Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spachtelmasse mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie die
Verwendung einer derartigen Spachtelmasse.
Spachtelmassen, die insbesondere auch im Bereich des Fußbo
dens, so vorzugsweise zum Glätten, Egalisieren und/oder Nivel
lieren von entsprechenden Untergründen verwendet werden, die
anschließend mit einem Nutzbelag versehen werden sollen, sind
in unterschiedlicher Zusammensetzung bekannt.
So beschreibt die EP 0 379 477 B eine derartige Spachtelmasse,
die als Bindemittel ausschließlich Zement enthält, wobei diese
bekannte Spachtelmasse desweiteren noch mit zusätzlichen In
haltsstoffen, so zum Beispiel Gips in einer Konzentration bis
zu maximal 11 Gew.-%, als Schwundausgleichsmittel und als
Fließverbesserungsmittel versehen ist. Desweiteren weist diese
bekannte Spachtelmasse zwischen 0,05 Gew.-% und 3 Gew.-% Poly
propylenfasern auf, die dieser zementösen Spachtelmasse zu
sätzliche Festigkeiten und verbesserte Deformationseigenschaf
ten verleihen soll. In bezug auf derartige zementöse Zusammen
setzungen vertritt jedoch die Fachwelt die Auffassung, daß
durch den Zusatz von faserartigen Bewehrungen die Verarbeit
barkeit und Verdichtung dieser zementhaltigen Mischungen er
schwert wird, wie dies explizit für faserbewehrte Betonmi
schungen in "Betonwerk-Fertigteil-Technik, Heft 9, 1978, Seite
527" herausgestellt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Spachtelmasse der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen,
die sich besonders gut und problemlos verarbeiten läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spachtelmasse
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Spachtelmasse weist, wie der zuvor be
schriebene Stand der Technik, ebenfalls ein Bindemittel sowie
eine faserartige Bewehrung auf, wobei die erfindungsgemäße
Spachtelmasse nach Vermischen mit einer Flüssigkeit, insbeson
dere nach Vermischen mit Wasser, einen anwendungsfertigen
Spachtel mit einer derartigen faserartigen Bewehrung ergibt.
Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik weist
die erfindungsgemäße Spachtelmasse als Bindemittel ausschließ
lich ein solches Bindemittel auf, das auf Calciumsulfat ba
siert, so daß in der erfindungsgemäßen Spachtelmasse neben
Calciumsulfat kein anderes anorganisches Bindemittel enthalten
ist. Ferner beinhaltet die erfindungsgemäße Spachtelmasse eine
faserartige Bewehrung aus hochfesten multifilen und/oder mono
filen Fasern, wobei insbesondere hochfeste multifile Fasern
bevorzugt sind, die homogen innerhalb des Spachtels verteilt
sind. Aufgrund dieser homogenen Verteilung der hochfesten mul
tifilen bzw. monofilen Fasern innerhalb des Spachtels weist
demnach der nach Auftragen auf einen Untergrund erhärtete
Spachtel ebenfalls eine homogene Verteilung dieser multifilen
bzw. monofilen Fasern auf, wobei vorzugsweise die hochfesten
multifilen Fasern, die insbesondere dann in dem ausgehärteten
Spachtel als entsprechende monofile Fasern, insbesondere als
Einzelfasern, vorliegen, keine bevorzugte Orientierung sondern
vielmehr eine willkürliche Orientierung aufweisen. Aufgrund
dieser willkürlichen Orientierung der multifilen bzw. monofi
len Fasern in dem ausgehärteten Spachtel wird vermutet, daß
hierauf die hervorragenden Eigenschaften des ausgehärteten
Spachtels, der nachfolgend auch als Spachtelschicht bezeichnet
ist, zurückzuführen sind, so insbesondere die hohe, in alle
Richtungen vorhandene Biegefestigkeit des ausgehärteten Spach
tels, seine extrem guten Festigkeitswerte, seine rißüber
brückenden Eigenschaften und seine hohe Oberflächenglätte, so
daß ein derartiger Spachtel, der aus der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse durch Zusatz einer Flüssigkeit, insbesondere
durch Zusatz von Wasser, schnell und einfach erstellt werden
kann, nach dem Erhärten selbst auf welligen Untergründen, so
beispielsweise alten Holzdielenböden oder auf Untergründen,
die Fugen, Risse, Bewegungen unter Last und/oder stoffliche
Bewegungen (Holz) aufweisen,, wie beispielsweise Untergründe
aus Holzspanplatten, Holz-Zement-Platten, Trockenestrich-Kon
struktionen oder Altuntergründen mit keramischen Belägen, dau
erhafte Spachtelschichten ergeben, die sich desweiteren auch
insbesondere durch plane und glatte Oberflächen auszeichnen.
