DE3402034C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung eines Fassadenelementes mit strukturierter Sichtfläche aus Beton gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Fassadenelemente werden vorzugsweise im Hochbau und vor allem im Wohnungsbau in großer Anzahl benötigt. Fassadenelemente mit natürlichen Fassaden, zu denen auch Holz- und Schiefer­ schindeln gehören, verlangen eine besondere Herstellungstechnik. In der Schalung müssen die feinen Erhebungen und Vertiefungen einer Matrize zum Herstellen des Fassadenelements trotz der Schwere des Betons in die Sichtbetonfläche überge­ hen, Rauhigkeiten der formenden Matrizenoberfläche aber unterdrückt werden. Der Matrizenwerkstoff muß daher die feinen Erhebungen und Vertiefun­ gen der Struktur eines als Modell dienenden Fassadenelements umhüllen und auf die Matrize übertragen, wobei die Matrize selbst eine Festigkeit erhalten muß, welche in der Schalung dafür sorgt, daß das entschalte Fassadenelement nicht nur den gestellten Anforderungen an die Oberflächen­ qualität genügt, sondern die Matrize auch vielfach in der Schalung wiederverwendet werden kann, ohne ihre formende Fläche vorzeitig zu verschleißen oder sich im ganzen zu verziehen, weil nur so auf der späteren Fassade der sogenannte Rapport an den Fassadenelemen­ ten eingehalten werden kann.

Die Erfindung geht von einem zum nicht vorveröffentlich­ ten Stand der Technik gehörigen Verfahren aus (DE-OS 33 10 227), mit dem Matrizen herstellbar sind, welche eine feine Struktur aufweisen. Bei diesem Verfahren werden die Feinstrukturen eines als Modell dienenden Fassaden­ elements mit einer sehr dünnen Schicht aus dem Polyurethan­ kunststoff abgeformt, welcher zwar über die Erhebungen und Ver­ tiefungen der Strukturen durchgehend verläuft, aber sich diesen nicht nur an der späteren formenden Seite der Matrize, sondern auch an der Rückseite anpaßt. Die dem­ entsprechend ebenfalls den Strukturen entsprechend unregelmäßige Rückseite wird mit einem Gummigranulat aufgefüllt, welches den größeren Teil des Matrizen­ körpers bildet und an der Matrizenrückseite eine ebene Oberfläche ausbildet. In diesem Gummigranulat sind die Gummipartikel miteinander verklebt. In einem speziellen Herstellungsverfahren rüttelt man nach entsprechender Vorerhärtung des Polyurethans das Gummigranulat ein und verbindet dabei gleichzeitig die Granulatkörper untereinander. Der so entstehende Matrizenkörper ist einerseits steif und reduziert die aus dem Polyurethan bestehende Matrizenstärke auf wenige Millimeter. Andererseits ist das Granulat ein außerordentlich billiger Werkstoff, welcher sich deswegen auch nicht auf die Materialkosten für die Matrize nachteilig aus­ wirkt.

