EP0046256B1 - Sicht-Bauelement und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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EP0046256B1
EP0046256B1 EP81106227A EP81106227A EP0046256B1 EP 0046256 B1 EP0046256 B1 EP 0046256B1 EP 81106227 A EP81106227 A EP 81106227A EP 81106227 A EP81106227 A EP 81106227A EP 0046256 B1 EP0046256 B1 EP 0046256B1
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synthetic resin
grain size
mineral substances
retaining
dimensionally stable
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Bayer AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/24—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20
    • E04C2/243—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products laminated and composed of materials covered by two or more of groups E04C2/12, E04C2/16, E04C2/20 one at least of the material being insulating

Definitions

  • the invention relates to a dimensionally stable, dimensionally stable visible component for installation on walls and roofs and a method for its production, consisting of an insulation board with a firmly connected cover made of a pile of coarse-grained minerals from 3-30, provided with 3-25% by weight synthetic resin binder mm grain size.
  • a composite element which consists of a base body made of pumice or gas concrete, which is connected to a cover body made of a heap mixed with plastic binder, which is constructed in such a way that the grain size increases in the direction of the base body (DE-A-2 334 489).
  • a multi-layer wall and floor plate which consists of a polystyrene layer with a layer of synthetic resin-bonded flax scrapers connected by synthetic resin glue, onto which a synthetic resin concrete made of quartz sand, hardener and synthetic resin of 3-4 mm thickness is leveled (DE-U- 1828813).
  • the invention has for its object to find a sealed, heat-insulating, mountable visible component against surface water, which maintains a clear appearance even after prolonged use with a lively, plastic surface structure and remains fully functional in the long run.
  • the object was achieved in that all joints of the cured cover are filled with a filler made of synthetic resin binder in a proportion of 10 to 50% by weight and fine-grained minerals with a grain size of 0.005 to 1 mm.
  • Another advantage of the cover is the extensive resistance to flying flames and radiant heat, which significantly reduces the risk of fire with heat-insulating plastic foam panels. Also striking is the clear, clean appearance of the protruding minerals, which show little contamination even after long use.
  • the synthetic resin binders to be used according to the invention are preferably those which have a low tendency towards thermoplasticity. It can 2-component binders such. B. based on epoxy or polyurethane resins, low-solvent or solvent-free combinations are preferred. To influence the curing rate, catalysts can be used, tertiary amines and metal compounds such as. B. dibutyltin dilaurate can be used.
  • Fine-grained fillers are used for the joint filler, as are also used in the paint and paint sector.
  • slate flour, calcium carbonate flour and quartz flour are suitable for this purpose.
  • the binder consists of a synthetic resin containing isocyanate groups, in particular of a component which reacts under atmospheric humidity.
  • Binders which contain isocyanate groups and which undergo a crosslinking reaction during and after processing in contact with atmospheric moisture have proven to be particularly favorable. It can be derivatives of diphenylmethane diisocyanate and also derivatives of aliphatic polyisocyanates such as. B. hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • the fine-grained minerals consist of silicate hollow beads with a specific weight below 1 g / cm 3 and a grain size of 0.005-0.5 mm.
  • This material forms a tight bond with resins and is therefore also suitable for joints between the individual exposed building elements.
  • the visible surface is provided with a polyurethane seal.
  • a filler made of synthetic resin binder of 10-50% by weight and fine-grained minerals with a grain size of 0.005 to 1 mm with uniform distribution is introduced into the joints of the pile using the process according to the invention, and then after cleaning the visible surfaces to harden the coarse-grained minerals.
  • Manufacturing is simple and reliable, as it can be carried out after a short training period without complicated aids.
  • the resin-impregnated, coarse-grained mineral substances of 10-40 mm thick and uniformly distributed on an insulating board of 10-20 mm thickness for example, of Styrofoam, polyurethane, or LUX t-bound wood wool can be made. If the solidification of the binder no longer allows the coarse-grained minerals to move, the filling quantity is introduced into the joints with even distribution. The surface is then brushed so that the individual minerals come out plastically. The plate may then harden after sealing and can then be transported to the construction site.
  • the panels according to the invention can be assembled, the type of thermal insulation panels used being decisive for the assembly.
