DE3937431A1

DE3937431A1 - Verschleissschicht fuer nutzboeden

Info

Publication number: DE3937431A1
Application number: DE3937431A
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Dipl Chem Berneth; Heinz Dipl Phys Dr Ruf; Wingolf Dipl Chem Dr Poch
Original assignee: Gebr Knauf Westdeutsche Gipswerke
Current assignee: Knauf Gips KG
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-05-16

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Ver schleißschicht für Nutzböden bestehend aus einem Binde mittel enthaltend Zement, Gips, Kunststoffdispersion und übliche Zusätze sowie Zuschläge enthaltend Quarzsand und Kalksteinmehl, wobei der angemachte Mörtel aus diesem Gemisch pumpbar und selbstnivellierend ist.

Eine Verschleißschicht dieser Art ist beschrieben in der DE-AS 22 64 075. Von der dort beschriebenen Mörtelmi schung wird behauptet, daß sie als wesentliche Binde mittelkomponente Portlandzement enthält, der vor allem für die Endfestigkeit und deren Entwicklung maßgebend ist und zur Wasserfestigkeit führt. Die Untersuchung derarti ger Estriche durch die Anmelderin hat ergeben, daß sie zwar bereits verbesserte Eigenschaften aufweisen, jedoch bei längerer und intensiverer Belastung durch Feuchtig keit und Temperatur dazu neigen, rissig zu werden, ihre Festigkeit zu verlieren und letztendlich durch die Be lastungen zerstört zu werden. Sie sind daher extremen Belastungen nicht gewachsen und können keinesfalls als dampfdiffusionsoffene Verschleißschicht für Nutzböden eingesetzt werden. Von derartigen Verschleißschichten wird gefordert, daß sie folgende Eigenschaften aufweisen:

1. pumpbar,
2. selbstnivellierend,
3. temperaturunabhängiges Abbinden,
4. schwindfrei,
5. früh belastbar,
6. hohe Endfestigkeit,
7. dampfdiffusionsoffen,
8. schlagzäh,
9. abriebfest,
10. wasserbeständig und
11. wirtschaftlich und preiswert bezüglich der Rohstoffe und der Verarbeitung.

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.

Die vorliegende Erfindung hat sich somit die Aufgabe ge stellt, eine derartige Verschleißschicht zu entwickeln, die beispielsweise auch von Gabelstaplern befahren werden kann. Dabei soll nach Möglichkeit erreicht werden, daß auch die Gummibereifung der Gabelstapler weniger abge nutzt wird. Die Verschleißschicht soll leicht und einfach repariert oder erneuert werden können.

Diese Aufgabe kann überraschend einfach dadurch gelöst werden, daß

a) das Bindemittel besteht aus 40 bis 60 Gewichtsteilen α-Halbhydrat, 40 bis 60 Gewichtsteilen aluminatarmen Zement, 10 bis 20 Gewichtsteilen Kunststoffdisper sionspulver, 3 bis 10 Gew.-% feinteiliger Kieselsäure und bis zu 3 Gew.-% Entschäumer, Stabilisator, Ver flüssiger, Verzögerer und/oder Beschleuniger und
b) auf ein Gewichtsteil Bindemittel 0,6 bis 2 Gewichts teile Zuschläge enthalten sind.

Das α-Halbhydrat wird vorzugsweise aus Rauchgasgips her gestellt und sollte im allgemeinen eine Teilchengröße von 95% < 90µm, vorzugsweise 98% < 40µm aufweisen. Solches α-Halbhydrat aus Rauchgasgips weist im allgemeinen Ein streumengen von mindestens 250 g nach DIN 1168 auf. Bei einem Wasser-Gips-Verhältnis von 0,41 oder weniger weist es ein Fließmaß von 21 cm gemäß DIN 51 020, auf. Das α- Halbhydrat aus Rauchgasgips wird vorzugsweise im konti nuierlichen Autoklavverfahren gewonnen. Um die gewünsch ten optimalen Eigenschaften zu erreichen, wird das α- Halbhydrat im allgemeinen vor der Verwendung feiner ver mahlen, so daß 98% < 40µm aufweisen.