Dies führt desweiteren dazu, daß eine derartige Oberfläche
ohne zusätzlichen Aufwand direkt nach Aushärten des aus der
erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtels mit einem
geeigneten Belag, so insbesondere mit einem Teppichboden, ei
nem PVC-Boden, einem Holzboden, vorzugsweise einem Parkettbo
den bzw. einem entsprechender Laminatboden, einem Linoleumbo
den aber auch mit einem Fliesen- oder Natursteinbelag, verse
hen werden kann.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse noch
weitere Vorteile auf. So ist festzuhalten, daß die unter Ver
wendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spach
telschichten selbstnivellierend sind, eine kurze Trockenzeit
besitzen, so daß sie, abhängig von ihrer Dicke, bereits nach
wenigen Stunden, insbesondere nach zwei bis drei Stunden, be
gehbar sind, daß unterhalb der Spachtelschichten eine Fußbo
denheizung angeordnet werden kann, ohne daß die diesbezügliche
darüberliegende Spachtelschicht in unerwünschter Weise eine
Rißbildung zeigt, selbst dann nicht, wenn aus der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse solche Spachtelschichten erstellt wer
den, die relativ dick sind. Ferner trocknet eine derartige,
aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellte Spachtel
schicht spannungsarm ab und härtet auch spannungsarm aus, so
daß sich eine derartige Schicht durch eine hohe Maßhaltigkeit
auszeichnet. Ferner weist die aus der erfindungsgemäßen Spach
telmasse erstellte Spachtelschicht nicht nur eine glatte,
plane Oberfläche sondern auch desweiteren noch eine porenarme
Oberfläche auf, so daß hierauf dünne Schichten von Klebemit
teln für Bodenbeläge aufgetragen werden können, was zu ent
sprechenden Ersparnissen bei Folgearbeiten führt. Ebenso be
sitzt die erfindungsgemäßen Spachtelmasse einen hautfreundli
chen pH-Wert und ist mit sehr emissionsarm zu klassifizieren,
so daß sie insbesondere zur Erstellung von Spachtelschichten
in Innenräumen verwendbar ist.
Bezüglich der Verarbeitungseigenschaften der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse ist festzuhalten, daß die erfindungsgemäße
Spachtelmasse sehr schnell und einfach unter Zusatz einer
Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, zu einer homogenen Mi
schung verarbeitbar ist, die zudem noch pumpfähig ist, ohne
daß es bei einem Pumpen eines derartigen Spachtels zu einem
unerwünschten Entmischen von faserartiger Bewehrung und Binde
mittel kommt, selbst dann nicht, wenn aufgrund des Pumpens des
Spachtels hohe Scherkräfte hierauf einwirken. Darüber hinaus
erspart die erfindungsgemäße Spachtelmasse das Einlegen eines
Armierungsgewebes in den Spachtel, da, wie bereits vorstehend
ausgeführt ist, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse erstellten Spachtelschichten hohe Biegefestig
keiten, hohe Festigkeiten und insbesondere auch rißüber
brückende Eigenschaften besitzen.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff Spach
telmasse bezeichnet die feste, trockene und pulverartige Zu
sammensetzung, während der Begriff Spachtel für die mit einer
Flüssigkeit, insbesondere mit Wasser versetzte und vermischte
trockene Spachtelmasse verwendet wird, d. h. mit Spachtel wird
somit die flüssig bis pastöse, durch Zusatz von Wasser zur
Spachtelmasse entstehende Zusammensetzung, die unmittelbar
nach Ablauf einer kurzen Reifezeit verarbeitet werden kann,
bezeichnet. Durch Auftragen dieses Spachtels auf einen Unter
grund resultiert dann nach Trocknen und Aushärten des Spach
tels eine entsprechende Spachtelschicht.
Eine besonders geeignete erste Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse sieht vor, daß hierbei der Spachtel, der
aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse durch Vermischen mit
Wasser und einer anschließenden Reifezeit mindestens von zwei
Minuten, vorzugsweise jedoch von drei Minuten erstellt wird,
eine derartige selbstverlaufende Eigenschaft besitzt, die eine
erste, stark verlaufende Phase, in der die Viskosität des
Spachtels kontinuierlich abnimmt, und eine sich hieran an
schließende Verdickungsphase umfaßt, in der die Viskosität des
Spachtels unverändert oder nahezu unverändert ist, wobei die
erste Phase innerhalb einer Zeit von maximal 180 Sekunden nach
Ablauf der Reifezeit beendet ist. Mit anderen Worten werden
bei dieser Ausführungsform die Art und die Menge der Inhalts
stoffe der erfindungsgemäßen Spachtelmasse, insbesondere das
Verhältnis von Bindemittel und faserartiger Bewehrung relativ
zur Wassermenge und ggf. die Art und Menge der nachfolgend
noch beschriebenen Füllstoffe derart aufeinander abgestimmt,
daß der aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellte
Spachtel nach einer Reifezeit von mindestens zwei Minuten,
vorzugsweise nach einer Reifezeit von drei Minuten, das zuvor
beschriebene rheologische Verhalten besitzt. Dies führt dazu,
daß sich ein derartiger Spachtel nach Ablauf der Reifezeit be
züglich seiner Viskosität innerhalb von maximal 180 Sekunden,
d. h. in der ersten Phase, relativ schnell ändert, während in
der sich daran anschließenden Verdickungsphase die Viskosität
des Spachtels unverändert oder nahezu unverändert verbleibt.
