DE3524172A1 - Verfahren zur herstellung eines trockenestrichs, der dadurch hergestellte trockenestrich sowie dessen verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenestrichs mit Sand als Hauptbestandteil und gegebenenfalls Zusatzstoffen, den nach diesem Verfahren hergestellten Trockenestrich sowie verschiedene vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten dieses Materials.

Trockenestriche sind auf der Grundlage von Asphalt, als Gipsplatten sowie Spannplatten bekannt. Materialien dieser Art zeigen jedoch verschiedene Nachteile. Diese Nachteile sind im fertigungstechnischen Bereich sowei auch bei den pyhsikalischen und chemischen Eigenschaften zu suchen. So ist beispielsweise das Arbeiten mit Heißasphalt für die damit befaßten Personen sehr unangenehm. Darüber hinaus führen die entwickelten Dämpfe bzw. Temperaturen zu nachteiligen Einwirkungen auf Decken und dergleichen. Die Punktbelastbarkeit des Asphalts bzw. seine Festigkeitswerte stellen nicht zufrieden. Auch Gipsplatten zeigen unbefriedigende Festigkeitswerte. Ferner sind diese Materialien wasserempfindlich.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die oben angesprochenen Probleme zu beheben. Das heißt, es sollte ein besonders günstiges Verfahren zur Herstellung eines Trockenestrichs, ein besonders günstiger fertiger Estrich wie auch spezielle vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten eines derartigen Materials vorgeschlagen werden.

Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenestrichs mit Sand als Hauptbestandteil, einem Bindemittel und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Sand mit einem flüssigen, unter Feuchtigkeitseinwirkung bei Raumtemperatur aushärtenden Kunststoff gemischt, dieses Gemisch anschließend auf eine Unterlage in der erforderlichen Stärke aufgetragen und danach die Aushärtung durch Einwirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder Feuchtigkeit im Mischgut durchgeführt wird.

Hauptbestandteil des erfindungsgemäß eingesetzten Ausgangsmaterials ist demzufolge Sand. Dabei hat es sich gezeigt, daß reiner, gewaschener und getrockneter Quarzsand verschiedener Körnungen besonders vorteilhaft ist. Die Körnung liegt dabei vorzugsweise in dem Bereich von 0,3 bis 3 mm. Hierin soll jedoch keine Beschränkung gesehen werden. In Einzelfällen können sogar Unter- bzw. Überschreitungen dieses Bereiches dennoch zu vorteilhaften Ergebnissen führen. Zweckmäßigerweise wird jedoch der Feinteilanteil aus diesem Sandausgangsmaterial vorher entfernt. Die Entfernung dieses Feinteils führt nämlich dazu, daß ein verhältnismäßig geringer Bindemittelanteil gewählt werden kann. Wollte man allerdings eine möglichst hohe Festigkeit erreichen, dann wäre es erforderlich, nach Siebanalyse die höchste Dichte einzustellen. In diesem Falle würde der Bindemittelanteil erhöht werden müssen.

Als Bindemittel wird ein flüssiges Kunstharz eingesetzt. Für die erfindungsgemäße Zielsetzung ist es wichtig, daß dieses reine Handelsprodukt mit Verdünnungsmitteln in Form von inerten Lösungsmitteln verdünnt wird. Dies führ dazu, daß eine mit dem Sand überhaupt möglich wird. Dieser Zusatz von Verdünnungsmittel ist ein tragender Gedanke der Erfindung. Er führt beispielsweise dazu, daß die Verarbeitungs- und Bearbeitungsgeräte nicht mit dem organischen Anteil verkleben. Würde beispielsweise das flüssige Harz als solches verwendet, dann würden sämtliche Herstellungs- und Bearbeitungsmaßnahmen nicht durchgeführt werden können, insbesondere würde der Kunststoff an den Verarbeitungsgeräten kleben bleiben. Bei den erfindungsgemäßen eingesetzten Kunststoffen handelt es sich um solche, die nach Auftragen der Mischung durch Feuchtigkeitseinwirkung Vernetzungs- bzw. Aushärtungsreaktionen unterliegen. Das ausgehärtete Produkt stellt regelmäßig ein elastomeres Erzeugnis dar, d. h. je nach Vernetzungs- bzw. Aushärtungsgrad ein mehr oder weniger elastisches bis hartelastisches Material. Dabei wird die Hartelastizität zur Erzielung der gewünschten technischen Werte besonders angestrebt.

Für die Zwecke der Erfindung als besonders bevorzugt haben sich Polyurethane herausgestellt, die die oben angesprochenen Voraussetzungen erfüllen. Hierunter fallen die im Handel erhältlichen und unter dem Warenzeichen Desmodur vertriebenen Erzeugnisse, insbesondere das Handelsprodukt Desmudor E21. Bei diesen Erzeugnissen stellen sich mehr oder weniger harte Elastomere ein, die das Ergebnis einer Polyaddition sind, wenn, wie im Rahmen der Erfindung, Wasser zugegen ist, das mit den Isocyanatgruppen dieser Verbindung in eine aushärtende Reaktion tritt.

