DE3803740A1 - Verfahren zur herstellung plattenartiger bodenelemente zur bildung einer doppelbodenkonstruktion - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1 und eine Doppelbodenkon­ struktion gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.

Doppelbodenkonstruktionen sind bekannte und gut einge­ führte Bauteile in modernen Büros, Rechenzentren und Fertigungsstätten, die sich aufgrund der mit ihrer An­ wendung verbundenen hohen Flexibilität im Hinblick auf die elektrische Versorgung dort aufgestellter Maschinen zunehmender Nachfrage erfreuen. Die Zeitschrift "Fußbodenforum", Heft 1, vom Januar 1986 zeigt den neuesten Stand der Technik auf und sagt aus, daß bei nicht elastischen Belägen in Form von keramischen Belagsmaterialien eine Aufbringung auf der Baustelle bevorzugt wird, hingegen bei Natursteinbelägen ebenso wie bei allen anderen, also auch den elastischen, wie Teppichböden etc., die Doppelbodenkonstruktionen als Fertigelemente hergestellt werden.

Bei den für Doppelböden üblichen Abmessungen eines Einzelelementes von 60 × 60 cm sind an die Belastbar­ keit, ihre Durchbiegung im Lastfall und die Drucklast in bezug auf Punkt- und Flächenbelastung besondere Ansprüche zu stellen. Elastische Beläge können hier­ bei zur statischen Lastaufnahme nichts beitragen, daher müssen zur Aufnahme solcher Beläge die sie tragenden Doppelbodenelemente so ausgebildet sein, daß sie allein in der Lage sind, die geforderten Werte zu erfüllen. Aus diesem Grund werden bei derartigen Elementen wannenförmige Ausbildungen mit hoher Zug­ festigkeit verwendet, die eine Füllung geringer Zug­ festigkeit, d. h. niedrigen Elastizitätsmoduls, bei­ spielsweise Anhydrid, aufweisen (DE-Gbm 78 04 148 und 81 06 740). Abgesehen davon, daß ein solcher Aufbau aufwendig ist, weisen derartige Fertigelemente relativ große Bauhöhe mit einem entsprechenden Eigen­ gewicht auf. Dies beruht maßgeblich darauf, weil die nach der Abbindung mit dem Wannenrand bündig und plan geschliffene Kernschicht mit der keramischen Deck­ schicht verklebt wird. Infolge des Klebens kann ferner ein schubfester Verbund nicht erzielt werden, so daß es allmählich infolge der Belastungen des Bodens zu einer Ablösung der Deckplatten kommen kann.

Zwar ist es bekannt (DE-PS 33 45 620), das Eigenge­ wicht dadurch zu verringern, indem kugelförmige Leicht­ baustoffkörper beigemengt werden, was jedoch die Ferti­ gung verteuert und zu einer Verbesserung der Bauhöhe nichts beiträgt.

Zwar ist bei Doppelbodenkonstruktionen auch der Einsatz von keramischem Bodenbelag bekannt (DE-Gbm 75 18 806), jedoch wird hier Kunstharzbeton verwendet, der mit eingegossenen Armierungsgittern verstärkt ist. Der­ artige Fertigelemente sind aufwendig in ihrer Her­ stellung sowie infolge Armierung schwergewichtig und be­ sitzen den großen Nachteil einer entsprechend großen Bauhöhe.

Schließlich ist eine Doppelbodenkonstruktion bekannt (DE-OS 36 03 232), die durch einen Verbund einer aus keramischem Material bestehenden Deckplatte geringer Schichtstärke, einer aus biegesteifem Material geringen Raumgewichtes bestehenden Kernschicht und einer dünnen Unterschicht mit hohen Zugfestigkeiten gebildet ist, wobei Kleber die Verbindung zwischen den Verbundschichten sicherstellen. Mit Hinsicht auf die Bruchgefahr keramischer Platten werden hierbei Kleber mit elastischen Eigenschaften ver­ wendet. Da keramische Beläge, zumal als einheitli­ che platte, beispielsweise in der Größe 60 × 60 cm, eine produktionsspezifische Krümmung der Platten­ ebene zeigen, wird beim Verlegen solcher Platten auf das zunächst vorgefertigte Tragelement der Kleber zum Ausgleich der Krümmung entsprechend dimensioniert und mit Überschuß aufgetragen, um ein vollsattes Verlegen der keramischen Platten zu gewährleisten.