Hierbei soll der Begriff nahezu unverändert solche Viskosi
tätsschwankungen auch umfassen, die 10% oberhalb oder unter
halb der in dieser Verdickungsphase gemessenen Viskosität des
Spachtels liegen. Ein derartiger Spachtel verläuft somit zu
Beginn der ersten Phase sehr schnell, wobei sich die Verlaufs
neigung des Spachtels mit zunehmendem Zeitablauf der ersten
Phase verringert, so daß dementsprechend am Ende der ersten
Phase und insbesondere mit Beginn der Verdickungsphase ein Zu
stand erreicht ist, die das Ende des Selbstverlaufens des
Spachtels kennzeichnet, so daß in der Verdickungsphase ein
derartiger Spachtel nur noch eine reduzierte selbstverlaufende
Eigenschaft besitzt und demnach überwiegend manuell, bei
spielsweise mit entsprechenden Glättkellen, verteilt werden
kann.
Ein derartiges rheologisches Verhalten des aus der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse hergestellten Spachtels weist den Vor
teil auf, daß sich der Spachtel insbesondere in seiner ersten
Phase sehr gleichmäßig auf einen Untergrund, vorzugsweise auch
auf einen zerklüfteten oder unebenen Untergrund, verteilt, wo
bei die Verdickungsphase sicherstellt, daß der so verteilte
Spachtel auch dort verbleibt, wo er unter Ausbildung der ent
sprechenden Spachtelschicht aushärten soll. Desweiteren ist
die Viskosität des Spachtels in der Verdickungsphase so ange
paßt, daß er einwandfrei und ohne Entmischung der faserartigen
Bewehrung mittels geeigneter Gerätschaften unter Ausbildung
einer ebenen, porenarmen Oberfläche verteilt werden kann, wo
bei die Viskosität des Spachtels in der Verdickungsphase so
angepaßt ist, daß gleichzeitig verhindert wird, daß sich die
darin enthaltene faserartige Bewehrung in der nach Ablauf der
Verdickungsphase beginnenden Aushärtungsphase entmischt, was
letztendlich zu einer ungleichmäßigen Verteilung und zu An
sammlungen von faserartigen Bewehrungen in bestimmten Zonen
der Spachtelschicht führen würde, was jedoch, wie vorstehend
beschrieben ist, gerade bei dem aus der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse hergestellten Spachtel nicht der Fall ist.
Eine besonders geeignet Weiterbildung der zuvor beschriebenen
Spachtelmasse sieht vor, daß hierbei der aus der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse hergestellte Spachtel solch eine selbst
verlaufende Eigenschaft besitzt, daß die erste Phase nach ei
ner Zeit zwischen 20 Sekunden und 150 Sekunden, vorzugsweise
nach einer Zeit zwischen 35 Sekunden und 100 Sekunden, beendet
ist.
Bereits vorstehend ist ausgeführt, daß der aus der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse erstellte Spachtel am Ende der ersten
Phase eine Viskosität aufweist, die geringer ist als die Vis
kosität des Spachtels unmittelbar nach Ablauf der Reifezeit.
Vorzugsweise weist der aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse
erstellte Spachtel am Ende der ersten Phase eine Viskosität
auf, die etwa 65% bis 90% der Viskosität des Spachtels un
mittelbar nach Ablauf der Reifezeit entspricht, wobei ein der
artiger Spachtel hervorragende selbstverlaufende Eigenschaften
besitzt und darüber hinaus auch in der Lage ist, teilweise in
die im Untergrund vorhandenen Unebenheiten einzudringen, so
daß hierdurch erklärlich wird, daß eine so erstellte Spachtel
schicht einen hervorragenden Verbund zum Untergrund besitzt.
