DE4011548A1

DE4011548A1 - Fugenfuellstoff

Info

Publication number: DE4011548A1
Application number: DE4011548A
Authority: DE
Inventors: Konrad Baerveldt
Original assignee: Individual
Current assignee: BAERVELDT, KONRAD, THORNHILL, ONTARIO, CA
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1990-10-25
Also published as: DD300826A5; CA1280007C; GB2232378A; FR2646192A1; GB2232378B; GB9008004D0; US5935695A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fugenfüllstoffe zur Verwendung mit einzelnen und mehrteiligen, kalt aufgetragenen, chemisch härtenden elasto merischen Fugendichtmitteln für die Fugendichtung in Gebäuden und ange schlossenen Bereichen wie Terrassen, Decks, und befestigten Plätzen mit Fahrzeug- oder Fußgängerverkehr.

Normalerweise werden Fugenfüllstoffe von der American Society for Testing and Materials (ASTM) in zwei Typen eingeteilt. ASTM-Typ A besteht allgemein aus flexiblem, geschlossenzelligem Kunststoff oder aus Schaum gummie. Diese Füllstoffe dienen dazu, die Tiefe des Dichtmittels an der Oberkante einer Fuge zu regulieren.

Andererseits bestehen Füllstoffe vom ASTM-Typ B aus relativ steiferem Material, z. B. aus elastomeren Schläuchen aus Neopren, Butyl oder EPDM. Solche bekannten Füllstoffe können als vorläufige Fugendichtung verwendet werden, und stellen einen gewissen Wetterschutz dar, falls das Dichtmittel versagt.

Der erfindungsgemäße Fugenfüllstoff ist als modifizierte Hybridform des Typs A konstruiert, enthält jedoch die vorteilhaften Merkmale des Typs B.

Die Verwendung von Fugenfüllstoffen ist generell bekannt. Allgemein gesehen kommen einem Fugenfüllstoff folgende Funktionen zu: er

i) reguliert die Tiefe des Dichtmittel in der Fuge;
ii) ermöglicht die volle Vernässung der betroffenen Grenzfläche bei der Bearbeitung mit Werkzeugen;
iii) dient als vorläufige Fugendichtung zum Wetterschutz, wenn die Bedingungen für einen sofortigen Dichtmittelauftrag ungünstig sind;
iv) kann beim Versagen des primären Dichtmittels als sekundäre Dichtungssperre dienen;
v) stützt das Dichtmittel in schmaleren, horizontalen Deckfugen, die dem Druck des Fahrzeug- oder Fußgängerverkehrs ausgesetzt sind;
vi) bestimmt das Querschnittprofil des eingebrachten Dichtmittels.

Ferner besitzt der erfindungsgemäße Füllstoff eine Reihe von Eigenschaften, die sowohl in Dichtmitteln als auch in Fugenfüllstoffen notwendig oder vorteilhaft sind, wozu gehören:

a) die Fähigkeit, eine wirksame Wasserdichtung zu schaffen;
b) die Fähigkeit, zu quellen und zu schwinden, da sich die Fuge unter umweltlichen und sonstigen Einflüssen verbreitert und verschmälert, wobei aber die Fugenseiten stets wirksam abzudichten sind;
c) die Fähigkeit, sich in alle Richtungen zu biegen, da sich die Fuge aufgrund der Bau- Last- oder Umweltbedingungen biegt, wobei aber die Fugenseiten stets wirksam abzudichten sind;
d) ein ästhetisch ansprechendes Aussehen;
e) die Fähigkeit, von relativ ungeübten Arbeitskräften in die Fuge eingebracht zu werden;
f) erhöhte Lebensdauer;
g) die Fähigkeit, sich an zahlreiche Oberflächenmaterialien, z. B. Beton, Stahl oder Aluminium, ohne aufwendige oder kostspielige Oberflächenbehandlung zu binden; und
h) die Fähigkeit, in Fugen verschiedenster Breite zu passen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich jedoch auf einen Füllstoff, der die vorteilhaften Eigenschaften eines Fugenfüllstoffs mit manchen spezifischen Eigenschaften eines Dichtmittels verbindet. Außerdem hat die Erfindung bei gemeinsamer Anwendung des Fugenfüllstoffs und des Dichtmittel die Fähigkeit, die Menge des zur Fugendichtung erforderlichen Dichtmittels dadurch zu verringern, daß die normalerweise als ideal geltende Dichtmittelstruktur geändert wird.

