DE3937429A1 - Mit einem vlies, gelege oder gewebe aus glasfasern bewehrte bauplatte - Google Patents
Mit einem vlies, gelege oder gewebe aus glasfasern bewehrte bauplatteInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine mit einem
Vlies, Gelege oder Gewebe aus Glasfasern bewehrte Bau
platte aus einem schnell abbindenden Gemisch aus Zement,
Gips und Zusätzen sowie gegebenenfalls Zuschlägen.
Derartige mit einem Gelege bewehrte Bauplatten werden
bisher hergestellt mit einem schnell abbindendem Gemisch
aus einem Ettringit bildenden hydraulischen Zement, der
gegen die Angriffe von Kohlendioxid resistent ist. Er
besteht aus 72 bis 80% Portlandzement, 14 bis 21% hoch
aluminiumhaltigen Zement, 3,5 bis 10% Calciumsulfat und
etwa 0,4 bis 0,7% gelöschtem Kalk. In der Praxis werden
Bauplatten aus diesem Material mit einem mit Kunststoff
beschichteten Gelege bewehrt, welches in die Oberflächen
des Plattenkerns eingebettet ist. Sie können für feuerbe
ständige Bauteile verwendet werden. Das Bindemittelge
misch ist ausführlich beschrieben in der US-PS 44 88 909
sowie der entsprechenden EP-OS 01 43 633. Bei starker
Wechselbelastung durch Feuchtigkeit und Temperatur ver
lieren diese Platten jedoch ihre guten mechanischen Ei
genschaften. Die Herstellungskosten sind relativ hoch.
Die Bauplatten sind deshalb nur für den Innenausbau ge
eignet oder müssen zusätzlich mit einer wirksamen Wasser
schutzschicht versehen werden. Das Gelege aus Glasfasern
muß wegen der Korrosionsgefahr durch eine Kunststoff
schicht geschützt werden. Für die Herstellung der Platten
ist eine spezifische Anlage erforderlich. Die Platten
müssen 7 bis 14 Tage ruhig gelagert werden, bevor sie
ausgeliefert werden können.
Es besteht somit das Bedürfnis, derartige Platten zu ent
wickeln, die bezüglich der mechanischen Eigenschaften,
der Herstellbedingungen und der Wirtschaftlichkeit gün
stiger sind, auch ohne Nachbehandlung wasserbeständig
sind, und zwar auch bei längerer extremer Belastung. Die
se Platten sollten nach Möglichkeit herstellbar sein auf
üblichen oder nur geringfügig modifizierten Anlagen für
Gipskartonplatten. Anstelle der relativ teuren mit Kunst
stoff beschichteten Glasfasergewebe sollten vorzugsweise
Glasfaservliese einsetzbar sein. Dazu ist es notwendig,
daß das Gemisch aus Zement, Gips und Zusätzen folgende
Eigenschaften aufweist:
- - weitgehend temperaturunabhängiges Abbinden,
- - in weiten Bereichen einstellbare Verarbeitungszeiten,
- - steiler Festigkeitsanstieg,
- - hohe Endfestigkeit,
- - schwindfreies (dimensionsstabiles) Abbinden,
- - Wasserbeständigkeit des abgebundenen Materials,
- - leichte, zuverlässige und wirtschaftliche Herstellung und Handhabung.
Unter temperaturunabhängigem Abbinden ist zu verstehen,
daß im Temperaturbereich von 0°C bis 60°C gearbeitet und
ausgehärtet werden kann und dabei stets und zuverlässig,
vollständig und raumstabil abgebundene wasserfeste Pro
dukte entstehen.
Diese Aufgabe kann überraschend einfach dadurch gelöst
werden, daß das Gemisch besteht aus 40 bis 60 Gewichts
teilen α-Halbhydrat, 40 bis 60 Gewichtsteilen aluminat
armen Zement, 3 bis 10 Gew.-% feinteilige Kieselsäure
sowie bis zu 2 Gew.-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder
Beschleuniger sowie gegebenenfalls Zuschlagsstoffen.
Vorzugsweise wird α-Halbhydrat aus Rauchgasgips verwen
det, da dieses im kontinuierlichen Autoklavverfahren
preiswert aus Rauchgasgips hergestellt werden kann und
damit der Rauchgasgips einer sinnvollen Verwertung zuge
führt wird. Dieses α-Halbhydrat aus Rauchgasgips soll
eine Teilchengröße von 95% < 90µm, vorzugsweise 98%
< 40µm, eine Einstreumenge von mindestens 250 g nach DIN
1168, ein Wasser-Gips-Verhältnis von 0,41 oder weniger
bei einem Fließmaß von 21 cm gemäß DIN 51 020 aufweisen.
