DE3410751C2 - Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter Sichtfläche aus Beton - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter Sichtfläche aus BetonInfo
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Description
Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die
Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter
Sichtfläche aus Beton, wobei die Matrize in einer Scha
lung befestigt ist, beispielsweise auf diese aufgeklebt
ist, und wobei die Matrize aus einem Kunststoff und einem
granulierten Füllstoff, vorzugsweise einem elastischen
Kunst- oder Naturkautschuk mit einer Patrize dadurch her
gestellt wird, daß zunächst eine Verschleißschicht in
einer die Patrize aufweisenden Form unter Ausfüllung der
Strukturen hergestellt wird, auf die dann eine Trag
schicht aufgebracht wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die Verschleißschicht aus einer Mischung aus dem
Kunststoff und dem Füllstoff gegossen oder gespritzt wird
und die Tragschicht in einer angeteigten Mischung aus
Kunststoff und dem granulierten Füllstoff in größerem
anteiligen Verhältnis an Kunststoff, als in der Ver
schleißschicht auf die Verschleißschicht aufgebracht und
bis zu ihrer fugenlosen Verbindung mit der Verschleiß
schicht in der Form belassen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter
Sichtfläche
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die mit den erfindungsgemäßen Matrizen hergestellten
Fassadenelemente werden vorzugsweise im Hochbau und
dort vor allem im Wohnungsbau in größerer Anzahl be
nötigt. Diese Fassadenelemente unterscheiden sich von
herkömmlichen Fassadenelementen, welche in großer
Menge in Betonfertigteilewerken hergestellt werden,
durch die feine Strukturierung ihrer Oberflächen, die
beispielsweise Ziegelmauerwerk, Holzfachwerk u. a.
Strukturen nachahmen. Solche Strukturen haben im all
gemeinen wesentlich geringere Höhenunterschiede in
ihrer äußeren Oberfläche als die großen Reliefs, die
man bei den üblichen Fassadenelemente u. a. deswegen
anstrebt, um die Struktur aus größerer Entfernung
erkennbar zu machen. Fassadenelemente mit den be
schriebenen und anderen Feinstrukturen sollen dagegen
natürliche Fassaden vortäuschen, zu denen auch Holz
und schieferschindeln gehören.
Die letztgenannten Fassadenelemente, welche das vor
zugsweise Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen
Matrizen darstellen, verlangen eine gegenüber den
gröberen Strukturen veränderte Herstellungstechnik
in der Schalung und insbesondere in der Form, ihn der
die Matrize hergestellt wird. In der Schalung müssen
die feinen Erhebungen und Vertiefungen der Matrize
trotz der Schwere des Betons in die Sichtbetonfläche
übergehen, Rauhigkeiten der formenden Matrizenober
fläche müssen dagegen unterdrückt werden. In der Form
zur Herstellung der Matrize muß deswegen der
Matrizenwerkstoff die feinen Erhebungen und Vertiefun
gen der Struktur auf der Patrize umhüllen und derart
auf die Matrize übertragen, wobei jedoch die Matrize
selbst eine Festigkeit annehmen muß, welche in der
Schalung dafür sorgt, daß das entschalte Fassaden
element nicht nur den gestellten Anforderungen an die
Oberflächenqualität genügt, sondern die Matrize auch
vielfach in der Schalung weiterverwendet werden kann,
ohne daß ihre Verschleißschicht vorzeitig abgetragen
wird oder sich im ganzen verzieht. Denn nur auf diese
Weise kann auf der späteren Fassade der sogenannte
Rapport mit den Fassadenelementen genau genug einge
halten werden.