Bei einer anderen, vorteilhaften Weiterbildung der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse sind die Inhaltsstoffe, insbesondere die
Art und Konzentration des Bindemittels sowie der Füllstoffe,
die Art und Konzentration der faserartigen Bewehrung und die
Menge des für die Erstellung des Spachtels zur erfindungsge
mäßen Spachtelmasse zugegebenen Wasser so aufeinander ange
paßt, daß hierbei der Spachtel in der ersten Phase eine steil
ansteigende Deformation aufweist, während die Deformation des
Spachtels in der Verdickungsphase konstant oder nahezu kon
stant ist.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse
derart konzeptioniert ist, daß die Deformation des Spachtels
in der ersten Phase zwischen 80% und 95% der Deformation des
Spachtels in der Verdickungsphase entspricht, kann ein derar
tiger Spachtel hervorragend insbesondere in der ersten Phase
selbstverlaufend auch auf einen besonders unebenen Untergrund
unter Ausbildung einer planen Oberfläche, vorzugsweise auch
ohne manuelle Hilfe, verteilt werden, so daß sich ein derarti
ger Spachtel in seiner ersten Phase hervorragend an den jewei
ligen Untergrund anpaßt und somit vorzugsweise vollflächig
hiermit in Kontakt tritt. Dies führt dazu, daß dementsprechend
eine ausgezeichnete Haftung zwischen dem Untergrund und der
aus einem derartigen Spachtel erstellten Spachtelschicht re
sultiert.
Die zuvor verwendeten Begriffe Viskosität und Deformation des
Spachtels beziehen sich insbesondere auf Messungen, wie diese
nachstehend im Ausführungsbeispiel unter Angabe der Meßmethode
und der Meßparameter exakt definiert sind.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse so
ausgebildet ist, daß der hieraus erstellte Spachtel einen ma
ximalen Schwund und Schrumpf bei Trocknen und Erhärten kleiner
als 0,5 mm/m, vorzugsweise kleiner als 0,25 mm/m, besitzt,
treten bei der so erstellten Spachtelschicht keine Spannungs
risse und/oder Schwundrisse beim Trocknen auf, so daß durch
Einhaltung der zuvor genannten Grenzwerte des maximalen
Schwunds und Schrumpfs beim Trocknen und Erhärten stets feh
lerfreie Spachtelschichten mit einer besonders hohen Standzeit
(Benutzungszeit) und einem geringen Eigengewicht erstellt wer
den können. Insbesondere auch dadurch, daß in die Spachtel
schicht, die durch Anwendung der erfindungsgemäßen Spachtel
masse hergestellt wird und die die zuvor beschriebene faserar
tige Bewehrung gleichmäßig verteilt eingebettet und dort über
das Bindemittel auf Basis von Calciumsulfat fixiert wird, wird
die Haltbarkeit einer derartigen Spachtelschicht erheblich
verbessert, so daß diese insbesondere auch bei einer punktuel
len oder engflächigen Belastung und/oder bei einer Durchbie
gung, die insbesondere dann auftreten kann, wenn der unter der
Spachtelschicht angeordnete Untergrund eine hohe Beweglich
keit, so zum Beispiel bei Holzbödenkonstruktionen, aufweist,
keinen Schaden nimmt. Auch bewirkt diese in der Spachtel
schicht gleichmäßig eingebettete Bewehrung, daß Temperatur-
und/oder Feuchtigkeitsschwankungen, die zu einer Dimensionsän
derung insbesondere der unter der Spachtelmasse angeordnete
tragende Konstruktion und/oder des Untergrunds führen können,
keine Beschädigung der unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse hergestellten Spachtelschicht bewirkt. Ebenso
stabilisiert diese, in dem Bindemittel eingebundene faserar
tige Bewehrung die Spachtelschicht gegenüber den bei ihrer Be
nutzung auftretenden Schwingungen und Vibrationen, was sich
wiederum sehr positiv auf die Haltbarkeit der unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtelschicht
auswirkt.
Eine besonders gute Haftung der Spachtelschicht auf dem darun
ter angeordneten Untergrund weisen solche Ausführungsformen
auf, bei denen die aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse er
stellten Spachtel einen maximalen Schwund und Schrumpf beim
Trocknen und Erhärten kleiner als 0,1 mm/m besitzen. Mit ande
ren Worten tritt bei dieser Ausführungsform - wenn überhaupt -
beim Trocknen und Erhärten nur ein minimales Schwinden und
Schrumpfen auf, so daß dementsprechend auch keine Schwund- und
Schrumpfkräfte auf die Spachtelschicht selbst oder auf den
darunter angeordneten Untergrund einwirken.