Erfindungswesentlich ist, daß es sich um einen aluminat armen Zement handelt. Vorzugsweise wird Portlandzement HS nach DIN 1164 (C₃A < 3%) verwendet.

Erfindungswesentlich ist auch, daß zumindest soviel fein teilige Kieselsäure vorhanden ist, daß diese den Gehalt an freiem und später frei werdendem Calciumhydroxid bin den kann, so daß sich auch aus den geringen Mengen an Aluminat des Zements praktisch kein Ettringit bilden kann.

Vorzugsweise wird als feinteilige Kieselsäure das Abfall produkt der Ferro-Silicium-Herstellung (Micro Silica) und/oder das salzsaure Aufschlußprodukt von Schmelzkammer granulaten verwendet. Die Herstellung dieses Aufschlußpro duktes und die Eigenschaften dieses Aufschlußproduktes sind ausführlich beschrieben in der deutschen Patentan meldung P 39 22 508.9 (KW-29).

Als weitere Zusätze werden vorzugsweise Melamin-Formalde hydharze, Naphthalinsulfonsäure-Formaldehydharze, Lignin sulfonate, Hydroxycarbonsäuren, Aminosäuren, Eiweißhydro lysate, tierische Leime und Alkalisulfate verwendet. Zu sätzlich werden Entschäumer und Stabilisatoren einge setzt. Als Stabilisatoren haben sich vor allem synthe tische Polysaccharide, wie Xanthangum, bewährt.

Für gewisse Verwendungszwecke kann als weiterer Zu schlagsstoff Blähtongrieß der Korngröße 0-1,5 mm zuge geben werden. Ansonsten sollten die Zuschläge überwiegend aus Quarzsand oder Kalksteingrieß bestehen und einen ge wissen Anteil an Kalksteinmehl enthalten. Auf 40-60 Gewichtsteile Bindemittel verwendet man vorzugsweise 40-60 Gewichtsteile Quarzsand oder Kalksteingrieß und 5-15 Gewichtsteile Kalksteinmehl.

Als Kunststoffdispersionspulver können alle bisher zu diesem Zweck verwendeten Kunststoffdispersionspulver ein gesetzt werden. Insbesondere handelt es sich um Copoly merisate aus Vinylacetat und Ethylen oder Vinylacetat, Ethylen und Vinylchlorid oder Vinylacetat, Versatic säurevinylester und Vinyllaurat. Auch Styrolacrylat und Gemische dieser Copolymere können eingesetzt werden.

Sofern darauf verzichtet wird, das Ausgangsmaterial für die Verschleißschicht ausschließlich in trockener Form anzuliefern, welches dann nur noch mit Wasser angerührt werden muß, können prinzipiell auch wäßrige Kunststoff dispersionen eingesetzt werden. Es wird dann die trockene Bindemittelkomponente ohne das Kunststoffdispersions pulver einerseits und eine verdünnte wäßrige Lösung der Kunststoffdispersion andererseits verwendet.

In den nachfolgenden Beispielen sind zwei typische Aus führungsformen der Erfindung näher erläutert:

Beispiel 1 Verschleißschicht für Nutzböden

20,0% Portlandzement 45 F-HS (C₃A < 3%),
22,5% α-Halbhydrat aus Rauchgasgips vermahlen auf 98% < 40µm,
2,5% feinteilige Kieselsäure (Abfallprodukt der Ferro-Silicium-Herstellung - Micro Silica),
38,0% Quarzsand 0-0,5 mm,
8,0% Kalksteinmehl, 98% < 40µm,
8,0% Vinylacetat-Vinylchlorid-Ethylen- Dispersionspulver,
1,0% Verflüssiger (Melamin-Formaldehydharz),
1,0% Entschäumer, Beschleuniger, Stabilisator, Verzögerer.