  • thermal insulation panels For bare panels based on thermal insulation materials, they can be laid on wooden or aluminum strips; for thermal insulation materials with cement-bound wood chips, they can be glued with the usual mineral or synthetic resin adhesives.
  • the joints between the individual components are closed with the same joint mortar as was used for the second layer of the building boards according to the invention.
  • the use of the building boards according to the invention for covering terraces or roofs is interesting.
  • a complex process is nowadays accepted for covering terraces over inhabited rooms, whereby concrete slabs are loosely stored on the rubber pads over the waterproofing to ensure drainage below the concrete slabs.
  • This construction is complex, heavy-duty and sensitive to constipation.
  • the panel thickness must be dimensioned so that there is sufficient pressure resistance. A layer thickness of 20 mm is sufficient for this, which leads to a considerable weight saving compared to the conventional cover.
  • a thermal insulation panel made of extruded polystyrene foam, 30 mm thick, has a 20 mm thick, polyurethane-bonded gravel layer on one side, which is produced and processed as follows:
  • the freshly mixed polyurethane-bonded gravel mixture is knife-coated onto the thermal insulation board in a uniform layer of 20 mm. After a curing time of 6-15 hours, the following mixture is prepared for filling the bonded gravel surface:
  • a thermal insulation board made of polystyrene foam with cement-bonded wood shavings on both sides with a total thickness of 25 mm receives a 20 mm thick polyurethane-bonded layer of quartz gravel and limestone quarry on one side, which is produced and processed as follows:
  • the freshly mixed, polyurethane-bonded gravel-limestone quarry mixture is spread over the thermal insulation board in a uniform layer of 20 mm. After a curing time of 6-15 hours, the following mixture is prepared for filling the bonded gravel surface:
  • a thermal insulation panel made of extruded polystyrene foam with a thickness of 30 mm has a 4 mm thick, solvent-free, self-leveling two-component polyurethane cast layer on one side, which is produced and processed as follows:
  • the processing is done by pouring and spreading with spatulas.
  • the processing time is 30-40 minutes, while the hardening takes place within 24 hours.
  • This combination is not suitable as a component due to the low dimensional stability, which leads to bulging of the plate after only a few days.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein formstabiles, maßhaltiges Sicht-Bauelement zum Einbau an Wänden und Dächern und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bestehend aus einer Dämmplatte mit fest verbundener Abdeckung aus einem mit 3-25 Gew.-% Kunstharzbindemittel versehenem Haufwerk grobkörniger Mineralstoffe von 3-30 mm Korngröße.
  • Bei Bauwerken werden heute hohe qualitative Anforderungen an die Wärmedämmung, den Wetterschutz und das Aussehen gestellt, gleichzeitig wird angestrebt, die unrationelle Baustellenarbeit so gering wie möglich zu halten. Es bietet sich deshalb die fabrikmäßige Fertigung von wärmegedämmten Sicht-Bauelementen an.
  • Der Nachteil der bisher bekannten Platten besteht darin, daß die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen bei kombinierten, miteinander verbundenen Werkstoffen zu Rissen führten, die eine Funktionstüchtigkeit der Bauelemente auf Dauer nicht ausreichend gewährleistete.
  • Bekannt ist ein Verbundelement, das aus einem Grundkörper aus Bims- oder Gasbeton besteht, der mit einem Abdeckkörper aus einem mit Kunststoff-Bindemittel versetzten Haufwerk verbunden ist, welches so aufgebaut ist, daß die Korngröße in Richtung des Grundkörpers zunimmt (DE-A-2 334 489).
  • Durch das Rütteln entsteht eine glatte Sichtfläche. Infolge des geforderten Korngrößenaufbaues befinden sich an der Oberfläche folglich nur Zuschlagstoffe mit kleinem Durchmesser. Eine ausgeprägte Strukturierung der Oberfläche mittels vorstehenden Mineralien besteht nicht.