Mit gröberen Strukturen läßt sich mit Polyurethan die
Forderung erfüllen, die die strukturbildenden Erhebun
gen und Vertiefungen der Patrize mit der erforderli
chen Genauigkeit auf die Matrize zu übertragen und
die formende Oberfläche der Matrize glatt sowie
verschleißfest auszubilden. Dazu muß man mit dem in
einem bestimmten Verhältnis von Härter und Stamm
ansatz zusammengesetzten flüssigen Kunststoff in der
Matrizenform zunächst die die Struktur bildenden
Erhebungen und Vertiefungen der Patrize ausgießen,
nachdem man vorher die meist saugende Oberfläche der
Matrize versiegelt und die Versiegelung mit einem
Formwachs zur Erleichterung der Entformung der Matrize
von der Patrize behandelt hat. Es zeigt sich indessen,
daß solche Matrizen unzureichende Standzeiten errei
chen und daher vorzeitig verschleißen, was die gesamte
Produktion der Fassadenelemente unwirtschaftlich
machen kann. Man versucht zwar, die Rückseite der
nach dem Entformen einer gummiähnlichen Matte
bildenden Matrize in der Matrizenform mit einem
Gewebe zu bewehren. Die Stabilisierungswirkung des
Gewebes ist jedoch gering und erfaßt nicht die auf
das Fassadenelement zu übertragenden Strukturen.
Die Erfindung geht von der nicht vorveröffentlich
ten DE 33 10 227 A1 aus.
Deren Gegenstand ist ein Verfahren, das sich von dem
vorstehend beschriebenen und als bekannt vorausgesetz
ten Verfahren darin unterscheidet, daß es die Produktion
von Matrizen ermöglicht, welche eine wesentlich feinere
Struktur aufweisen, wie sie bei der Vortäuschung der
eingangs beschriebenen natürlichen Fassadenflächen
erforderlich ist. Bei diesem Verfahren werden die
Feinstrukturen der Patrize mit einem entsprechend
fließfähigen Polymer ausgefüllt. Auf diese möglichst
dünn gehaltene Verschleißschicht wird die Tragschicht
aufgetragen, welche im wesentlichen aus dem elasti
schen oder elastomeren Kunst- oder Naturkautschuk
granulat besteht, in dem die einzelnen, verhältnis
mäßig groben Partikel mit einem bei Verdichtung
klebenden Kunststoff umhüllt sind. Auf diese Weise
wird einerseits die für die Stabilität der Matrize
erforderliche Festigkeit aus einem Werkstoff gewonnen,
der vergleichsweise billig, z. B. in Form von granu
liertem Altreifengummi zur Verfügung steht und anderer
seits die feine Struktur mit einem Polymer abgebildet,
das insbesondere aus Zweikomponenten- Polyurethan
besteht, welches eine aus Polyol und eine aus Isocyanat
bestehende Komponente aufweist, deswegen verhältnis
mäßig kostspielig ist, aber in seiner Menge durch
die Dicke der Tragschicht gering gehalten wird.
Der Nachteil des vorbekannten Verfahrens liegt
einerseits darin, daß die Menge an hochwertigem
Polyurethan aus wirtschaftlicher Sicht immer noch
verhältnismäßig groß ist und daß andererseits der
maschinentechnische Aufwand für die Herstellung
der Tragschicht und deren Verbindung mit der Ver
schleißschicht zu hoch ist. Die Tragschicht muß in
der Praxis wegen der erheblichen Abmessungen der
Matrizenform nämlich aus dem Granulat durch Ver
teilung und Verdichtung mit einer angetriebenen
Bohle nach Art einer Asphaltiermaschine bearbeitet
werden. Die Bearbeitung ist auch wegen der geringen
Dicke der Verschleißschicht schwierig.
Der Erfindung liegt ausgehend von dem nicht zum
vorveröffentlichten Stand der Technik gehörigen und
vorstehend beschriebenen weiteren Verfahren die
Aufgabe zugrunde, mehr Füllstoff in der Matrize
unterzubringen und dabei die Herstellung so zu ver
einfachen, daß auf einen nennenswerten Maschinen
aufwand verzichtet werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merk
malen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungs
formen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegen
stand der Unteransprüche.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Menge
an Zweikomponenten-Polyurethan in der Verschleiß
schicht zunächst dadurch vermindert, daß auch in
diese Schicht der Füllstoff eingebracht wird. Das
kann in dem Maße geschehen, in dem die Fließfähig
keit der Mischung für die Verschleißschicht noch
ausreicht, um die Feinstrukturen auszufüllen.