Nach einer weiteren bekannten Konstruktion (DE- Gbm 86 20 150) ist eine mit Anhydrid gefüllte Stahlblechwanne zur Bildung einer Doppelboden­ platte vorgesehen, auf die eine Fliese geklebt ist. Der hierzu benötigte Kleber dient gleich­ zeitig als Umleimer, also als Fugenbestandteil, so daß auch dieser Kleber relativ elastisches Verhalten zeigen muß.

Die vorbekannten Konstruktionen weisen, sofern sie ausreichend hohe bewegte und statische Lasten zu übertragen vermögen, vergleichsweise große Bauhöhe auf, was insbesondere bei der Renovierung von Altbauten zu erheblichen Problemen führt. Abgesehen davon ist der Aufbau dieser Konstruk­ tionselemente aufgrund der zur Erhöhung der Festigkeit erforderlichen zusätzlichen Maßnahmen, wie Armierung u. dgl., vergleichsweise hoch, was zu entsprechend hohen Herstellungskosten führt. Im Falle von Klebern mit elastischen Eigenschaften ist die Übertragbarkeit von be­ wegten und statischen Lasten begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung von plattenförmigen Bodenelementen zu ermöglichen und eine Doppelbodenkonstruktion zu schaffen, welche sowohl die Übertragung hoher bewegter und statischer Lasten gewährleisten und sich durch eine geringe Bauhöhe und eine sehr lange Lebensdauer auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bzw. 5 enthaltenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Weiter­ bildungen sind durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine keramische Platte als Deckplatte verwendet wird, die mit der Kernschicht und diese mit der Unterschicht schubfest verbunden sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die keramische Deckplatte und die Unterschicht mit der noch nicht ausge­ härteten und damit noch fließfähigen, insbe­ sondere breiigen Kernschicht zusammengebracht werden. Dadurch paßt sich die Kernschicht voll­ flächig und satt an die keramische Deckplatte an, die aus fertigungstechnischen Gründen in der Praxis nie vollständig plan sondern leicht konvex oder konkav gekrümmt ist. Durch die Aushärtung bzw. das Abbinden der Kernschicht erfolgt dann der feste und innige Verbund der Schichten, ohne daß eine zusätzliche Klebschicht erforderlich wäre. Dies wirkt sich günstig auch für die Bauhöhe der Konstruktion aus und gewähr­ leistet vor allem einen schubfesten Verbund der Schichten. Dieser schubfeste Verbund hat ferner zur Folge, daß auch die keramische Deckplatte von geringer Stärke sein kann, weil sämtliche Schichten des Verbunds für die Übertragung bzw. Aufnahme der bewegten und statischen Lasten zum Tragen kommen. Infolge des schubfesten Verbunds wirkt nicht jede Schicht für sich allein, sondern trägt der Verbund als solcher zur Lastaufnahme bei, indem insbesondere Scherkräfte durch den schub­ festen Verbund aufgefangen werden. Dadurch ist es nicht länger erforderlich, die Deckplatte stärke­ mäßig so zu dimensionieren, daß sie alleine die bewegten und die Kernschicht alleine die stati­ schen Lasten aufnehmen kann, vielmehr kann das Verbundelement schwächer dimensioniert werden, was sich ingesamt in einer Reduzierung der Bau­ höhe auswirkt. In diesem Verbund kommt die Werkstoffwahl Keramik besonders zum Tragen, weil Keramik wegen ausgeprägter Druckfestigkeitswerte in hohem Maße in der Lage ist, zur Aufnahme statischer Kräfte beizutragen.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Dop­ pelbodenkonstruktionen mit einem Format von 60 × 60 cm für das Einzelelement.