  • Weiter ist eine mehrschichtige Wand- und Bodenplatte bekannt, die aus einer Polystyrolschicht mit einer über Kunstharzleim verbundenen Schicht aus gepreßten, kunstharzgebundenen Flachsschaben besteht, auf die ein Kunstharzbeton aus Quarzsand, Härter und Kunstharz von 3-4 mm Stärke aufgespachtelt wird (DE-U-1828813).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen Oberflächenwasser dichtes, wärmedämmendes, montierbares Sicht-Bauelement zu finden, welches bei lebhafter, plastischer Oberflächenstruktur ein klares Aussehen auch nach längerem Einsatz beibehält und auf Dauer voll funktionsfähig bleibt.
  • Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Fugen der ausgehärteten Abdeckung mit einer Füllmasse aus Kunstharzbindemittel von einem Anteil von 10 bis 50 Gew.-% und feinkörnigen Mineralstoffen mit einer Korngröße von 0,005 bis 1 mm gefugt sind.
  • Es wurde überraschenderweise gefunden, daß bei den erfindungsgemäßen Sicht-Bauelementen weder ein Verzug noch Risse auftreten. Die Wetterschutzschicht bleibt gegen Oberflächenwasser bleibt auch bei großen Temperaturschwankungen auf Dauer dicht. Andererseits ist die Durchlässigkeit von Wasserdampf durch die Fugen völlig ausreichend, so daß sich keine schädliche Feuchtigkeit im Bereich der Wärmedämmung ansammelt. Weiter hat sich gezeigt, daß das so kunstharzgebundene Haufwerk dem Sichtbauelement eine hohe mechanische Festigkeit verleiht, was für den Einsatz auf der Baustelle sehr vorteilhaft ist.
  • Ein weiterer Vorteil der Abdeckung ist die weitgehende Beständigkeit gegen Flugfeuer und strahlende Wärme, wodurch die Brandgefahr bei wärmedämmenden Kunststoffschaumplatten wesentlich herabgesetzt wird. Auffällig ist auch das klare, saubere Aussehen der vorragenden Mineralien, welche auch nach längerem Einsatz kaum Verschmutzung aufweisen.
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden Kunstharzbindemittel sind bevorzugt solche, die eine geringe Neigung zur Thermoplastizität besitzen. Es können 2-Komponenten-Bindemittel z. B. auf Basis von Epoxid- oder Polyurethanharzen verwendet werden, wobei lösungsmittelarme oder lösungsmittelfreie Kombinationen bevorzugt sind. Zur Beeinflussung der Härtungsgeschwindigkeit können Katalysatoren eingesetzt werden, wobei tertiäre Amine sowie Metallverbindungen wie z. B. Dibutylzinndilaurat verwendet werden können.
  • Für die Fugenfüllmasse werden feinkörnige Füllstoffe verwendet, wie sie auch im Lack- und Farbenbereich eingesetzt werden. Für diesen Verwendungszweck sind unter anderem Schiefermehl, Calciumcarbonatmehl und Quarzmehl geeignet.
  • In einer besonderen Ausführungsform besteht das Bindemittel aus einem isocyanatgruppenhaltigem Kunstharz, insbesondere aus einer unter Luftfeuchtigkeit reagierenden Komponente.
  • Als besonders günstig haben sich solche Bindemittel erwiesen, die Isocyanatgruppen enthalten und die während und nach der Verarbeitung im Kontakt mit Luftfeuchtigkeit eine Vernetzungsreaktion eingehen. Es kann sich hierbei um Derivate von Diphenylmethandiisocyanat handeln sowie auch um Derivate von aliphatischen Polyisocyanaten wie z. B. Hexamethylendiisocyanat sowie Isophorondiisocyanat.
  • In einer anderen Ausführungsform bestehen die feinkörnigen Mineralstoffe aus silikatischen Hohlperlen mit einem spezifischen Gewicht unter 1 g/cm3 und einer Korngröße von 0,005-0,5 mm.
  • Dieses Material geht mit Harzen einen dichten Verbund ein, es ist deshalb auch für Fugen zwischen den einzelnen Sichtbauelementen geeignet.
  • In einer Ausführungsform ist die sichtbare Oberfläche mit einer Polyurethan-Versiegelung versehen.
  • Für einen zusätzlichen Schutz gegen UV-Strahlen, die das Kunstharzbindemittel vorzeitig abbauen, kann eine Versiegelung der Sichtflächen vorgenommen werden, wobei sich besonders farbtonstabile, wetterbeständige Polyurethane bewährt haben.