Im weiteren Sinne betrifft die vorliegende Erfindung einen zur Verwen dung in Fugen zwischen Bauteilen oder sonstigen Elementen dienendenen Fugenfüllstoff bestehend aus:

(a) mindestens einer Schicht eines im wesentlichen nicht-kompressiblen, flexiblen feuchtigkeitsfesten Materials;
(b) mindestens zwei Schichten eines flexiblen, kompressiblen, feuch tigkeitsfesten, federnden Materials, wobei jede der Schichten im direkten Oberflächenkontakt mit einer Schicht des nicht-kompressiblen Materials steht;

wobei die Materialschichten so kombiniert werden, daß sie einen Streifen alternierender kompressibler und nicht-kompressibler Schichten bilden, der im nicht-zusammengedrückten Zustand dicker als eine Fuge ist.

In den Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung wie folgt anhand von Ausführungsbeispielen erläutert:

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer modifizierten Form des in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiels, mit einer äußeren Membrane versehen;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht von zwei in Fig. 2 gezeigten Dichtmittel streifen, in einer Fuge angebracht, um darzustellen, wie zwei Streifen neben einander in einer Fuge verwendet werden.

In Fig. 1 wird die Erfindung in ihrer Grundform dargestellt. Der erfindungsgemäße Dichtmittelstreifen 1 paßt in eine Fuge mit innerer Seitenfläche J und einer Außenfläche S.

Der erfindungsgemäße Streifen 1 besteht aus alternierenden Schichten des kompressiblen Schaumstoffs 2 und des im wesentlichen nicht- kompressiblen Schaumstoffs 3. Die nicht-kompressible Schicht 3 bzw. die Schichten bestehen typisch aus einem geschlossenzelligen, feuchtigkeitsfesten, billigen Schaumstoff. Polyäthylen-Schaumstoff oder Äthyl vinylacetat-Schaumstoff sind Beispiele geeigneter nicht-kompressibler Schicht stoffe. Erwartungsgemäß sind erfahrene Fachkräfte auch mit weiteren geeigneten Stoffen vertraut, z. B. mit flexiblen Schaumkunststoff- Strangpreßteilen.

Die kompressiblen Schichten 2 des erfindungsgemäßen Dichtungsstreifens stehen im Kontakt mit den Seiten J der Fuge. Die kompressiblen Schichten werden aus flexiblem, offenporigem, mit einem Klebstoff imprägnierten Schaumstoff gebildet. Ein offenzelliger Schaumstoff aus Polyurethan stellt ein geeignetes Material dar. Zu anderen geeigneten offenzelligen Schaumstoffen gehören die auf Polyvinyl-Copolymeren, Natur- oder Synthese-gummi oder Viskoseschwamm aufgebauten Schaumstoffe. Ein handelsüblicher, zum erfindungsgemäßen Gebrauch geeigneter Schaumstoff dieser Art ist der von General Foam Corporation in Paramus (New Jersey, USA) hergestellte "Polyester Foam Grade 6273".