Die durchschnittliche Dicke der Spachtelschicht, die unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse auf dem Unter
grund angeordnet wird, richtet sich einerseits nach dem Mate
rial des Untergrunds und andererseits danach, welche Kräfte
und Belastungen die Spachtelschicht auszuhalten hat. Wird bei
spielsweise die Spachtelschicht auf einem Untergrund erstellt,
der eine relativ zerklüftete grobe Oberfläche aufweist, so
empfiehlt es sich, die Spachtelschicht in einer solchen Dicke
anzuordnen, die relativ groß ist, d. h. im Bereich zwischen 15
mm und 35 mm liegt. Bei relativ feinen, wenig zerklüfteten
Oberflächen des Untergrundes kann die durchschnittliche Dicke
der Spachtelschicht verringert werden, so daß hierbei durch
schnittliche Spachtelschichtdicken resultieren, die insbeson
dere zwischen 3 mm und etwa 15 mm variieren. Grundsätzlich
gilt weiter, daß die Dicke der unter Verwendung der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse erstellten Spachtelschicht mit zu
nehmender Beanspruchung derselben zu vergrößern ist, so daß
bei extremen Belastungen der Spachtelschicht dann, insbeson
dere auch abhängig vom Zustand und/oder der Tragfähigkeit des
Untergrundes, Dicken resultieren, die bis zu 35 mm betragen.
Besonders geeignet im Hinblick auf die Haltbarkeit und die Be
lastbarkeit ist es, wenn die aus der erfindungsgemäßen Spach
telmasse erstellte Spachtelschicht nach Fertigstellung und
Aushärtung eine Druckfestigkeit zwischen 10 N/mm2 und 60 N/mm2,
vorzugsweise zwischen 35 N/mm2 und 45 N/mm2, sowie eine Biege
zugfestigkeit zwischen 5 N/mm2 und 20 N/mm2, vorzugsweise zwi
schen 8 N/mm2 und 12 N/mm2 und insbesondere von 10 N/mm2 be
sitzt. Hierbei beziehen sich die zuvor genannten Werte zur
Druckfestigkeit und Biegezugfestigkeit auf Spachtelschichten,
die vor 28 Tagen erstellt wurde, wobei die diesbezüglichen
Werte nach DIN EN 196 bestimmt worden sind.
Um auch nach längerem Gebrauch der Spachtelschicht, die durch
Anwendung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse erstellt wird,
ein unerwünschtes Ablösen der Spachtelschicht von dem Unter
grund zu verhindern, ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Spachtelschicht eine Haftzugfestigkeit gegenüber dem Unter
grund zwischen 0,5 N/mm2 und 3 N/mm2 oder mindestens die Eigen
festigkeit des Untergrundes aufweist. Hierbei wird die Haft
zugfestigkeit nach DIN EN 13408 ermittelt.
Bezüglich des in der erfindungsgemäßen Spachtelmasse enthalte
nen Bindemittels ist festzuhalten, daß es sich hierbei, wie
bereits vorstehend erwähnt, ausschließlich um ein Bindemittel
auf der Basis von Calciumsulfat handelt. Hierbei umfaßt der
Begriff Calciumsulfat sowohl. Calciumsulfat-Halbhydrat als auch
eine Mischung aus Calciumsulfat-Halbhydrat mit Calciumsulfat-
Dihydrat. Desweiteren deckt der Begriff Calciumsulfat-Halbhy
drat sowohl das α-Halbhydrat als auch das β-Halbhydrat ab und
genügt der chemischen Formel CaSO4 × ½H2O, während das Calci
umsulfat-Dihydrat durch die chemische Formel CaSO4 × 2H2O zu
charakterisieren ist. Darüber hinaus können noch weitere Cal
ciumsulfate der allgemeinen Formel CaSO4, die allgemein auch
als Anhydrit bezeichnet werden, in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse als Bindemittel allein oder in Verbindung mit
den zuvor genannten Dihydraten oder Halbhydraten enthalten
sein, wobei insbesondere das Anhydrit II, das auch als
Estrichgips bezeichnet wird, vorzuziehen ist.
Grundsätzlich ist bezüglich der Konzentration dieses speziel
len Bindemittels auf der Basis von Calciumsulfat in der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse festzuhalten, daß die Bindemittel
konzentration abhängig vom jeweiligen rheologischen Verhal
ten, wie dieses bei bevorzugten Ausführungsformen vorstehend
beschrieben ist, und desweiteren derart festzulegen ist, daß
die zuvor angegebenen Festigkeitswerte (Druckfestigkeit, Bie
gezugfestigkeit und/oder Haftzugfestigkeit) der Spachtel
schicht auch erreicht werden. Bei Verwendung des auf Calcium
sulfat basierenden Bindemittels und vorzugsweise bei Verwen
dung des Calciumsulfat-Halbhydrates als Bindemittel in der er
findungsgemäßen Spachtelmasse variiert dann insbesondere des
sen Konzentration zwischen 30 Gew.-% und 80 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen 45 Gew.-% und 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse
der trockenen Spachtelmasse.
Weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse jedoch eine Mischung
aus Calciumsulfat-Halbhydrat und Calciumsulfat-Dihydrat als
Bindemittel auf, was sich besonders positiv in bezug auf die
Haltbarkeit einer hieraus hergestellten Spachtelschicht aus
wirkt, so variiert die Konzentration des Calciumsulfat-Dihy
drates insbesondere zwischen 0,1 Gew.-% und 5 Gew.-% und vor
zugsweise zwischen 0,5 Gew.-% und 3 Gew.-%, bezogen auf die Ge
samtmasse der erfindungsgemäßen Spachtelmasse. Dementsprechend
sind von den zuvor angegebenen Konzentrationswerten des Calci
umsulfat-Halbhydrates diese Konzentrationswerte des Calcium
sulfat-Dihydrates abzuziehen.
Darüber hinaus bietet es sich an, daß die erfindungsgemäße
Spachtelmasse desweiteren mindestens einen Füllstoff aufweist,
wobei die Gesamtkonzentration des Füllstoffes in der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse zwischen 5 Gew.-% und 60 Gew.-%, be
zogen auf die Gesamtmasse der erfindungsgemäßen Spachtelmasse,
ausmacht.
Besonders geeignete Füllstoffe, die in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse vorhanden sein können, sind carbonatische Füll
stoffe, Quarzsand und/oder mindestens ein organisches Binde
mittel.
Weist die erfindungsgemäße Spachtelmasse mindestens einen der
zuvor genannten Füllstoffe auf, so variieren die Einzelkonzen
trationen der Füllstoffe vorzugsweise wie folgt. Bei carbona
tischen Füllstoffen, so insbesondere bei Calciumcarbonat, in
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse variiert dessen Konzentra
tion zwischen 30 Gew.-% und 40 Gew.-%, bei Füllstoffen auf der
Basis von Quarzsand variiert die Quarzsandkonzentration vor
zugsweise zwischen 5 Gew.-% und 20 Gew.-% und bei Füllstoffen
auf der Basis des organischen Bindemittels schwankt dessen
Konzentration insbesondere zwischen 0,1 Gew.-% und 7 Gew.-%, wo
bei zusätzlich noch diese Konzentrationen der Füllstoffe auf
die Art und Konzentration des Bindemittels auf der Basis von
Calciumsulfat unter dem Gesichtspunkt des rheologischen Ver
haltens des hieraus hergestellten Spachtels und der Festigkeit
(Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit und/oder Haftzugfestig
keit) der unter Verwendung einer derartigen erfindungsgemäßen
Spachtelmasse erstellten Spachtelschicht selbst abzustimmen
sind.
Um bei der Herstellung der Spachtelschicht aus der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse insbesondere das Anmischen der Spachtel
masse mit Wasser zu erleichtern, die Verlaufseigenschaften und
das rheologische Verhalten zu verbessern bzw. anzupassen, eine
Schaumbildung zu unterdrücken und/oder die Erstarrung (Abhär
ten) des Spachtels zu verzögern, sieht eine besonders vorteil
hafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse vor,
daß diese desweiteren mit mindestens einem Additiv versehen
ist, das aus der Gruppe Dispersionsmittel, Verlaufsmittel,
Entschäumer und/oder Verzögerer ausgewählt ist, wobei die Ge
samtkonzentration des mindestens einen Additivs zwischen 1
Gew.-% und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 4 Gew.-% und 16
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse, variiert.
Wie bereits vorstehend bei der erfindungsgemäßen Spachtelmasse
ausgeführt ist, weist diese eine faserartige Bewehrung auf,
wobei diese Bewehrung gleichmäßig in die aus der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse erstellten ausgehärteten Spachtelschicht
eingebettet ist. Abhängig von der jeweils auf die Spachtel
schicht einwirkenden Kräfte und insbesondere auch den rheolo
gischen Eigenschaften des Spachtels sind in der erfindungsge
mäßen Spachtelmasse unterschiedliche Massenanteile an faserar
tiger Bewehrung enthalten, wobei in der erfindungsgemäßen
Spachtelmasse vorzugsweise zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-% und
insbesondere zwischen 0,2 Gew.-% und 5 Gew.-% an faserartiger
Bewehrung vorgesehen sind.
Besonders vorteilhaft bezüglich der Haltbarkeit, der Gleichmä
ßigkeit der Verteilung der faserartigen Bewehrung in der
Spachtelschicht und insbesondere in bezug auf die rheologi
schen Eigenschaften des Spachtels als auch unter dem Gesichts
punkt der Festigkeit ist es, wenn die erfindungsgemäße Spach
telmasse eine Bewehrung aus Polyacrylnitril-Fasern, Polyamid-
Fasern, Polyester-Fasern, Polyimid-Fasern, Aramid-Fasern, Car
bon-Fasern und/oder Mineralglas-Fasern umfaßt. Hierfür kommen
insbesondere auch solche Fasern in Frage, die eine Faserlänge
insbesondere zwischen etwa 3 mm und etwa 24 mm, vorzugsweise
zwischen 5 mm und 12 mm, aufweisen.