  • Zur Herstellung des Sicht-Bauelementes wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Füllmasse aus Kunstharzbindemittel von 10-50 Gew.-% und feinkörnige Mineralstoffe mit einer Korngröße von 0,005 bis 1 mm unter gleichmäßiger Verteilung in die Fugen des Haufwerks eingebracht, um anschließend nach Säuberung der Sichtflächen der grobkörnigen Mineralstoffe auszuhärten.
  • Die fabrikatorische Fertigung ist einfach und betriebssicher, da sie nach kurzer Anlernzeit ohne komplizierte Hilfsmittel durchgeführt werden kann.
  • Hierzu wird auf einer Dämmplatte von 10-20 mm Stärke die beispielsweise aus Styropor, Polyurethan oder zementgebundener Holzwolle bestehen kann mit einem Rakelgerät die kunstharzgetränkten, grobkörnigen Mineralstoffe von 10-40 mm Stärke aufgetragen und gleichmäßig verteilt. Wenn die Verfestigung des Bindemittels eine Verschiebbarkeit der grobkörnigen Mineralien nicht mehr zuläßt, wird die Füllmenge unter gleichmäßiger Verteilung in die Fugen eingebracht. Die Oberfläche wird anschließend gebürstet, so daß die einzelnen Mineralien plastisch zum Vorschein kommen. Die Platte härtet dann evtl. nach einer Versiegelung aus und kann anschließend auf die Baustelle transportiert werden.
  • Nach der Vorfertigung können die erfindungsgemäßen Platten montiert werden, wobei für die Montage die Art der verwendeten Wärmedämmplatten maßgebend ist. Für nackte Platten auf Basis von Wärmedämmstoffen kann die Verlegung auf Holz- oder Aluminiumleisten erfolgen, für Wärmedämmstoffe mit zementgebundenen Holzspanlagen kann eine Verklebung mit den üblichen mineralischen oder kunstharzklebern erfolgen. Die Fugen zwischen den einzelnen Bauteilen werden in einer bevorzugten Ausführungsform mit dem gleichen Fugenmörtel verschlossen, wie er für die erfindungsgemäße zweite Schicht der Bauplatten verwendet wurde.
  • Neben der Verwendung im Bereich von Fassaden ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Bauplatten für die Abdeckung von Terrassen bzw. Dächern interessant. Für die Abdeckung von Terrassen über bewohnten Räumen wird heute ein kompliziertes Verfahren in Kauf genommen, wobei auf Gummipolstern Betonplatten lose über der Abdichtung gelagert werden, um eine Entwässerung unterhalb der Betonplatten zu gewährleisten. Diese konstruktion ist aufwendig, schwerlastig und verstopfungsempfindlich.
  • Durch die erfindungsgemäßen Bauplatten wird, sofern die Fugen mit dem beschriebenen Fugenmörtel verschlossen werden, eine Oberflächenentwässerung möglich. Für die einwandfreie Begehbarkeit dieser Flächen muß die Plattendicke so dimensioniert werden, daß eine ausreichende Druckfestigkeit gegeben ist. Eine Schichtstärke von 20 mm ist dafür ausreichend, was zu einer erheblichen Gewichtsersparung gegenüber der herkömmlichen Abdeckung führt.
    • Beispiel 1
  • Eine Wärmedämmplatte aus extrudiertem Polystyrolhartschaum, in der Dicke von 30 mm, erhält auf einer Seite, vollflächig eine 20 mm starke, polyurethangebundene Kiesschicht, die wie folgt hergestellt und verarbeitet wird:
    Figure imgb0001
  • Die frisch gemischte polyurethangebundene Kiesmischung wird in gleichmäßiger Schicht von 20 mm auf die Wärmedämmplatte aufgerakelt. Nach einer Härtungszeit von 6-15 Stunden wird für die Fugenfüllung der gebundenen Kiesfläche folgende Mischung hergestellt:
    Figure imgb0002
  • Mit dieser Fugenfüllmasse wird die gesamte Fläche abgerakelt und unmittelbar anschließend mit Bürstengeräten partiell ausgebürstet. Nach 15-20 Stunden ist die Härtung abgeschlossen. Danach ist die Platte transport- und montagebereit.