α-Halbhydrat aus natürlichem Gips muß die gleichen Spezi
fikationen aufweisen. Auch er sollte vorzugsweise auf
eine Teilchengröße 98% < 40µm gerichtet und/oder ver
mahlen werden. Vorzugsweise wird dies durch Sichtung
und/oder Mahlung des Feinguts gewonnen, wobei der Trenn
schnitt bei 30 bis 40µm gelegt wird. Das Grobgut einer
derartigen Sichtung kann verwendet werden für die Her
stellung faserhaltiger Bauplatten gemäß Patentanmeldung
P ... (KW-37).
Als aluminatarmer Zement wird vorzugsweise Portlandzement
HS nach DIN 1164 verwendet, der einen C3A-Gehalt von 3%
aufweist.
Als Kieselsäure wird vorzugsweise das Abfallprodukt der
Ferro-Silicium-Herstellung (Micro Silica) und/oder das
salzsaure Aufschlußprodukt aus Schmelzkammergranulat ver
wendet. Die Herstellung dieses Aufschlußproduktes und die
Eigenschaften dieses Aufschlußproduktes sind ausführlich
beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 39 22 508,9
(KW-29).
Das erfindungsgemäß verwendete Gemisch entspricht bezüg
lich Zusammensetzung und Eigenschaften dem Bindemittel
gemäß Patentanmeldung P ... (KW-35) vom heutigen Tage.
Dieses Bindemittel weist auch alle geforderten Eigen
schaften auf, die an das Gemisch zur Herstellung der er
findungsgemäßen Bauplatte gestellt werden.
Als Verflüssiger haben sich Melamin-Formaldehydharz,
Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydharze oder Ligninsulfon
säuren bewährt. Als Verzögerer eignen sich insbesondere
Hydroxycarbonsäuren, Aminosäuren, Eiweißhydrolysate,
tierischer Leim und Kombinationen hieraus. Als Beschleu
niger eignen sich beispielsweise Alkalisulfate, insbe
sondere Lithiumsulfat. Durch geeignete Abstimmung dieser
Zusätze kann die Verarbeitbarkeit in weiten Bereichen
variiert und an den gewünschten Zweck angepaßt werden.
Durch die Kombination von Verzögerern und Beschleunigern
werden besonders hohe Endfestigkeiten erzielt.
Erfindungswesentlich ist, daß ein aluminatarmer Zement
verwendet wird, der deshalb hoch sulfatbeständig ist und
aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung gar nicht in
der Lage ist, viel Ettringit zu bilden.
Weiterhin ist es erfindungswesentlich, daß so viel fein
teilige Kieselsäure vorhanden ist, daß diese den Gehalt
an freiem Calciumhydroxid binden kann, so daß sich auch
aus den geringen Mengen an Aluminat praktisch kein
Ettringit bilden kann.
Die abgebundenen erfindungsgemäßen Bauplatten enthalten
somit praktisch überhaupt keinen Ettringit und sind auch
nicht in der Lage, ihn später zu bilden.
Um das dimensionsstabile Abbinden zu gewährleisten, ist
es weiterhin notwendig, daß der Gehalt an α-Halbhydrat
unter 60% des Gesamtgemisches liegt. Höhere Gehalte be
einflussen die Wasserfestigkeit negativ. Bei einem Gehalt
von mehr als 60% α-Halbhydrat dehnt sich das Gemisch
beim Abbinden aus. Bei einem Gehalt von mehr als 60%
Zement hingegen schrumpft das Gemisch beim Abbinden. Nur
in dem Bereich von 40 bis 60 Gewichtsteilen α-Halbhydrat
und 40 bis 60 Gewichtsteilen aluminatarmer Zement ent
steht ein praktisch dimensionsstabil abbindendes Gemisch,
welches ohne weiteres und ohne größere Modifikationen auf
den vorhandenen Anlagen zur Herstellung von Gipskarton
platten verarbeitet werden kann. Auf eine Trocknung der
Platten kann weitgehend verzichtet werden.
Zum Kaschieren können verschiedene Glasfasermaterialien,
wie Vliese, Gelege, Matten oder Gewebe aus Glasfasern
sowie Mischgewebe verwendet werden. Vorzugsweise wird ein
zuvor mit einem anorganischen Bindemittel beschichtetes
Glasfaservlies verwendet. Besonders bevorzugt sind solche
Glasfaservliese, wie sie in der deutschen Patentanmeldung
P ... (KW-33) vom heutigen Tage beschrieben sind.
