DE69327590T2

DE69327590T2 - METHOD FOR PRODUCING DECORATIONS ON CONCRETE SURFACES, AND DECORATION MAT FOR USE IN THIS METHOD

Info

Publication number: DE69327590T2
Application number: DE69327590T
Authority: DE
Inventors: Nobuo Iwaya
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1993-05-17
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: DE69327590D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ornamentieren einer Betonoberfläche, sowie eine Musterübertragungsmatte zur Verwendung in dem Verfahren (siehe z. B. US-A-3,737,511).The present invention relates to a method for ornamenting a concrete surface, as well as a pattern transfer mat for use in the method (see e.g. US-A-3,737,511).

Bisher wurde das folgende Verfahren für die Herstellung eines ansprechenden dreidimensionalen Musters auf einer Betonoberfläche angewendet. Zunächst wird eine Matte (eine Musterübertragungsmatte) 10, wie zum Beispiel die in Fig. 4 gezeigte, bereitgestellt. Diese Übertragungsmatte 10 besteht aus einem starren Urethanschaumstoff und weist auf einer Seite eine effektive Übertragungsfläche 13, die mit einem ästhetischen dreidimensionalen Muster versehen ist, und auf der anderen Seite eine flache Rückseite 14 auf. Diese Übertragungsmatte 10 weist Schaumstoff 11 im Inneren und eine angeformte Hautschicht 12 auf der Oberfläche auf. Diese angeformte Hautschicht 12 ist im wesentlichen frei von Luftzellen bzw. verfügt über sehr wenige feine Luftzellen, ist im Vergleich zur Schaumstoffschicht 11 fest konzentriert und ist glatt. Die Musterübertragungsfläche 13 ist auf dieser glatten Oberfläche der angeformten Hautschicht 12 ausgebildet. Am Arbeitsplatz oder in der Praxis wird ein Trennmittel auf die Übertragungsfläche 13 der Übertragungsmatte 10 aufgetragen, und die Übertragungsmatte 10 und eine Gießform 16 werden einander gegenüberliegend, wie in Fig. 5 gezeigt, positioniert. Anschließend werden die seitlichen Öffnungen und unteren Öffnungen (nicht dargestellt) zwischen der Form 16 und der Matte 10 mit Platten und dergleichen geschlossen, und Betonmaterial 15 wird über die obere Öffnung eingegossen. Die Bezugsziffer 17 bezeichnet eine Platte. Das Betonmaterial 15 wird dann zu einer Betonplatte oder -struktur 18 aushärten gelassen. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird die Betonstruktur 18 dann von der Matte 10 gelöst. Die Oberfläche des auf diese Weise erhaltenen Betons 18 weist eine Kopie des dreidimensionalen Musters der Matte 10 auf seiner Oberfläche auf. Schließlich wird diese modellierte Betonfläche zum Beispiel durch Besprühen mit einer geeigneten Beschichtungszusammensetzung behandelt, um ihr ein natürliches Aussehen zu verleihen.Heretofore, the following method has been used for producing an attractive three-dimensional pattern on a concrete surface. First, a mat (a pattern transfer mat) 10 such as that shown in Fig. 4 is provided. This transfer mat 10 is made of a rigid urethane foam and has an effective transfer surface 13 provided with an aesthetic three-dimensional pattern on one side and a flat back surface 14 on the other side. This transfer mat 10 has foam 11 inside and a molded skin layer 12 on the surface. This molded skin layer 12 is substantially free of air cells or has very few fine air cells, is tightly concentrated compared to the foam layer 11, and is smooth. The pattern transfer surface 13 is formed on this smooth surface of the molded skin layer 12. At the workplace or in the field, a release agent is applied to the transfer surface 13 of the transfer mat 10, and the transfer mat 10 and a mold 16 are positioned opposite each other as shown in Fig. 5. Then, the side openings and bottom openings (not shown) between the mold 16 and the mat 10 are closed with plates and the like, and concrete material 15 is poured through the top opening. Reference numeral 17 denotes a plate. The concrete material 15 is then allowed to harden into a concrete slab or structure 18. As shown in Fig. 6, the concrete structure 18 is then removed from the mat 10. The surface of the concrete 18 thus obtained has a copy of the three-dimensional pattern of the mat 10 on its surface. Finally, this modeled concrete surface is treated, for example by spraying with a suitable coating composition, to give it a natural appearance.

