewegung der Gesamtheit aus Faserschichten und Schlamm mit einer Abdeckung versehen wird, die ein Profil hat, das dem restlichen Profil des Tragbauteils entspricht, daß der Formkanal und die Abdeckung in Vibration versetzt

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werden, so daß die Faserschichten "in den Schlamm unter dessen Oberfläche eintreten, und daß das Bauwerksbauteil fortlaufend aus dem Formkanal freigegeben wird, wenn es erhärtet ist.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16," dadurch .gekennzeichnet, daß der Schlamm Halbhydratgips enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16_P dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm ein durch Wärme -erhärtendes oder kalt erhärtetes Kunstharzvorkondensat enthält«

19. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16„ dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm ein aminoplastisches Kunstharzvorkondensat enthält,

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der- Schlamm Aluminiumchlorid enthält»

21. Verfahren nach Anspruch 19»

dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm' Aluminiumsulphat enthält»

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Schlamms durch die Zugabe einer Säure eingestellt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22„ dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Zitronensäure ist-