Demgegenüber unterscheidet sich die Erfindung darin, daß der kostspielige Polyurethananteil in der Matrize weiter vermindert und deren Festigkeit noch erheblich gesteigert ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der als bekannt voraus­ gesetzten Art das fehlerlose Abformen der Feinstruktur eines als Modell dienendes Fassadenelementes zu ermöglichen und dabei zu erreichen, daß die von dem Fassadenelement abgeformte Matrize trotz ihrer feinstrukturierten Oberfläche die erfor­ derliche Standfestigkeit erreicht, welche einerseits eine vollständige Übertragung der Feinstruktur auf herzustellende Fassadenelemente und andererseits eine verziehungsfreie wiederholte Benutzung der Matrize in einer Schalung gewähr­ leistet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung hat sich folgendes überraschend herausgestellt: Wenn man das Gummigranulat nicht mit einem Klebstoff umhüllt und nachträglich auf das er­ härtende Polyurethan und der Aktivierung des Klebstoffes aufträgt, welches die Feinstrukturen der Patrize aus­ füllt, sondern das Granulat in den Polyurethankunst­ stoff mischt, bevor man diesen auf das als Patrize dienende Fassadenelement auf­ bringt, dann spart man nicht nur mehr Polyurethan, sondern erreicht auf der formenden Oberfläche der Matrize trotz der zwangsläufig in der Kunststoffmischung enthaltenen groben Körnungen des Granulates in Größen von mehreren Millimetern dieselbe glatte Oberfläche, als wenn man den Polyurethankunststoff rein vergießt. Vor­ aussetzung ist allerdings, daß man dem Werkstoff genü­ gend Zeit läßt, sich an der formenden Seite der Matrize in dem erforderlichen Umfang zu entmischen, bevor er erhärtet. Offenbar beruht nämlich die vollständig glatte und verschleißfeste, formende Matrizenoberfläche darauf, daß der Füllstoff von selbst in die höheren Schichten deas noch flüssigen Kunststoffes auswandert und sich dort anreichert, wobei man diesen Vorgang durch das Rütteln der Form beschleunigen bzw. sogar auslösen kann, wenn er zu lange auf sich warten läßt. Das ergibt sich nämlich daraus, daß die nicht von der formenden Patrizenfläche berührte Rückseite der Matrize eine durch zahlreiche Granulatkörner unterbrochene, glänzende Oberfläche aufweist, obwohl das Granulat anfangs vollständig mit dem flüssigen Kunststoff ver­ mischt wurde.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß es auf diese Weise ohne Beeinträchtigung der Glätte der formenden Matrizen­ fläche gelingt, diese Matrizenseite mit den erforderli­ chen Granulatmengen und groben Granulatkörnern in un­ mittelbarer Nähe so stark zu armieren, daß sich nicht nur die Festigkeit des Matrizenwerkstoffes entscheidend verbessert, sondern die Matrize zugfest wird, so daß sie sich nicht mehr verzieht und der Rapport eingehal­ ten werden kann. Das Verfahren ist auch relativ einfach, weil ein besonderer Arbeitsschritt für das Anbringen der Bewehrung in der Matrize entfällt.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfin­ dung wählt man die Granulatgröße so, daß einerseits der Bewehrungseffekt optimiert und andererseits der Ent­ mischungsvorgang beschleunigt wird. Das ist Gegenstand der Merkmale des Anspruches 2.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 3 kann man kontrollie­ ren, wann die Entmischung an der formenden Matrizen­ seite den erforderlichen Umfang angenommen hat, obwohl man in der Matrizenform die der Patrize zugekehrte Matrizenseite nicht erkennen kann.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch und im Längsschnitt eine Schalung mit Matrize für die Herstellung eines Fassadenelementes,

Fig. 2 eine Form für die Herstellung der in Fig. 1 verwendeten Matrize in der Fig. 1 entsprechender Darstellung, wobei in vergrößerter Ansicht die Ausbildung der Matrizen­ oberfläche wiedergegeben ist und

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung perspektivisch einen Teil der in der Form nach Fig. 2 herge­ stellten Matrize in abgebrochener Darstellung.

Gemäß der Darstellung der Fig. 1 wird ein dem Grundriß viereckiges Fassadenelement 1 in einer oben offenen Schalung 2 hergestellt. Die Schalung hat senkrechte Seitenwände 3, 4, die innen eine Schalhaut 5 und außen eine Unterstützungskonstruktion 6 aufweisen. Die Unter­ stützungskonstruktion 6 hat auch einen Bodenabschnitt 7. Auf der Unterstützungskonstruktion ist mit Hilfe einer Klebstoffschicht 8 eine Matrize 9 dauerhaft befestigt. Die Klebstoffschicht erfaßt die Rückseite 10 der Matrize, so daß die Oberseite 11 in der Form freiliegt. Die Oberseite 11 ist mit Feinstrukturen 12 versehen, die der Struktur einer Fassade entspricht, die aus Ziegelsteinen 14 gemauert ist, so daß sich außer den Ziegelsteinoberflächen auch horizontale Fugen und gegeneinander versetzte Fugen als Vertiefungen ausbil­ den.

Zur Herstellung des Fassadenelementes wird gegebenen­ falls nach Einbringen einer Bewehrung (nicht darge­ stellt) flüssiger Beton in die mit einer Matrize versehene Schalung 2 eingefüllt, bis der vorgeschriebene Füllstand erreicht ist. Die Oberseite 15 des Fassadenelementes wird mit den übli­ chen Mitteln abgezogen, worauf man den Beton erhärten läßt. Das erhärtete Fassadenelement 1 läßt sich in üblicher Weise entformen, wobei die Matrize 9 wegen ihrer dauerhaften Befestigung auf der Unterkonstruktion 7 der Schalung 2 in der Schalung verbleibt. Die Schalung läßt sich daher mehrfach für die Herstellung von Fassadenelementen 1 benutzen.