Die Tragschicht erhält dagegen ihrerseits einen
vergleichsweise größeren Anteil an Polymer, so daß
sie fließfähig wird und sich dadurch z. B. von selbst auf der
zunächst eingebrachten Verschleißschicht ausbreitet,
wodurch der bisherige Maschinenaufwand entfällt. Es
hat sich nämlich herausgestellt, daß durch die
Affinität der Mischungen in der Verschleiß- und in
der Tragschicht die fugenlose Verbindung beider
Schichten sich nach verhältnismäßig kurzen Zeiträumen
von selbst einstellt, wobei das zeitliche Intervall
zwischen den Anbringung der Verschleißschicht und
der Tragschicht in die Form relativ groß sein kann.
Die nach diesem Verfahren hergestellten Matrizen
sind außerordentlich formstabil, was einerseits auf
dem relativ großen Anteil des chemisch praktisch
totgestellten Füllstoffes in der Matrize und anderer
seits auf die Verbindung der Granulatkörner mit
dem Polymer zurückzuführen ist. Die Herstellung
solcher Matrizen ist vergleichsweise einfach, weil
sie lediglich die Einhaltung eines auf die Fließ
fähigkeit der verschiedenen Schichtmaterialien abge
stellten Mischrezeptes verlangt und voraussetzt, daß
die Schichten nacheinander in die Form eingebracht
werden.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit
den Merkmalen des Anspruches 2 durchgeführt, weil
die Verdichtung der Tragschicht durch das in diese
eingebrachte Polymer die Aushärtung,des Polyurethans
mit der Luftfeuchtigkeit normalerweise ausschließt.
Mit den Merkmalen des Anspruches 3 läßt sich ver
gleichsweise viel Füllstoff in die Verschleißschicht
einbringen, ohne daß deren Fähigkeit beeinträchtigt
wird, feine Strukturen der Patrize auszufüllen. Die
Menge an Füllstoff hängt lediglich von der Ausgangs
viskosität des Polymeransatzes und der Anteigung mit
dem Füllstoff ab,welcher wegen der feinkörnigen
Zusammensetzung der darauf beruhenden großen Ober
fläche des Füllstoffes der Füllstoffmenge eine
natürliche Grenze setzt. Andererseits hat der grob
körnige Aufbau des Füllstoffes in der Tragschicht
die Wirkung, daß relativ viel Füllstoff und deswegen
relativ wenig Polymer für diese Schicht benötigt
werden.
Im allgemeinen lassen sich die Zusammensetzungen
nach Anspruch 4 in der Praxis einhalten.
Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vor
teile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren
in der Zeichnung; es zeigen
Fig. 1 schematisch und im Längsschnitt eine Schalung
für die Herstellung eines Fassadenelementes
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Form für die Herstellung der in der
Schalung nach Fig. 1 verwendeten Matrize in
der Fig. 1 entsprechender Darstellung, wobei
in vergrößerter Ansicht die Ausbildung der
Matrizenoberfläche wiedergegeben ist und
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung perspektivisch
einen Teil der in der Form nach Fig. 2 her
gestellten Matrize in aufgebrochener Wieder
gabe.
Gemäß der Darstellung der Fig. 1 wird ein im Grundriß
viereckiges Fassadenelement 1 in einer oben offenen
flachen Schalung 2 hergestellt. Die Schalung hat senk
rechte Seitenwände 3, 4, die innen eine Schalhaut 5
und außen eine Unterstützungskonstruktion 6 aufweisen.
Die Unterstützungskonstruktion 6 hat auch einen Boden
abschnitt 7. Auf der Unterstützungskonstruktion ist mit
Hilfe einer Klebstoffschicht 8 eine Matrize 9 dauer
haft befestigt. Die Klebstoffschicht erfaßt die Rück
seite 10 der Matrize, 50 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 Vertiefun
gen ausbilden.
Zur Herstellung des Fassadenelementes wird gegebenen
falls nach Einbringen einer Bewehrung (nicht darge
stellt) flüssiger Beton in die 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 läßt sich in übli
cher Weise entformen, wobei die Matrize 9 wegen ihrer
dauerhaften Befestigung auf der Unterkonstruktion 10
der Schalung 2 in der Schalung verbleibt. Die Schalung
läßt sich daher mehrfach für die Herstellung von
Fassadenelementen 1 benutzen.