Wie bereits erwähnt, ist der offenzellige Schaumstoff der kompressiblen Schicht 2 mit Klebstoff imprägniert. Das Gewichtsverhältnis zwischen Schaum stoff und Klebstoff liegt normalerweise im Bereich von 1 : 4-1 : 5 (Schaumstoff zu Klebstoff). Die richtige Menge an Klebstoff, die im Verbund mit einem bestimmten Schaumstoff zu verwenden ist, kann von erfahrenen Fachleuten entschieden werden. Zu den dabei zu berücksichtigenden Parametern gehören Klebstoffdichte (d. h. relative Dichte), Viskosität, scheinbare Schaumstoffdichte, Zellenzahl des Schaumstoffs, Elastizität des Schaumstoffs, Eindruckwiderstand des Schaumstoffs, Luftdurchlässigkeit des Schaumstoffs sowie chemische Kompatibilität des Schaumstoffs mit dem gewählten Klebstoff. Dieses Verhält nis kann jedoch erhöht oder verringert werden, je nach dem relativen Gewicht des imprägnierten Schaumstoffs und dem endgültigen Kompressionsgrad, der notwendig ist, um die Dichte des Produkts zu steigern, bis sich wasserdichte Eigenschaften erzielen lassen. Wird zuviel Klebstoff verwendet, so führt die Kompression bei höheren Temperaturen leicht zum Ausschwitzen des Kleb stoffs aus dem Schaumstoff. Umgekehrt führt eine zu niedrige Klebstoffmenge zu geringerer Regeneration und zum Verlust an Elastizität bei niedrigeren Temperaturen. Der gewählte Klebstoff sollte so beschaffen sein, daß er beim Härten elastische und adhäsive Eigenschaften behält. Geeignete Klebstoffe sind chlorierte Paraffinwachse, Natur- und Synthesewachse, Akryle, Latices, Styrole, Vinyle, Bitumene (Asphalte), Natur- und Syntheseharze sowie deren Copolymere. Ein handelsüblicher imprägnierter Schaumstoff, der sich erfindungsgemäß hervorragend bewährt hat, ist GREYFLEX^TM. erhältlich von Emseal Corporation in Mississauga (Ontario).

Vor Einbringung in eine Fuge wird der erfindungsgemäße Dichtungs streifen im zusammengepreßten Zustand verpackt, indem die kompressiblen Schichten 2 zu etwa 10-25% ihrer ungepreßten Dicke seitlich zusammen gepreßt werden. Darauf wird das Produkt gerollt oder in Sandwichanordnung zwischen Schichten aus hartem Material, z. B. Hartfaserplatten, gepackt und in Schrumpffolie gewickelt. Auf alle Fälle ist es wichtig, das Produkt im zusammengepreßten Zustand an die Baustelle zu befördern. Bei Einfügung in eine Fuge von normaler Arbeitstemperatur muß das erfindungsgemäße Produkt Zeit haben, sich aus dem verpackten, zusammengepreßten Zustand in einen Zustand zu verändern, in dem die offenzelligen Schaumstoffschichten die Fugenunterlage auf jeder Seite J berühren. Wenn es bei diesem Kompressionsgrad verwendet wird, dann ist die offenzellige Schaumstoffschicht wasserabweisend genug, um auch ohne eine dicke wasserdichte Membrane über der Fläche S der Fuge als Dichtung zu wirken. Weiterhin ist Schaumstoff 2 immer noch in der Lage, sich weit genug auszudehnen, ohne ihre wasserdichte Eigenschaft zu verlieren und ohne beim Ausdehnen der Fuge den Halt an Seite J der Fuge zu verlieren. Sie wird auch die Fähigkeit haben, sich ohne Beschädigung leicht zusammendrücken.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sieht man, daß eine Dichtungsmembrane 4 über die Oberkante des erfindungsgemäßen Streifens 1 bündig mit der oberen Fläche S einer Fuge oder leicht in der Fuge zurückgesetzt und bis zu ihren Kanten reichend angebracht werden kann. Diese Membrane braucht nicht sehr dick zu sein (2 mm-2,5 mm), da sie dem erfindungsgemäßen Streifen keine zusätzliche Wasserdichtigkeit verleihen muß. Ihre Anbringung ist jedoch von Vorteil, da sie dem Fugenfüllstreifen eine geeignete Färbung und der oberen Fugenfläche ein einheitliches, geschlossenzelliges Aussehen verleihen kann. Außerdem verhindert die Dichtungsmembrane das Eindringen von Fremdmaterial in den offenzelligen Schaumstoff des erfindungsgemäßen Streifens. Ein geeignetes Material für die Dichtungsmembrane ist das Silicon- Dichtmittel Dow Corning Dow 790 RTV, das nach Anbringen des erfindungsgemäßen Streifens über diesem als eine später härtende visköse Flüssigkeit aufgetragen wird. Ebenfalls als Oberschichtbelag geeignet sind u. a. dünne Lagen eines bei Zimmertemperatur vulkanisierten Siliconkautschuks (RTV/Room Temperature Vulcanizing), Polyurethane, Akryle, Vinyle, Synthese- und Naturkautschuke, Polysulfide, chemisch härtende elastomeri sche Fugendichtmittel, Thermoplaste, Thermokautschuke, sowie Polymere und Copolymere usw. der vorangehenden Substanzen, wie erfahrenen Fachleuchten bekannt ist. Die wichtigste Eigenschaft der gewählten Dichtungsmembrane ist ihre Wasserundurchlässigkeit, die Fähigkeit, so an die äußere Schicht des offenzelligen Schaumstoffs gebunden zu werden, daß sie elastische Eigenschaften erhält, die denen des offenzelligen imprägnierten Schaumstoffs entsprechen (im Zusammenhang mit ihrer Anwendung). Vorzugsweise ist die Membrane wetterbeständig und färbbar oder vorgefärbt und farbbeständig.

In Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich eine beliebige Anzahl an Schichten des nicht-kompressiblen Schaumstoffs 3 verwenden läßt. Es werden so viele Schichten des kompressiblen imprägnierten Schaumstoffs 2 eingefügt, daß eine Sandwichanordnung gebildet wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können in einer Fuge zwei Dichtungsstreifen benutzt werden, wenn die Fuge für einen Streifen zu breit ist. Dabei hat es jedoch den Anschein, als sei nur ein Streifen eingelegt worden, weil die Dichtungsmembrane die obere Fläche der Fuge durchgehend bedeckt.

Der erfindungsgemäße Fugenfüllstreifen bewirkt, bei Einfügung in eine Fuge, eine Einteilung der Fuge in eine Reihe diskreter Abschnitte. Die Dichtungsmembrane, wenn über die Oberkante des Streifens angebracht, kommt zum Anliegen am offenzelligen imprägnierten Schaumstoff 2 sowie an den Seiten der Fuge 3, aber nicht am geschlossenzelligen Schaumstoff 3. Es ist daher nicht unbedingt erforderlich, daß die Dichtungsmembrane einheitlich an den freiliegenden Oberflächenelementen des Fugenfüllstreifens anliegt, und in manchen Fällen wäre dies sogar ein Nachteil. Dadurch, daß die Membrane hauptsächlich am offenzelligen Schaum stoff auf einer Seite des geschlossenzelligen Schaumstoffs anliegt, entsteht an der Stelle, wo die Membrane den geschlossenzelligen Schaumstoff bedeckt, keine Dreipunktadhäsion. Die geschlossenzelligen Schaumstoffschichten sind im wesentlichen nicht-kompressibel. Entsteht daher eine Bewegung in der Fuge, in die der erfindungsgemäße Streifen eingelegt wurde, dann wird die Bewegung auf den erfindungsgemäßen Streifen durch eine Reihe kleinerer Bewegungen übertragen, deren Summe der Fugenbewegung entspricht, was bedeutet, daß die im wesentlichen an die alternierenden Schichten des offenzelligen imprägnierten Schaumstoffs gebundene Membrane über der geschlossenzelligen Schaumstoffschicht, an der sie nicht anliegt, relativ frei quellen und schwinden kann. Jede Schicht des kompressiblen Schaumstoffs unter der Membrane erhält einen proportionalen Anteil der Gesamtbewegung, während die Bewegung in der Dichtungsmembrane hauptsächlich über den geschlossenzelligen Schaumstoffteilen stattfindet, wo der Mangel an Adhäsion zwischen der Dichtungsmembrane und dem geschlossenzelligen Schaumstoff genügend Bewegungsfreiheit ermöglicht. Daher führt eine Beschädigung der Membrane über dem geschlossenzelligen Schaumstoffteil nicht zum Versagen der Fuge. Auch eine Beschädigung der Membrane über der imprägnierten Schaumstoffschicht führt nicht zum Versagen der Fuge, weil diese Schicht relativ stärker zusammengedrückt ist.