  • Nach einer Beobachtungszeit von 30 Tagen sind keine Aufwölbungen oder sonstige Dimensionsänderungen erkennbar.
    • Beispiel 2
  • Eine Wärmedämmplatte aus Polystyrolschaum mit beidseitiger Auflage von zementgebundenen Holzspänen mit einer Gesamtdicke von 25 mm, erhält auf einer Seite vollflächig eine 20 mm starke polyurethangebundene Schicht aus Quarzkies und Kalksteinbruch, die wie folgt hergestellt und verarbeitet wird:
    Figure imgb0003
  • Die frisch gemischte, polyurethangebundene Kies-Kalksteinbruchmischung wird in gleichmäßiger Schicht von 20 mm auf die Wärmedämmplatte aufgerakelt. Nach einer Härtungszeit von 6-15 Stunden wird für die Fugenfüllung der gebundenen Kiesfläche folgende Mischung hergestellt:
    Figure imgb0004
  • Mit dieser Fugenfüllmasse wird die gesamte Fläche abgerakelt und unmittelbar anschließend mit Bürstengeräten partiell ausgebürstet. Nach 15-20 Stunden ist die Härtung abgeschlossen. Danach ist die Platte transport- und montagebereit.
    • Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
  • Eine Wärmedämmplatte aus extrudiertem Polystyrolhartschaum in der Dicke von 30 mm, erhält auf einer Seite eine 4 mm starke lösungsmittelfreie, selbstverlaufende Zweikomponenten-Polyurethan-Gießschicht, die wie folgt hergestellt und verarbeitet wird:
    Figure imgb0005
  • Die Verarbeitung erfolgt durch Aufgießen und Verteilung mit Spachtelgeräten. Die Verarbeitungszeit beträgt 30-40 Minuten, während die Durchhärtung innerhalb von 24 Stunden erfolgt.
  • Diese Kombination ist infolge geringer Dimensionsstabilität, welche bereits nach einigen Tagen zum Aufwölben der Platte führt, als Bauteil nicht geeignet.

Claims (5)

1. Formstabiles, maßhaltiges Sicht-Bauelement zum Einbau an Wänden und Dächern, bestehend aus einer Dämmplatte mit einer fest verbundenen Abdeckung aus einem mit 3-25 Gew.-% Kunstharzbindemittel versehenen Haufwerk grobkörniger Mineralstoffe von 3-30 mm Korngröße, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fugen der ausgehärteten Abdeckung mit einer Füllmasse aus Kunstharzbindemittel von einem Anteil von 10 bis 50 Gew.-% und feinkörnigen Mineralstoffen mit einer Korngröße von 0,005 bis 1 mm gefugt sind.
2. Formstabiles, maßhaltiges Sicht-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem isocyanatgruppenhaltigem Kunstharz, insbesondere aus einer unter Luftfeuchtigkeit reagierenden Komponente besteht.
3. Formstabiles, maßhaltiges Sicht-Bauelement nach Anspruch 1--2, dadurch gekennzeichnet, daß die feinkörnigen Mineralstoffe aus silikatischen Hohlperlen mit einem spezifischen Gewicht unter 1 g/m3 und einer Korngröße von 0,005-0,5 mm bestehen.
4. Formstabiles, maßhaltiges Sicht-Bauelement nach Anspruch 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß die sichtbare Oberfläche mit einer Polyurethan-Versiegelung versehen ist.
5. Verfahren zur Herstellung von formstabilen, maßhaltigen Sicht-Bauelementen, in dem auf eine Dämmplatte mittels eines Rakelgerätes ein Haufwerk aus Kunstharzbindemittel von 3-25 Gew.-% und Mineralstoffe von 3-30 mm Korngröße aufgetragen und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllmasse aus Kunstharzbindemittel von 10-50 Gew.-% und feinkörnigen Mineralstoffen mit einer Korngröße von 0,005 bis 1 mm unter gleichmäßiger Verteilung in die Fugen des Haufwerks eingebracht wird, um anschließend nach Säuberung der Sichtfläche der grobkörnigen Mineralstoffe auszuhärten.
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