Da das im obengenannten Verfahren verwendete Beschichtungsmaterial gewöhnlich eine organische Zusammensetzung ist und der organische Beschichtungsfilm dazu neigt zu verfärben, zu verblassen oder sich mit der Zeit abzubauen, ist die Oberfläche des Betons nicht so haltbar wie zum Beispiel die Oberfläche von Mauerwerk aus anorganischem Material (wie zum Beispiel Naturstein). Ferner ist es notwendig, die Oberfläche in bestimmten Abständen neu zu beschichten, so daß die Wartungskosten einschließlich dieser Auffrischungs -Arbeit erheblich sind.Since the coating material used in the above process is usually an organic composition and the organic coating film tends to discolor, fade or degrade over time, the surface of the concrete is not as durable as, for example, the surface of masonry made of inorganic material (such as natural stone). Furthermore, it is necessary to recoat the surface at certain intervals, so that the maintenance cost including this refreshing work is considerable.

Es ist wünschenswert, ein Verfahren zum Ornamentieren einer Betonfläche bereitzustellen, mit dem ein natürlich aussehendes Muster oder eine natürlich aussehende Textur oder dergleichen auf einer Betonfläche erzeugt werden kann, das/die lange haltbar ist und nicht neu beschichtet werden muß, sowie eine Musterübertragungsmatte zur Verwendung in einem solchen Verfahren.It is desirable to provide a method of ornamenting a concrete surface by which a natural-looking pattern or texture or the like can be produced on a concrete surface which is long lasting and does not require recoating, and a pattern transfer mat for use in such a method.

SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Ornamentieren einer Betonoberfläche bereit, umfassend die folgenden Schritte: Herstellen einer Musterübertragungsmatte mit einer Mehrzahl von ästhetischen Körnern, die auf einer Oberfläche davon verteilt sind (die nachfolgend gelegentlich als die effektive Oberfläche bezeichnet wird) und [*1] darauf mit einer Klebstoffschicht gehalten werden, deren Bindekraft bei Absorption von Wasser abnimmt, Gießen [*2] von Betonmaterial auf die effektive Oberfläche der Matte, wobei die Bindekraft der Klebstoffschicht durch Absorption von Wasser von dem Betonmaterial abnimmt, um auf diese Weise die ästhetischen Körner auf die Betonoberfläche zu übertragen und sie darin einzubetten, und Bilden eines dreidimensionalen Musters auf der Betonoberfläche durch die effektive Oberfläche. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Musterübertragungsmatte mit einer Mehrzahl von ästhetischen Körnern, die auf einer effektiven Übertragungsoberfläche der Matte, die mit einem ästhetischen dreidimensionalen Muster versehen ist, durch eine Klebstoffschicht gehalten werden, deren Bindekraft durch Absorption von Wasser abnimmt.According to a first aspect, the invention provides a method for ornamenting a concrete surface, comprising the steps of: preparing a pattern transfer mat having a plurality of aesthetic grains distributed on a surface thereof (hereinafter sometimes referred to as the effective surface) and [*1] held thereon with an adhesive layer whose binding force decreases upon absorption of water, pouring [*2] concrete material onto the effective surface of the mat, the binding force of the adhesive layer decreasing by absorption of water from the concrete material to thereby transfer the aesthetic grains to the concrete surface and embed them therein, and forming a three-dimensional pattern on the concrete surface through the effective surface. According to a second aspect, the invention relates to a pattern transfer mat having a plurality of aesthetic grains held on an effective transfer surface of the mat provided with an aesthetic three-dimensional pattern by an adhesive layer, the binding force of which decreasing by absorption of water.

Während des Aushärtens nach dem Gießen des Betonmaterials wie oben erwähnt werden die in der Klebstoffschicht gehaltenen ästhetischen Körner in die Oberflächenschicht des Betonmaterials übertragen, die im Härten begriffen ist, und teilweise oder vollständig durch die Abnahme der Bindekraft der Klebstoffschicht durch Absorption von Wasser von dem Betonmaterial eingebettet. Auf diese Weise wird eine Mehrzahl von ästhetischen Körnern in der Oberfläche eines ornamentierten Betonproduktes eingebettet, so daß Farben wie zum Beispiel natürlich aussehende Farbe und dergleichen auf der Oberfläche erscheinen, und die Oberfläche erhält ein natürliches Aussehen durch die Übertragung eines dreidimensionalen Musters auf der Oberfläche. Die in der Oberflächenschicht eingebetteten ästhetischen Körner neigen nicht dazu zu verfärben, zu verblassen oder mit der Zeit abzubauen, was in einer ausgezeichneten Langzeithaltbarkeit resultiert. Daher ist im Gegensatz zu Techniken des Standes der Technik ein erneutes Beschichten und dergleichen in Abständen nicht nötig, woraus eine Reduzierung der Wartungskosten folgt.During curing after pouring the concrete material as mentioned above, the aesthetic grains held in the adhesive layer are transferred to the surface layer of the concrete material which is being cured and partially or completely embedded by the decrease in the binding force of the adhesive layer by absorption of water from the concrete material. In this way, a plurality of aesthetic grains are embedded in the surface of an ornamented concrete product so that colors such as natural-looking color and the like appear on the surface, and the surface is given a natural appearance by the transfer of a three-dimensional pattern on the surface. The aesthetic grains embedded in the surface layer are not liable to discolor, fade or degrade over time, resulting in excellent long-term durability. Therefore, in contrast to prior art techniques, recoating and the like at intervals is not necessary, which results in a reduction in maintenance costs.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ausführlicher beschrieben. Als das Material für die Musterübertragungsmatte wird starrer Polyurethanharzschaum verwendet, so daß die Matte über ausreichend mechanische Festigkeit verfügt, um dem Betonmaterial standzuhalten, das während des Gießvorgangs auf sie gegossen wird.A preferred embodiment of the invention is described in more detail below. Rigid polyurethane resin foam is used as the material for the pattern transfer mat so that the mat has sufficient mechanical strength to withstand the concrete material that is poured onto it during the pouring process.