Es hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß mit einem vergleichsweise niedrigen Bindemittelanteil gearbeitet werden kann, ohne daß die wünschenswerten Eigenschaften des Fertigerzeugnisses beeinträchtigt werden. So wird es unter verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten als vorteilhaft angesehen, wenn der Zuschlagstoff in Form des Sandmaterials mit dem flüssigen Kunststoff im Gewichtsverhältnis von etwa 15 : 1 bis 30 : 1 vermischt wird. Die Wahl des exakten Mischungsverhältnisses hängt selbstverständlich davon ab, welche besondere physikalischen und/oder chemischen Werte dem Fertigprodukt verliehen werden sollen. Eine zusätzliche Steigerung kann, wie bereits gesagt, durch Erhöhung des Feingutanteils unter Beachtung des Gesichtspunktes der maximalen Dichte erreicht werden. Wichtig für die Erfindung ist, wie bereits dargelegt, die zusätzliche Verwendung eines Verarbeitungshilfsmittels bzw. eines Verdünnungsmittels für den flüssigen Kunststoff. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß das Gewichtsverhältnis von flüssigem Kunststoff zu Verarbeitungshilfsmitteln etwa 10 : 1 bis 2 : 1, insbesondere etwa 3 : 1 bis 5 : 1 ist. Dabei kann auch von einem Gemisch verschiedener inerter Lösungsmittel ausgegangen werden. So wurde mit einem Gemisch von Xylol und Paraffinöl besonders günstig gearbeitet, wobei das Verhältnis dieser beiden Lösungsmittel beispielsweise 1 : 1 beträgt. Selbstverständlich sind hiervon Abweichungen möglich, was der Fachmann ohne weiteres erkennt.

Nach Herstellung der streichfähigen bzw. verarbeitbaren Mischung wird diese auf den vorgesehenen Untergrund aufgetragen. Das kann zunächst durch Hand geschehen. Es kann gegebenenfalls auch maschinell nachgeglättet werden.

Im Anschluß daran setzt dann verstärkt die Aushärtungsreaktion ein, für die Feuchtigkeit erforderlich ist. Diese Feuchtigkeit kann regelmäßig durch die Luftfeuchtigkeit zur Verfügung gestellt werden. Auch die Restfeuchtigkeit des Zuschlagstoffs in Form verschiedener Sandmaterialien kann hierzu ausreichen.

Das letztlich erhaltene Erzeugnis zeigt sich im Hinblick auf die gestellten Anforderungen höchst zufriedenstellend. So lieferten von einem Prüfinstitut geprüfte erfindungsgemäße Produkte mit Rohdichten (lufttrocken) von 1810 und 1820 kg/m³ Biegefestigkeiten von 11,0 bis 12,1 N/mm² sowie Druckfestigkeiten von 30 bis 31 N/mm².

Die Aushärtungszeiten hängen von dem Mischungsverhältnis der einzelnen Bestandteile, den Feuchtigkeitsbedingungen etc. ab. Regelmäßig beträgt die Aushärtungszeit pro cm Schichtstärke etwa 3 bis 7 Std. Dabei spielt die Dichte des Materials eine besondere Rolle, da die Feuchtigkeit durch Diffusionsvorgänge immer tiefer in das Material eindringen muß.

Gegenüber vergleichbaren Produkten des Standes der Technik erweist sich das erfindungsgemäß erhaltene Erzeugnis vielfältigen Anwendungszwecken zugänglich. So kann das erhaltene Erzeugnis zu einem schwimmenden Estrich, zu einem Industrieboden oder auch zu einem Bauteil von Gebäuden führen. Hierzu im einzelnen:

Bei der Herstellung eines schwimmenden Estrichs wird beispielsweise wie folgt verfahren: so wird auf die Dämmschicht, die auf eine Rohdecke aufgebracht ist, die Ausgangsmischung des angestrebten Estrichs in üblicher Weise aufgetragen. Dabei kann die Stärke der Auftragung Schwankungen unterliegen. In der Regel wird eine Stärke von etwa 2,5 cm gewählt werden. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, Heizrohre von Niedrigbeheizungssystemen (Fußbodenbeheizung) zu integrieren, ohne daß die letztlich angestrebten physikalischen Werte, insbesondere die Druckfestigkeits- und Biegezugfestigkeitswerte wesentlich beeinträchtigt werden. Es bleibt weiterhin nach der Aushärtung die gewünschte Elastizität gewahrt, so daß eine Rißbildung, wie sie bei Estrichschichten auf der Grundlage von Betonmörtelmischungen häufig in Erscheinung tritt, ausbleibt. Gegenüber dem zement-gebundenen Estrich zeigt sich der weitere Vorteil, daß auch eine großflächige Anwendung ohne Vorsehen von Dehnungsfugen möglich ist. Zudem ist die Oberfläche des erfindungsgemäß erhaltenen Estrichs im Vergleich zu einem solchen, der auf Betonmörtelmischungen zurückgeht, abriebfest und staubfrei. Auch unterliegt die Herstellung des erfindungsgemäßen Estrichs keiner witterungsbedingten Einschränkung. So lassen sich Betonmörtelmischungen aufgrund ihres Wasseranteils naturgemäß in den Wintermonaten nicht oder nur erschwert verarbeiten.

Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Gedankens liegt darin, ihn in einem Industrieboden zu verwirklichen. Industrierohböden sind regelmäßig uneben. Es ist daher eine Glättung erforderlich. Dies kann erfindungsgemäß dadurch geschehen, daß die oben detailliert erörtete Mischung des erfindungsgemäßen Estrichs auf die unebene Oberfläche des Rohbodens aufgetragen und damit eine Glättung erreicht wird. Hier stellen sich wiederum die oben bereits detailliert erörterten physikalischen und chemischen vorteilhaften Eigenschaften dieses Materials nach der Aushärtung ein. Im Falle dieses Industrierohbodens wird nach der Glättung regelmäßig so verfahren, daß eine Abspachtelung und/oder Versiegelung durchgeführt wird. Das Material, das für diesen Zweck herangezogen wird, ist eine verhältnismäßig dicke Paste, die in die verbliebenden Hohlräume an der Oberfläche des erfindungsgemäß ausgebildeten Estrichmaterials nicht oder kaum eindringt. Hierdurch wird also die porige Oberfläche des ausgebildeten Estrichs geschlossen. Ein Wasserdurchtritt ist nunmehr ausgeschlossen. Bei der oberen Schicht ist es anzustreben, daß sie verschleißfest ist. Für dieses Material kann auch die erfindungsgemäß herangezogene Ausgangsmischung eingesetzt werden, wobei allerdings ein möglichst feines Korn für den Zuschlagstoff gewählt wird, wobei es sich vorzugsweise um mehliges Material handelt. Durch die Ausbildung dieser oberen abschließenden Schicht wird der Industrieboden in einen sogenannten "Nutzboden" überführt. Darüber hinaus besteht gegen die üblichen Chemikalien Restistenz.

In Einzelfällen kann die Ausbildung der abschließenden Oberschicht unterbleiben. Das gilt beispielsweise für nicht-industrielle Bereiche, wie handwerkliche Betriebe und für den häuslichen Bereich. Dort kann nämlich, was als ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Estrichs anzusehen ist, ohne zusätzliche Maßnahmen ein Teppich oder ein PVC-Boden, d. h. ein handelsüblicher Oberbelag, aufgebracht werden.

Die Erfindung läßt sich jedoch nicht nur in den Bodenbereichen mit Erfolg verwirklichen. Vielmehr können in Formen unter der Vorsorge des ausreichenden Feuchtigkeitszutritts Platten hergestellt werden, die nach Aushärtung Bestandteil von Gebäuden werden können, insbesondere Bestandteile von Wänden. Da die Oberfläche dieses Erzeugnisses eben und glatt ist, läßt sie sich ohne weiteres tapezieren.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels noch näher erläutert werden:

Beispiel

Es wird eine Mischung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

100 Gew.-Teile Sand einer Körnung von etwa 0,5 mm,

20 Gew.-Teile flüssiges Polyurethanharz (vernetzbar; Warenzeichen: Desmodur E21),

5 Gew.-Teile einer 1 : 1 Mischung Xylol/Paraffinöl (Autin B von Aral).

Diese Mischung wird in einem üblichen Zwangsmischer zur Homogenisierung behandelt und dann auf die Dämpfschicht eines Bodens in einer Stärke von etwa 2,5 cm aufgetragen bzw. abgezogen. Nach etwa 10 Std. liegt ein ausgehärtetes Material vor, das eine Biegefestigkeit von 12,1 N/mm² und eine Druckfestigkeit von 31 N/mm² aufweist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines Trockenestrichs mit Sand als Hauptbestandteil, einem Bindemittel und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Sand mit einem flüssigen, unter Feuchtigkeitseinwirkung bei Raumtemperatur aushärtenden Kunststoff gemischt, dieses Gemisch anschließend auf eine Unterlage in der erforderlichen Stärke aufgetragen und danach die Aushärtung durch Einwirkung von Luftfeuchtigkeit und/oder Feuchtigkeit im Mischgut durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sand mit dem flüssigen Kunststoff im Gewichtsverhältnis 15 : 1 bis 30 : 1 vermischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß reiner, gewaschener und getrockneter Quarzsand verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzsand eine Körnung von 0,3 bis 3 mm aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiger Kunststoff ein mit einem inerten Lösungsmittel verdünntes Polyurethan verwendet wird.

6. Trockenestrich, erhalten nach den Maßnahmen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5.

7. Verwendung des Trockenestrichs nach Anspruch 6 als schwimmender Estrich, als Industrieboden oder vorgefertigtes Bauteil.