Beispiele für Polyacrylnitril-Fasern sind die im Handel er
hältlichen und beispielsweise von den Schwarzwälder Textilwer
ken unter der Handelsbezeichnung vertriebenen Polyacrylnitril-
Fasern Typ FPAC 235/040, FPAC 235/150, FPAC 237/040, FPAC
249/075, VF 11, PAC 250, PAC 6, 7 und/oder PAC 17 und/oder die
Mineralglasfasern des Typs F' 550/25.
Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Spachtelmasse als
faserartige Bewehrung solche Fasern aufweist, deren Titer zwi
schen 30 dtex und 148 dtex, vorzugsweise zwischen 36 dtex und
72 dtex, variiert, lassen sich mit einem derartig bewehrten
Spachtel Spachtelschichten herstellen, die aufgrund des ange
paßten rheologischen Verhaltens des Spachtels gleichmäßig auf
eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Untergründen
angeordnet werden können.
Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, besteht die faserartige
Bewehrung insbesondere aus multifilen Fasern, die eine Elemen
tarfadenzahl zwischen 10 und 100, vorzugsweise zwischen 15 und
50, besitzen. Hierzu ist festzuhalten, daß insbesondere bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Spachtelmasse und/oder
bei der Herstellung des Spachtels der ursprünglich vorliegende
multifile Faserverbund in der Regel aufgelöst wird, so daß
vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Spachtelmasse und/oder
des hieraus hergestellten Spachtels und/oder der Spachtel
schicht stets einzelne Filamentabschnitte vorliegen.
Wie bereits vorstehend ausgiebig dargelegt ist,, weist der, aus
der erfindungsgemäßen Spachtelmasse hergestellte Spachtel vor
zugsweise ein abgestuftes und auf die jeweiligen Anforderungen
angepaßtes rheologisches Verhalten auf, wobei dieses rheologi
sche Verhalten, wie ebenfalls vorstehend beschrieben ist,
durch Auswahl der Inhaltsstoffe der Spachtelmasse und deswei
teren durch das Verhältnis der Spachtelmasse zum Wasser ein
stellbar ist. Vorzugsweise wird der Spachtel aus der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse mit Wasser in einem. Massenverhält
nis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,05 bis 1 : 0,8, insbe
sondere von 1 : 0,2 bis 1 : 0,5 und vorzugsweise von 1 : 0,22 bis
1 : 0,28, erstellt, wobei ein derartig hergestellter Spachtel
insbesondere die Inhaltsstoffe der Spachtelmasse in einer ho
mogenen Verteilung aufweist, dieser Spachtel selbstverlaufend
und vorzugsweise die rheologischen Eigenschaften besitzt, wie
sie vorstehend für spezielle Ausführungsformen der erfindungs
gemäßen Spachtelmasse beschrieben ist. Desweiteren ist ein so
hergestellter Spachtel pumpfähig, so daß er mit herkömmlichen,
aus der Mörteltechnik bekannten und dort verwendeten Pumpen an
beliebige Stellen förderbar ist, wobei als besondere Eigen
schaft eines aus der erfindungsgemäßen Spachtelmasse herge
stellten derartigen Spachtels herauszuheben ist, daß während
des Pumpens, selbst bei hohen Scherkräften, keine Entmischung
der Inhaltsstoffe des Spachtels und insbesondere auch keine
Entmischung der faserartigen Bewehrung im Spachtel oder eine
Ansammlung von Anklumpungen von faserartigen Bewehrungen in
dem Spachtel resultieren.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere auch die
eingangs beschriebenen rheologischen Eigenschaften, besitzt
ein solcher Spachtel, der aus einer erfindungsgemäßen Spach
telmasse durch Vermischen derselben mit Wasser bei einem Mas
senverhältnis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,22 bis
1 : 0,26, hergestellt ist, wobei zur Herstellung dieses beson
ders bevorzugten Spachtels eine Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Spachtelmasse verwendet wird, die
zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-% Calciumsulfat-Halbhydrat,
zwischen 10 Gew.-% und 15 Gew.-% Quarzsand,
zwischen 35 Gew.-% und 40 Gew.-% Calciumcarbonat,
zwischen 0 Gew.-% und 2 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat,
zwischen 1 Gew.-% und 3 Gew.-% einer faserartigen Bewehrung
sowie
zwischen 0 Gew.-% und 16 Gew.-% mindestens eines Additivs
aufweist, wobei das mindestens eine Additiv aus der Gruppe
ausgewählt ist, die ein Dispersionspulver, ein Verflüssigungs
mittel für Gips, einen Entschäumer und ein Verzögerungsmittel
für Gips umfaßt.