Zweckmäßigerweise wird der schubfeste Verbund der Schichten durch Form- und/oder Kraftschluß er­ reicht. In diesem Zusammenhang ist es vorteil­ haft, wenn der Formschluß durch eine unregel­ mäßige Ausbildung der der Sichtseite abgewandten Seite der keramischen Deckplatte und der der Kernschicht zugewendeten Seite der Unterschicht gebildet ist. Wird zunächst die Kern- und Unter­ schicht hergestellt und auf dieser die Deck­ platte appliziert, so wird zwischen Unterschicht und Kernschicht eine formschlüssige Verbindung dergestalt erzielt, daß die der Kernschicht zuge­ wandten Seite der Unterschicht mit unregelmäßigen Erhebungen oder rippenartigen Aufsätzen versehen wird, die in die Kernschicht hineinragen, wobei der kraftschlüssige Verbund durch Zwischenschaltung einer Haftbrücke gewährleistet wird. Die Verbindung zwischen Deck- und Kernschicht kann in diesem Fall nur kraftschlüssig ebenfalls durch Zwischenschaltung einer modifizierten Haftbrücke mit bis zu 1,5 mm Schichtstärke gewährleistet werden.

Wird hingegen unter Verwendung einer entsprechenden Form der in seiner Höhenabmessung einstellbare Zwischenraum zwischen keramischer Deckplatte und Unterschicht mit einem schwindungsarmen, fließ­ fähigen, aushärtenden, die Kernschicht bildenden Material ausgegossen, so wird die Formschlüssig­ keit durch entsprechende unregelmäßige Ausformung der der Kernschicht zugewandten Seite der kerami­ schen Deckplatte, z. B. in Form einer Reliefierung, und die zwischen Kernschicht und Unterschicht, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, gewährleistet. Die Kraftschlüssigkeit wird hier in beiden Fällen durch Vorbehandeln der der Kernschicht zugewandten Seite der keramischen Deckschicht und der der Kern­ schicht zugewandten Seite der Unterschicht mit einer Haftbrücke gewährleistet. Zur Bildung des Formzwischen­ raumes ist es zweckmäßig, die Unterschicht wannen­ förmig auszubilden und durch die keramische Deck­ platte zu schließen.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine modifizierte Kunstharzdispersion hoher Scherfestigkeit und einer Schichtdicke, die wesentlich unter 1 mm liegt, als Haftbrücke bewährt.

Da die aus fertigungstechnischen Gründen praktisch immer gegebene leichte Krümmung der keramischen Deck­ platte wegen des Vergießens der Kernschicht und deren vollsatter Anpassung an die räumliche Er­ streckung der keramischen Deckplatte keinen Aus­ gleichskleber erfordert, kann in Verbindung mit der speziell auf hohe Scherfestigkeit modifizier­ ten Haftbrücke eine beträchtliche Bauhöhenein­ sparung des Verbundelementes mit z. B. 30% er­ folgen. Diese Einsparung steht dann voll zur Nutzung im Rohlraum unter dem Doppelboden zur Verfügung, bzw. führt zur Reduzierung der ingesamt erforderlichen Baumaße.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematisch gehaltene Schnitt­ ansicht eines plattenförmigen Boden­ elementes,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform,

Fig. 3 eine schematisch gehaltene Ansicht eines plattenförmigen Bodenelementes von unten, d. h. von der der keramischen Deckplatte abgewendeten Seite,

Fig. 4 und 5 Ansichten entsprechend Fig. 3 von weiteren abgewandelten Ausführungsbeispielen.

Zur Bildung eines Formzwischenraumes 1 ist eine mit 2 bezeichnete Unterschicht in Form einer Wanne ausgebildet und von einer mit 3 bezeichneten keramischen Deckplatte abgedeckt. Mit 4 ist sche­ matisch eine Einfüllöffnung bezeichnet, durch die das Material der Kernschicht in den Formhohl­ raum 1 eingebracht, insbesondere eingegossen wird. Die im Formhohlraum 1 vorhandene Luft entweicht über mit 5 bezeichnete Austrittsöffnungen. Das Material der Kernschicht ist fließfähig wobei mit dem Abbinden bzw. Aushärten des Materials der Kernschicht ein schubfester Verbund der Kern­ schicht mit der wannenförmigen Unterschicht 2 und der keramischen Deckplatte 3 erzielt wird. Als Werkstoff für die Kernschicht eignen sich insbesondere modi­ fiziertes Anhydrid, gut aushärtbarer Leichtbeton und Kunststoffschäume.

Gemäß Fig. 2 sind zur Bildung der Form die kerami­ sche Deckplatte 3 und die wannenförmige Unterschicht 2 über ein fugenbildendes zähelastisches Material 6 fest verbunden. Die Lagefixierung der keramischen Deckplatte 3 relativ zur Unterschicht 2 erfolgt zweckmäßigerweise durch mit 7 bezeichnete Abstands­ halter, die in geeigneter Weise an der Unterschicht 2 angeordnet, etwa verschweißt sind.