Die Klebstoffschicht wird dadurch gebildet, daß Klebstoff oder Bindemittel auf die effektive Oberfläche der Matte aufgetragen wird. Ein wasserlöslicher Klebstoff wie Methylcellulose oder Polyvinylalkohol wird bevorzugt als Klebstoff verwendet. Die resultierende Dicke des beschichteten Films liegt daher vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 mm.The adhesive layer is formed by applying adhesive or binder to the effective surface of the mat. A water-soluble adhesive such as methylcellulose or polyvinyl alcohol is preferably used as the adhesive. The resulting thickness of the coated film is therefore preferably between 0.1 and 5 mm.

Die ästhetischen Körner sind zerstoßene farbenfrohe Natursteine. Die folgenden Verfahren werden zum Verteilen einer Mehrzahl von ästhetischen Körnern auf der Klebstoffschicht angewendet: Kleben einer Mehrzahl von ästhetischen Körnern auf die Klebstoffschicht per Drucksprühverfahren; Verteilen einer Mehrzahl von ästhetischen Körnern auf der Klebstoffschicht, Einbetten der ästhetischen Körner in die Schicht durch Drücken oder dergleichen und Verankern der ästhetischen Körner; oder eine Kombination dieser beiden Verfahren.The aesthetic grains are crushed colorful natural stones. The following methods are used for dispersing a plurality of aesthetic grains on the adhesive layer: adhering a plurality of aesthetic grains to the adhesive layer by pressure spraying; dispersing a plurality of aesthetic grains on the adhesive layer, embedding the aesthetic grains in the layer by pressing or the like, and anchoring the aesthetic grains; or a combination of these two methods.

Durch die Verwendung zerstoßener farbenfroher Natursteine als ästhetische Körner ist der mittlere Durchmesser (A) dieser ästhetischen Körner nicht größer als 10 mm, und die Korngrößenverteilung ist wie folgt: 70 bis 30% (nach Gewicht; dasselbe gilt für nachstehendes) der Körner liegen im Bereich 0 < A ≤ 1 mm, 30 bis 70% liegen im Bereich 1 < A ≤ 5 mm und 0 bis 10% liegen im Bereich 5 < A ≤ 10 mm. Ferner werden vorzugsweise eine bis sieben Arten von Färbematerial verwendet.By using crushed colorful natural stones as aesthetic grains, the average diameter (A) of these aesthetic grains is not larger than 10 mm, and the grain size distribution is as follows: 70 to 30% (by weight; the same applies to the following) of the grains are in the range of 0 < A ≤ 1 mm, 30 to 70% are in the range of 1 < A ≤ 5 mm, and 0 to 10% are in the range of 5 < A ≤ 10 mm. Furthermore, one to seven kinds of coloring material are preferably used.

Die Erfindung wird ferner beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:The invention is further described by way of example with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine Musterübertragungsmatte gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung darstellt;Fig. 1 is a schematic view illustrating a pattern transfer mat according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine schematische Ansicht, die ein Musterübertragungsverfahren unter Verwendung der Musterübertragungsmatte von Fig. 1 darstellt;Fig. 2 is a schematic view illustrating a pattern transfer method using the pattern transfer mat of Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die den Schritt der Produktbetonplattentrennung darstellt;Fig. 3 is a schematic view illustrating the step of product concrete slab separation;

Fig. 4 eine schematische Ansicht, die eine konventionelle Musterübertragungsmatte darstellt;Fig. 4 is a schematic view illustrating a conventional pattern transfer mat;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, die ein Musterübertracungsverfahren unter Verwenaung der konventionellen Musterübertragungsmatte von Fig. 4 darstellt; undFig. 5 is a schematic view showing a pattern transfer process using the conventional pattern transfer mat of Fig. 4; and

Fig. 6 eine schematische Ansicht, die den Schritt der Produktbetonnlattentrennung darstellt.Fig. 6 is a schematic view showing the step of product concrete slat separation.