Die Herstellung der Matrize erfolgt in einer Form 16, welche den gleichen Grundriß wie die Schalung 2 aufweist, was sich aus der zur Ausfüllung der Schalung 2 erfor­ derlichen Größe der Matrize 9 ergibt. Diese Form ist oben offen und hat entsprechend der Schalung 2 senk­ rechte Wände 17, 18, sowie einen durchgehenden Boden 19. Auf dem Boden liegt eine Patrize 20, die aus dem Mauer­ werk besteht, dessen Außenstruktur auf das Fassaden­ element 1 übertragen werden soll. Das Mauerwerk wird wie üblich ausgeführt und so weit verstärkt, daß sich die daraus bestehende Patrize 20 in die Form 16 einle­ gen läßt. Das geschieht in der Weise, daß die Fassaden­ seite 21 des Mauerwerks in der Form 16 oben und frei liegt. Man versiegelt zweckmäßig die Fassadenseite 21, weil sie saugende Eigenschaften hat und sich deswegen in ihrer natürlichen Ausbildung nicht zum Abformen eignet. Wenn man das Versiegelungsmaterial aufträgt, empfiehlt es sich auch, nach völliger Abtrocknung der versiegelten Fassadenseite der Patrize 20 diese mit einem Formwachs zu ver sehen, um das Entformen der Matrize zu erleichtern.

Nachdem die Form in dieser Weise vorbereitet worden ist, wird ein aus einem Polyurethanansatz und einem Härter bestehender flüssiger Kunststoff, in den ein Gummigranulat eingemischt und feinverteilt ist, in die Form 16 eingegossen, bis der erforderliche Füllstand erreicht ist, der sich aus der Dicke der Matrize 9 ergibt. Das Kunststoffgranulat liegt in Körnungen vor, deren kleinste Anteile unter 1 mm und deren gröbste Bestandteile mehrere Millimeter betragen. Man wählt den Stammansatz des Kunststoffes so, daß sich eine zähelastisch erhärtende Masse ergibt. In der Regel läßt sich ein solcher Kunststoff bereits nach ca. 24 Std. belasten und erreicht nach 7 bis 10 Tagen seine volle chemische und mechanische Belastbarkeit.

Vom Eingießen der beschriebenen Kunststoffmasse in die Form 16 bis zur Erhärtung entmischt sich die Kunststoffmasse an der Grenz­ fläche 21 zur Patrize 20, d. h. die gröberen Kautschukpartikel wandern aus dem unmittelbaren Grenz­ flächenbereich der Matrize in die entfernteren Bereiche des Matrizenkörpers. Diese Entmischungstendenz bildet sich natürlich auch an der Oberseite 10 der Matrize 9 aus. Das Ergebnis ist an der Oberseite 10 eine rauhe Oberfläche, aus der, wie bei 22 schematisch dar­ gestellt, einzelne, außen mit der Kunststoffmasse um­ hüllte Partikel des Granulators vorstehen, wobei die dazwischenliegenden Bereiche 23 aus reinem Kunststoff glatt und spiegelnd ausfallen. Im Gegensatz dazu ist die spätere formende Oberfläche 11 der Matrize 9 nach Erhärtung des Kunststoffes von der Rauhigkeit, die dem Ziegelmauerwerk bzw. der Fugenausfüllung entspricht, stumpf. Auf der formenden Oberfläche 11 der Matrize 9 sind die Erhebungen und Vertiefungen der natürlichen Fassade naturgetreu und in allen Einzelheiten abgebildet.

Die erhärtete Matrize läßt sich aus der Form 16 entneh­ men und hat eine beträchtliche Festigkeit. Die Gummi­ granulate wirken dabei als zugfeste Armierung. Diese erfaßt auch die Feinstrukturen 12, welche auf die Sicht­ betonfläche des Fassadenelementes 1 übertragen werden sollen. Das ist schematisch in der Fig. 3 wiedergegeben, wo bei 24 eine Vertiefung gezeichnet ist, die einer Ziegelsteinoberfläche entspricht, während der erhabene Bereich 25 eine Fuge zeigt.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung eines Fassadenelementes mit struktu­ rierter Sichtfläche aus Beton, wobei die Matrize auf einer Schalung aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt wird und wobei zum Herstellen der Matrize eine gieß- oder streichbare Masse aus Polyurethan und elastischem Kunst- oder Natur­ kautschukpartikel unterschiedlicher Größe in eine Form eingegossen wird, auf deren Boden eine Patrize angeordnet ist, die die Strukturen der Sichtfläche des herzustellenden Fassadenelemen­ tes aufweist und die Masse nach dem Eingießen in die Form zum Aushärten gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten erst durchge­ führt wird, wenn sich die Masse nach ihrem Ein­ gießen in der Form an ihrer Grenzfläche (21) zur Patrize (20) mindestens von den gröberen Kautschukpartikeln entmischt hat und die aus dem Grenzflächenbereich abwandernden Kautschukparti­ kel sich in den der Oberfläche (10) näheren Bereichen der Matrize (9) angereichert haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die eingemischten Kunst- oder Natur­ kautschukpartikel eine Größe von unter 1 mm bis mehreren Millimetern aufweisen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Entmischung der eingefüllten Masse an der Grenzfläche (21) zur Patrize (20) die Kautschukpartikel (22) an der Oberseite (10) der Matrize (9) teilweise zum Austritt gebracht werden.