Das plattenartige Bodenelement kann entweder im Werk hergestellt werden, indem in die aus Fig. 1 er­ sichtliche Form das fließfähige Material der Kern­ schicht eingebracht und danach abgebunden bzw. aus­ gehärtet wird. Alternativ kann die Form ohne Kern­ schicht bestehend aus Unteschicht und lagefixierter Deckplatte zum Ort der Anwendung transportiert werden und wird erst vor Ort die fließfähige Kernschicht in den Formzwischenraum 1 zur Bildung des plattenartigen Bodenelementes eingebracht.

Letzteres eignet sich insbesondere bei langen Trans­ portwegen, da die lediglich aus Unterschicht und damit verbundener Deckplatte bestehende Form leichter als das fertige Bodenelement ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3, die eine Ansicht des plattenförmigen Bodenelementes von der Unterseite her, also von der der keramischen Deckplatte abgewandten Seite zeigt, ist analog der Ausführungsform nach Fig. 2 eine Unterschicht 2 in Art einer Wanne verwendet, wobei in die Wanne, die von der keramischen Deckplatte nach oben hin abgedeckt ist, die fließfähige Kernschicht 4 eingebracht ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Seitenwände der Wanne 2 geschlossen ausgebildet, jedoch der Wannenboden mit einer öffnung 8 versehen, so daß der Großteil der von der keramischen Deckplatte 3 abgewandten Außenfläche der Kernschicht 4 freiliegt, also nicht vom Wannenboden bedeckt ist. Die vertikalen Seitenwände der Wanne 2 sind jedoch über die Ränder der Kernschicht 4 gezogen, so daß der Wannenboden durch einen umlaufenden Stützflansch 9 gebildet ist, der zwi­ schen sich die Öffnung 8 begrenzt. Bei einer keramischen Deckplatte mit den Außenabmessungen 60 × 60 cm beträgt die Breite des Stützflansches bevorzugt etwa 2 cm, so daß die lichte Weite der im wesentlichen quadratisch ausgebildeten Öffnung 8 ca. 56 cm beträgt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Boden der Wanne 2 im wesentlichen durch ein Stützkreuz 10 gebildet, welches mit den Rändern der Wanne 2 Öffnungen 11 begrenzt. Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 5 ist anstelle eines Kreuzes 10 ein rasterartiges Stützgitter 12 vorgesehen, das den Wannenboden bildet und zwischen sich die Öffnungen 14 beläßt. Die bei den Ausführungsbei­ spielen nach den Fig. 3 bis 5 im Wannenboden vorhandenen Öffnungen 8, 11 und 12 besitzen eine Größe, daß der wesentliche Teil, also der Großteil, der der keramischen Deckplatte abgewandten Fläche der Kernschicht 4 nach außen hin offen freiliegt, also durch den Wannenboden nicht abge­ deckt ist. Der Stützflansch 9 bzw. das Stützkreuz 10 oder das Stützgitter 12 stellen die zugfeste Unterschicht dar und sind somit hinreichend stabil und steif ausgebildet.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 5 haben den Vorteil, daß das Eingießen der Kernschicht über die im Wannenboden vorgesehenen öffnungen erfolgen kann. Insbe­ sondere erlauben aber diese Ausführungsformen eine aus­ reichende Entlüftung, indem beim Eingießen der fließ­ fähigen Kernschicht innerhalb der Wanne verbleibende Lufteinschlüsse entweichen können. Ferner kann über die Öffnungen im Wannenboden Feuchtigkeit entweichen, die das Abbinden der fließfähigen Kernschicht erschweren könnte. Bei Bedarf kann es zweckmäßig sein, die Kernschicht durch Einbettung von kurzfasrigen Fasern, insbesondere Glasfasern zu verfestigen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung von plattenartigen Boden­ elementen für eine Doppelbodenkonstruktion, bei der die plattenartigen Bodenelemente auf in vorgegebenen Abständen auf einer tragfähigen Unterkonstruktion aufgestellten Stützen direkt oder indirekt aufgelagert sind und aus einem Verbund bestehen, der in Über­ einanderanordnung aus einer dünnen Unterschicht mit hohen Zugfestigkeitseigenschaften, einer aus biegesteifem Material möglichst geringen Raumge­ wichtes bestehenden Kernschicht und einer aus keramischem Material bestehenden Deckplatte gebil­ det ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines schubfesten Verbunds die keramische Deckplatte und die Unterschicht mit ihren der Kernschicht zugewandten Seiten in voll­ flächigem Kontakt mit der noch fließfähigen Kern­ schicht gebracht und unter Beibehaltung des voll­ flächigen Kontakts der Schichten die Aushärtung der Kernschicht erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Deckplatte und die Unterschicht an der der Kernschicht zugewandten Seite unregel­ mäßig ausgebildet sind und die Deckplatte und die Unterschicht derart an die Kernschicht angelegt werden, daß die unregelmäßigen Ausbildungen vor dem Aushärten der Kernschicht in dieser zumindest teilweise zur Bildung eines Formschlusses einge­ bettet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen keramischer Deckplatte und Kernschicht sowie zwischen Kernschicht und Unterschicht eine Haftbrücke vorgesehen wird, deren Scherfestigkeit gleich oder größer als die der Kernschicht ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht in eine Form eingebracht wird, die aus der wannenförmig ausgebildeten Unterschicht und der mit dieser fest verbundenen Deckplatte ge­ bildet wird.