Es wurde festgestellt, daß die vorliegende Erfindung ihre Funktionen am besten erfüllen kann, wenn die Fuge gründlich gereinigt wird und wenn die äußere Oberfläche des Dichtungsstreifens mit einem druckempfindlichen Klebstoff versehen wird.

Es versteht sich, daß die oben beschriebenen Beispiele nicht bezwec ken, den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung einzuschränken. Erwartungsgemäß können erfahrene Fachleute in der Dichtungstechnik zahl reiche Varianten ausarbeiten, ohne vom Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist allein durch die richtige Auslegung der nachfolgenden Patentansprüche einzu schränken.

Claims

1. Ein Fugenfüllstoff zur Verwendung in Fugen zwischen Bauteilen, bestehend aus:

a) mindestens einer Schicht eines im wesentlichen nicht-kompressiblen feuchtigkeitsfesten Materials;
b) mindestens zwei Schichten eines kompressiblen, federnden, feuchtigkeitsfesten Materials, wobei jede Schicht im direkten Oberflächenkontakt mit einer Schicht des nicht-kompressiblen Materials steht;

wobei die Schichten des Materials so kombiniert sind, daß sie einen Streifen alternierender kompressibler und nicht-kompressibler Schichten bilden, der im nicht-zusammengedrückten Zustand dicker als eine Fuge ist.

2. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne wasserdichte Membrane über einer Kante des Streifens bündig mit der Oberkante einer Fuge angebracht wird.

3. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-kompressible Schicht aus einem geschlossenzelligen Schaumstoff besteht, der aus Kunststoff hergestellt ist.

4. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kompressible Material aus einem offenzelligen Schaumstoff besteht.

5. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der offenzellige Schaumstoff aus einem Material wie Polyurethan oder Polyvinyl- Copolymeren oder Natur- oder Synthese-Gummi oder Viskoseschwamm besteht.

6. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossenzellige Schaumstoff aus einem Material wie Polyäthylen- Schaumstoff oder Äthylvinylacetat-Schaumstoff oder zellularen, flexiblen Schaumkunststoff-Strangpreßteilen besteht.

7. Ein Fugenfüllstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdichte Membrane aus einem Material wie bei Zimmertemperatur vulkanisiertem Siliconkautschuk oder Polyurethanen oder Akrylen oder Vinylen oder Synthese- oder Naturkautschuken oder Polysulfiden oder Thermoplasten oder Thermokautschuken oder deren Polymeren oder Copolymeren besteht.

8. Ein Fugenfüllstoff nach Ansprüchen 5, 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der offenzellige Schaumstoff mit einem Klebstoff imprägniert ist.

9. Ein Fugenfüllstoff nach Ansprüchen 5, 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der offenzellige Schaumstoff mit einem Klebstoff imprägniert ist, der aus einem Material wie chlorierten Paraffinwachsen oder Natur- und Synthesewachsen oder Akrylen oder Latices oder Styrolen oder Vinylen oder Bitumenen (Asphalten) oder Natur- und Syntheseharzen oder deren Copolymeren besteht.