Die Herstellung der Matrize 1 erfolgt in einer Form
16, welche den gleichen Grundriß wie die Schalung 2
aufweist, was sich aus der zur Ausfüllung der Schalung
2 erforderlichen Größe der Matrize 9 ergibt. Diese Form
ist oben offen und hat entsprechend der Schalung 2
senkrechte Wände 17, 18, sowie einen durchgehenden
Boden 19. Auf dem Boden liegt eine Matrize 20, die
aus einem Mauerwerk besteht, dessen Außenstruktur auf
das Fassadenelement 1 übertragen werden soll. Das
Mauerwerk wird wie üblich ausgeführt und so weit ver
stärkt, daß sich die daraus bestehende Patrize 20 in
die Form 16 einlegen läßt. Das geschieht in der Weise,
daß die Fassadenseite 21 des Mauerwerks in der Form 16
oben und frei liegt. Man versiegelt zweckmäßig die
Oberfläche 21, weil sie saugende Eigenschaften hat
und sich deswegen in ihrer natürlichen Ausbildung
nicht zum Abformen eignet. Soweit man das Ver
siegelungsmaterial aufträgt, empfiehlt es sich auch,
nach völliger Abtrocknung der versiegelten Oberfläche
der Matrize 20 diese mit einem Formwachs zu versehen,
um das Entformen der Matrize zu erleichtern.
Nachdem die Form in dieser Weise zweckmäßig vorbereitet
worden ist, wird eines einem Polyurethanansatz, d. h.
aus einem Polyol und einem Isocyanat bestehendes flüs
siges Polymer mit einem Gummigranulat gemischt. Das
Granulat enthält zweckmäßig Teilchen in einer Größe
von 0 bis 0,5 mm, wobei das anteilige Verhältnis
3 bis 10% Granulat zu Polymer betragen kann. Der
verhältnismäßig feinkörnige Füllstoff führt zum Anzeigen
des flüssigen Kunststoffes und zu dessen Verdichtung
infolge der relativ engen Kugelpackung. Man kann die
Mischung je nach ihrer Viskosität durch Gießen oder
Spritzen in die Form einbringen, wobei man das einge
brachte Material verstreicht und dabei in gewissem
Maße auch verdichtet. Im Hinblick auf die Einsparung
an Polymer wird man in der Regel das Material ein
gießen, bis der erforderliche Füllstand erreicht ist,
der sich aus der Ausfüllung der Feinstrukturen der
Matrize ergibt.
Inzwischen setzt man das Material der Tragschicht an.
Auch hierfür verwendet man in der Regel einen aus
einer a-Komponente Polyol und einer b-Komponente Isocyanat
bestehenden Zweikomponenten-Polyurethankunststoff.
Dieses Polymer wird seinerseits mit Granulat vermischt,
das zweckmäßig in einer Teilchengröße von 1 bis 3 mm
vorliegt, wobei man bis zu 60% Füllstoff in dem
Polymer unterbringt. Die Obergrenze an Füllstoff
wird praktisch durch die Viskosität des Materials
bestimmt, das durch den Füllstoff angeteigt wird. Die
Fließfähigkeit des Materials der Tragschicht wird
dabei so eingestellt, daß er sich von selbst oder durch
Verstreichen in der Form auf der vorher eingebrachten
Verschleißschicht verteilt. Das Einbringen des
Materials der Tragschicht kann zeitlich hinausge
schoben werden, wobei selbst Zeitdifferenzen von
24 Stunden und mehr erfahrungsgemäß keine Rolle zu
spielen brauchen, was auf die Affinität der
Kunststoffmischungen zurückzuführen ist.
In der Regel läßt sich die auf diese Weise erzeugte
Matrize bereits nach 24 Stunden belasten und erreicht
nach 7 bis 10 Tagen ihre volle chemische und mechani
sche Belastbarkeit. Die Matrize weist an ihrer Ober
seite eine verhältnismäßig rauhe Oberfläche auf, wel
che einerseits aus dem ausgehärteten Polymer und der
aus dessen Oberfläche, wie bei 22 schematisch dar
gestellt vorstehenden einzelnen, mit der Kunststoff
masse umhüllten Partikel des Granulats besteht. Die
zwischen den Granulatteilchen liegenden Bereiche 23
bestehen aus reinem Kunststoff, der verhältnismäßig
glatt und spiegelnd auf seiner Oberfläche aus
fällt.