Dieses Bindemittel mit Zuschlägen wird mit Wasser zu einer flüssigen pumpfähigen Mischung angerührt, die auf den zu beschichtenden Boden aufgetragen wird. Das Gemisch ist selbstnivellierend, bindet ohne Schrumpfen nach kur zer Zeit ab und weist bereits dann hohe Festigkeiten auf, ist hochfest, schlagzäh, abriebfest und dampfdiffusions offen. Auch bei starker Wechselbelastung durch Feuchtig keit und Trocknung sowie bei Temperaturschwankungen wer den keine Risse oder Alterungserscheinungen beobachtet. Beim Befahren durch Gabelstapler mit Gummireifen bleibt der Reifenverbrauch niedrig. Der verbrauchte Verschleiß boden kann ohne Schwierigkeiten und großen Aufwand rasch und einfach repariert oder ersetzt werden.

Beispiel 2 Schiffsestrich

19,0 Gewichtsteile Portlandzement 45 F-HS (C₃A < 3%),
22,5 Gewichtsteile α-Halbhydrat aus Rauchgasgips, 98 Gewichtsteile < 40µm,
3,5 Gewichtsteile feinteilige Kieselsäure (Abfallprodukt der Ferro-Silicium- Herstellung - Micro Silica),
35,0 Gewichtsteile Quarzsand 0-0,5 mm,
8,0 Gewichtsteile Kalksteinmehl, 98% < 40µm,
9,0 Gewichtsteile Vinylacetat-Ethylen-Dispersionspulver,
1,0 Gewichtsteil Verflüssiger (Melamin-Formaldehydharz),
1,0 Gewichtsteil Entschäumer, Beschleuniger, Stabilisator, Verzögerer,
60 Gewichtsteile Blähtongrieß, 0-1,5 mm.

Dieses Gemisch wird mit Wasser zu einem pumpbaren selbst nivellierenden Gemisch angerührt, welches rasch und schrumpffrei abbindet, rasch belastbar ist und auch bei der extremen Belastung naß/trocken, warm/kalt keine uner wünschten Alterungserscheinungen zeigt.

Claims

1. Verschleißschicht für Nutzböden bestehend aus einem Bindemittel enthaltend Zement, Gips, Kunststoffdisper sion und übliche Zusätze sowie Zuschläge enthaltend Quarzsand und Kalksteinmehl, wobei der angemachte Mör tel aus diesem Gemisch pumpbar und selbstnivellierend ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Bindemittel besteht aus 40 bis 60 Gewichtstei len α-Halbhydrat, 40 bis 60 Gewichtsteilen aluminat armen Zement, 10 bis 20 Gewichtsteilen Kunststoff dispersionspulver, 3 bis 10 Gew.-% feinteiliger Kieselsäure und bis zu 3 Gew.-% Entschäumer, Stabi lisator, Verflüssiger, Verzögerer und/oder Beschleu niger und
b) auf ein Gewichtsteil Bindemittel 0,6 bis 2 Ge wichtsteile Zuschläge enthalten sind.

2. Verschleißschicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das α-Halbhydrat aus Rauchgasgips her gestellt ist und eine Teilchengröße von 98% < 40µm aufweist.

3. Verschleißschicht gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als aluminatarmer Zement Portland zement F-HS nach DIN 1164, C₃A < 3%, verwendet wird.

4. Verschleißschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als feinteilige Kiesel säure das Abfallprodukt der Ferro-Silicium-Herstellung (Micro Silica) und/oder das salzsaure Aufschlußprodukt von Schmelzkammergranulaten verwendet wird.

5. Verschleißschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Zusätze Mela min-Formaldehydharze, Naphthalinsulfonsäure-Formalde hydharze, Ligninsulfonate, Hydroxycarbonsäuren, Amino säuren, Eiweißhydrolysate, tierische Leime und Alkali sulfate verwendet werden.

6. Verschleißschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisator ein syn thetisches Polysaccharid, vorzugsweise Xanthangum, verwendet wird.

7. Verschleißschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Zuschlag Blähtongrieß mit der Korngröße 0-1,5 mm verwendet wird.