5. Doppelbodenkonstruktion, bestehend aus in vorgege­ benen Abständen auf einer tragfähigen Unterkon­ struktion aufgestellten Stützen und auf diesen Stützen direkt oder indirekt aufgelagerten plat­ tenartigen Bodenelementen, die jeweils durch einen Verbund mehrerer übereinander gelagerter Schichten unterschiedlicher Werkstoffe gebildet sind, wobei der Verbund aus einer aus keramischem Material bestehenden Deckplatte, einer aus biege­ steifem Material möglichst geringen Raumgewichtes bestehenden Kernschicht und einer dünnen Unter­ schicht mit hohen Zugfestigkeitseigenschaften zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Deckplatte und die Unterschicht mit der Kernschicht durch Aushärtung derselben schubfest verbunden sind.

6. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der schubfeste Verbund der keramischen Deck­ platte mit der Kernschicht und der Kernschicht mit der Unterschicht durch Form- und/oder Kraft­ schluß gebildet ist.

7. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß durch eine unregelmäßige Aus­ bildung der der Sichtseite abgewandten Seite der keramischen Deckplatte und der der Kernschicht zugewendeten Seite der Unterschicht gebildet ist.

8. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch eine zwischen keramischer Deckplatte und Kernschicht und zwischen der Kernschicht und der Unterschicht angeordneten Haftbrücke, deren Scher­ festigkeit gleich oder größer als die der Kern­ schicht ist.

9. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftbrücke aus modifizierter lösungs­ mittelfreier Kunstharzdispersion als Basis besteht.

10. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht mit ihrer der Deckplatte zuge­ wandten Seite der räumlichen Erstreckung der der Kernschicht zugewandten Seite der Deckplatte voll angepaßt ist.

11. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht aus einem schwindungsarmen fließfähigen aushärtenden Material gebildet ist.

12. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht durch Vergießen eines vorge­ gebenen Zwischenraumes zwischen Deckplatte und Unterschicht hergestellt ist.

13. Doppelbodenkonstruktion nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht in Form einer Wanne ausge­ bildet und von der keramischen Deckplatte zur Bildung des Formzwischenraumes verschlossen ist.

14. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Wanne einen oder mehrere offene Bereiche mit einer Größe aufweist, daß ein wesentlicher Teil der von der keramischen Deck­ platte abgewandten Fläche der Kernschicht abdeckungs­ frei ist.

15. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Wanne durch einen umlaufenden, nur die Randbereiche der von der keramischen Deckplatte abgewandten Fläche der Kernschicht ab­ deckenden Stützflansch gebildet ist, der zwischen sich eine Öffnung begrenzt.

16. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im wesentlichen quadratisch ist.

17. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch eine Breite von etwa 20 mm aufweist.

18. Doppelbodenkonstruktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Wanne durch ein Stützkreuz oder ein Stützgitter gebildet ist (siehe Abb. 4, 5).