Im Gegensatz dazu ist die spätere Form der Oberfläche
12 der Matrize 9 nach Erhärtung des Kunststoffes von
der Rauhigkeit, die dem Mauerwerk bzw. der Fugen
ausfüllung entspricht, stumpf. Auf der formenden Seite
12 der Matrize sind die Erhebungen und Vertiefungen
der natürlichen Fassade naturgetreu in allen Einzel
heiten trotz ihrer feinen Struktur abgebildet, in
der man in der Regel die Granulatkörner nicht erken
nen kann.
Die Trennung von Tragschicht und Verschleißschicht
läßt sich an der fertigen Matrize nicht mehr in
einer ausgeprägten Trennebene feststellen, da sich
beide Schichten fugenlos miteinander verbinden. Man
kann lediglich die deswegen rein schematisch in den
Fig. 2 und 3 mit 27 und 28 bezeichnete Trag- bzw.
Füllschicht nur an der Größe der Partikel des Füll
stoffes unterscheiden.
Die erhärtete Matrize läßt sich aus der Form 16 ent
nehmen und hat eine beträchtliche Festigkeit und
Formsteifigkeit. Die Granulatkörner wirken dabei als
zugfeste Armierung. Diese erfaßt auch die Fein
strukturen, welche auf die Sichtbetonfläche 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 abformt.
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Her
stellung von Fassadenelementen mit strukturierter
Sichtfläche aus Beton, wobei die Matrize in einer
Schalung befestigt ist, beispielsweise auf diese auf
geklebt ist, und wobei die Matrize aus einem Kunst
stoff und einem granulierten Füllstoff, vorzugsweise
einem elastischen Kunst- oder Naturkautschuk mit einer
Patrize dadurch hergestellt wird, daß zunächst eine
Verschleißschicht in einer die Patrize aufweisenden
Form unter Ausfüllung der Strukturen hergestellt wird,
auf die dann eine Tragschicht aufgebracht wird, da
durch gekennzeichnet, daß die Verschleißschicht (27)
aus einer Mischung aus dem Kunststoff und dem Füll
stoff gegossen oder gespritzt wird und die Tragschicht
(28) in einer angeteigten Mischung aus Kunststoff und
dem granulierten Füllstoff in größerem anteiligen Ver
hältnis an Kunststoff, als in der Verschleißschicht
auf die Verschleißschicht aufgebracht und bis zu ihrer
fugenlosen Verbindung mit der Verschleißschicht (27)
in der Form belassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kunststoff zur Herstellung der Tragschicht (28)
Zwei-Komponenten-Polyurethan ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Füllstoff in der Verschleiß
schicht (27) feinkörniger und in der Tragschicht (28)
grobkörniger ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verschleißschicht (27) eine
Mischung aus einem Zweikomponenten-Polyurethan und 3
bis 10% Füllstoff in Korngrößen von hauptsächlich 0
bis 0,5 mm und die Tragschicht (28) den Füllstoff in
Korngrößen von hauptsächlich 1 bis 3 mm enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch Recycling-Altgummigranulat als Füll
stoff.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843410751 DE3410751C2 (de) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter Sichtfläche aus Beton |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843410751 DE3410751C2 (de) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter Sichtfläche aus Beton |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3410751A1 DE3410751A1 (de) | 1985-09-26 |
DE3410751C2 true DE3410751C2 (de) | 1996-10-02 |
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ID=6231434
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DE19843410751 Expired - Lifetime DE3410751C2 (de) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | Verfahren zum Herstellen einer Matrize für die Herstellung von Fassadenelementen mit strukturierter Sichtfläche aus Beton |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3410751C2 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3310227C2 (de) * | 1982-09-03 | 1994-12-01 | Bauunternehmung Und Betonwerke | Verfahren und zur Herstellung eines Fassadenelementes aus Beton mit strukturierter Sichtbetonoberfläche |
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- 1984-03-23 DE DE19843410751 patent/DE3410751C2/de not_active Expired - Lifetime
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DE2132342A1 (de) | Wandverkleidungselement |
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
8370 | Indication of lapse of patent is to be deleted |