Für die Beschichtung der Glasfaservliese besonders geeig
net sind schnell abbindende Bindemittelgemische, welche
zuvor im trockenen Zustand bestanden haben aus mindestens
37 Gew.-% eines Zements, bis zu 60 Gew.-% α-Halbhydrat
und 3-10 Gew.-% feinteiliger Kieselsäure sowie gewünsch
tenfalls bis zu 2 Gew.-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder
Beschleuniger. Optimale Ergebnisse werden somit erzielt
bei Verwendung eines Gemisches aus 40-60 Gewichtsteilen
aluminatarmen Zement (C3A 3% nach DIN 1164), 40-60
Gewichtsteilen α-Halbhydrat aus Rauchgasgips und 3-10
Gewichtsteilen reaktivem SiO2 sowie gewünschtenfalls bis
zu 2 Gew.-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleuni
ger. Es kann somit die Beschichtung der Vliese aus dem
gleichen oder ähnlichem Material bestehen wie der Kern
der Kern der erfindungsgemäßen Bauplatten.
Die Bindemittelgemische werden dazu mit Wasser angerührt
und als dünne Schicht auf das Glasfaservlies aufgetragen.
Die so beschichteten Vliese werden kurze Zeit später ge
trocknet, aufgerollt, transportiert und zur Herstellung
von erfindungsgemäßen Bauplatten verwendet. Sofern der
Abbindeprozeß auf dem aufgerollten Vlies unvollständig
ist, kann eine weitere Abbindung während der Herstellung
der Bauplatten stattfinden.
Die Kaschierung erfolgt beispielsweise mit einem Basisvlies,
welches ein Gewicht von 100-140 g/m2 aufweist. Die Be
schichtung mit Bindemittel erfolgt so, daß sich dadurch
das Gewicht der beschichteten Kaschierung auf 150-350 g/m2
erhöht. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere mit den bevor
zugten Bindemitteln niedrigere Gewichte pro Fläche ermög
licht und dennoch ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bauplatten erfolgt
somit vorzugsweise in der Weise, daß zunächst die be
schichteten Vliese mit der nicht beschichteten Seite mit
einem abbindefähigen pastösen Gemisch aus Bindemittel und
Wasser so in Berührung gebracht werden, daß dieses Ge
misch auch von der Rückseite in das Vlies eindringt und
dabei nach dem Abbinden eine mit dem beschichteten Vlies
kaschierte Bauplatte entsteht. Dies geschieht vorzugswei
se auf Anlagen für Gipskartonplatten.
Selbstverständlich ist es möglich, die Kaschierung ein
seitig oder beidseitig vorzunehmen. Vorzugsweise werden
erfindungsgemäße Bauplatten hergestellt und verwendet,
die beidseitig kaschiert sind.
Die erfindungsgemäßen Bauplatten können, genau wie die
bisher bekannten Bauplatten, in verschiedenen Dicken
hergestellt werden.
Claims (6)
1. Mit einem Vlies, Gelege oder Gewebe aus Glasfasern
bewehrte Bauplatte aus einem schnell abbindenden Ge
misch aus Zement, Gips und Zusätzen sowie gegebenen
falls Zuschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
misch besteht aus 40 bis 60 Gewichtsteilen α-Halb
hydrat, 40 bis 60 Gewichtsteilen aluminatarmem Zement,
3 bis 10 Gew.-% feinteiliger Kieselsäure sowie bis zu
2 Gew.-% Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleu
niger sowie gegebenenfalls Zuschlagsstoffen.
2. Bauplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das α-Halbhydrat aus Rauchgasgips hergestellt ist.
3. Bauplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das α-Halbhydrat eine Teilchengröße von
98% < 40µm aufweist.
4. Bauplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als aluminatarmer Zement Portland
zement HS nach DIN 1164 (C3A < 3%) verwendet wird.
5. Bauplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Kieselsäure das Abfallprodukt
der Ferro-Silicium-Herstellung (Micro Silica) und/oder
das salzsaure Aufschlußprodukt aus Schmelzkammergranu
lat verwendet wird.
6. Bauplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vlies, Gelege oder Gewebe aus
Glasfasern zuvor beschichtet wurde mit dem gleichen
oder ähnlichen Bindemittel wie das Gemisch des Plat
tenkerns.
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