EXAMPLE

Bezugnehmend auf Fig. 1, die eine erfindungsgemäße Musterübertragungsmatte zeigt, besteht die Musterübertragungsmatte 1 aus starrem Polyurethanschaumstoff. Wie die Matte des Standes der Technik, besteht sie aus einer Schaumstoffkernschicht 2 und einer angeformten Hautschicht 3 auf ihrer Oberfläche. Die dreidimensionale Musteroberfläche 4 dieser Musterübertragungsmatte 1 ist eine glatt profilierte Oberfläche, während die gegenüberliegende Oberfläche eine flache Rückseite 7 ist. Die Oberfläche 4 wird zunächst mit einem wasserlöslichen Methylcellulose-Klebstoff beschichtet, um eine Bindungsschicht 5 mit einer Dicke zwischen 0,1 und 5 mm zu bilden. An diese Bindungsschicht werden eine Vielzahl farbenfroher Natursteinkörner 6 unter Anwendung eines Drucksprühverfahrens gebunden. Unter Verwendung der obigen Musterübertragungsmatte 1 wird Betonmaterial 15 gegossen und aushärten gelassen, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Dieser Schritt ist der gleiche wie der entsprechende Schritt bei bekannten Übertragungsmatten (siehe Fig. 5). Wie in Fig. 3 gezeigt wird, wird die Musterübertragungsmatte 1 dann von der Betonstruktur 18 gelöst. Dieser Schritt ist der gleiche wie der entsprechende Schritt bei bekannten Übertragungsmatten (siehe Fig. 6). Die resultierende Betonstruktur 18 weist ein marmorartig gefärbtes Oberflächenmuster auf der Oberfläche mit ästhetischem dreidimensionalem Muster 8 auf, in der ästhetische Natursteinkörnsr 6 verteilt sind.Referring to Fig. 1, which shows a pattern transfer mat according to the invention, the pattern transfer mat 1 is made of rigid polyurethane foam. Like the prior art mat, it consists of a foam core layer 2 and a molded skin layer 3 on its surface. The three-dimensional pattern surface 4 of this pattern transfer mat 1 is a smooth profiled surface, while the opposite surface is a flat back 7. The surface 4 is first coated with a water-soluble methylcellulose adhesive to form a bonding layer 5 with a thickness between 0.1 and 5 mm. A plurality of colorful natural stone grains 6 are bonded to this bonding layer under Using a pressure spraying method. Using the above pattern transfer mat 1, concrete material 15 is poured and allowed to harden as shown in Fig. 2. This step is the same as the corresponding step in known transfer mats (see Fig. 5). As shown in Fig. 3, the pattern transfer mat 1 is then detached from the concrete structure 18. This step is the same as the corresponding step in known transfer mats (see Fig. 6). The resulting concrete structure 18 has a marble-like colored surface pattern on the surface with aesthetic three-dimensional pattern 8 in which aesthetic natural stone grains 6 are distributed.

Claims

1. A method for ornamenting a concrete surface, comprising the following steps:

producing a pattern transfer mat (1) having a plurality of aesthetic grains (6) on a wave-shaped surface (a) thereof, said surface having a three-dimensional pattern thereon and said grains being held thereon with an adhesive (5) whose bonding strength decreases upon absorption of water; and

Pouring concrete material (15) onto said surface of the mat, whereby the binding strength of the adhesive decreases by absorption of water from the concrete material, in order to transfer the aesthetic grains onto the concrete surface (18) and to embed them therein to form a three-dimensional pattern on the surface through said surface of the mat; characterized by the use of crushed, colorful natural stones, whereby the average diameter A of the aesthetic grains (6) is not greater than 10 mm and the grain size distribution is as follows:

0 < A ? 1 mm = 30-70 wt.%

1 < A ≤ 5 mm = 70-30 wt.%, and

5 < A ≤ 10 mm = 0-10 wt.%, and

wherein the aesthetic grains (6) are sprayed under pressure onto the surface of the pattern transfer mat (1) carrying a layer of adhesive (5) and/or dispersed on said surface before being embedded by pressing into the adhesive layer in order to anchor them therein.

2. Pattern transfer mat (1) with a plurality of aesthetic grains (6) which are bonded with an adhesive (5) to a wave-shaped transfer surface (4) of the mat whose bonding strength decreases upon absorption of water, said transfer surface having a three-dimensional pattern thereon;

where the mean diameter A of the aesthetic grains (6) is not greater than 10 mm and the grain size distribution is as follows:

0 < A ? 1 mm = 30-70 wt.%

1 < A ≤ 5 mm = 70-30 wt.%, and

5 < A ≤ 10 mm = 0-10 wt.%, and

wherein the aesthetic grains (6) are sprayed under pressure onto the transfer surface (4) bearing a layer of adhesive (5) and/or are dispersed on said surface before being embedded by pressing into the adhesive layer in order to anchor them therein.