Insbesondere weist der Quarzsand eine Sieblinie zwischen 0 und
0,5 mm und das Calciumcarbonat eine Sieblinie zwischen 0 und
0,15 mm auf, wobei sowohl Quarzsand als auch Calciumcarbonat
als Füllstoffe verwendet werden.
Wie bereits vorstehend wiederholt ausgeführt ist, wird die er
findungsgemäße Spachtelmasse insbesondere zur Herstellung von
solchen Spachteln verwendet, die auf einem entsprechenden Un
tergrund innerhalb von kürzester Zeit Spachtelschichten mit
den eingangs beschriebenen Eigenschaften ausbilden, wobei
diese Spachtelschichten den Untergrund überdecken und glatte
und porenarme Spachtelschichten ausbilden, so daß Niveauunter
schiede des Untergrundes egalisiert werden.
Insbesondere ist hervorzuheben, daß sich die erfindungsgemäße
Spachtelmasse zu einem solchen Spachtel durch ein einfaches
Vermischen mit Wasser verarbeiten läßt, der auf Holzdielenbö
den, festliegendem Parkett, Holzspanplatten, Holz-Zement-Plat
ten, Altuntergründen mit keramischen Belägen, Altuntergründen
auf der Basis von Estrichen jeglicher Art oder auf Beton als
Untergrund bereits bei einer geringen Auftragsmenge eine rela
tiv dünne Spachtelschicht ausbildet, die einerseits eine her
vorragend glatte und porenfreie Oberfläche besitzt und ande
rerseits eine ausgezeichnete Druckfestigkeit, eine hervorra
gende Biegezugfestigkeit und eine überraschend hohe Haftzugfe
stigkeit zu den zuvor aufgeführten verschiedenen Untergründen
aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spachtel
masse sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Spachtelmasse wird nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Zur Herstellung einer Spachtelschicht wurde auf einen besen
rein gekehrten und von herausragenden Nägeln befreiten alten
Holzdielenboden, der auf Stoß mit einer durchschnittlichen Fu
genbreite zwischen 1 mm und 4 mm verlegt war, eine solche
Spachtelmenge aufgebracht, daß die ausgehärtete Spachtel
schicht eine Dicke von 5 mm ergab. Die Inhaltsstoffe der hier
für verwendeten Spachtelmasse sind nachfolgend angegeben, wo
bei das Massenverhältnis von Spachtelmasse zu Wasser bei
1 : 0,24 lag.
Inhaltsstoffe der Spachtelmasse
12 kg Bindemittel auf der Basis von Calciumsulfat-α-
Halbhydrat
0,25 kg faserartige Bewehrung (Polyacrylnitril
Typ PA 10 250/57/6, Hersteller: Schwarzwälder
Textilwerke)
12,5 kg Zuschlagsstoffe (Calciumcarbonat Körnung 0-250 µm)
0,25 kg Additive (Entschäumer, Verflüssiger, Verzögerer,
Dispersionspulver)
Zum Anmischen der trocknen Spachtelmasse mit Wasser (6 kg)
wurde eine Rührmaschine mit 600 Umdrehungen/min verwendet, wo
bei bereits nach einer Rührzeit von drei Minuten eine homogene
Mischung resultierte. Nach einer Reifezeit von weiteren drei
Minuten wurde nochmals für eine Minute unter den zuvor genann
ten Bedingungen gerührt.
Die so hergestellte homogene Mischung des Spachtels wurde, wie
bereits vorstehend erwähnt, in einer Schichtdicke von insge
samt 5 mm auf den zuvor beschriebenen Holzdielenuntergrund
ausgegossen. Bereits nach einer kurzen Zeit stellte sich auf
grund der selbstnivellierenden Eigenschaften des Spachtels
eine gleichmäßige und ebene Oberfläche ein, ohne daß sich in
der Oberfläche die in dem Untergrund vorhandenen Stoßfugen ab
zeichneten. Die nunmehr abbindende Spachtelschicht wurde vor
direkter Sonnenbestrahlung und Zugluft geschützt, wobei eine
ausreichende Luftzirkulation den Trocknungs- und Erhärtungs
prozeß förderte.
Nach einer Trockenzeit von einem Tag wies die so erstellte
Spachtelschicht eine CM-Feuchte von kleiner als 1,5 CM-% auf,
so daß hierauf ein dampfdiffusionsoffener Bodenbelag verlegt
werden konnte, ohne daß es dabei erforderlich war, die Ober
fläche der Spachtelschicht nochmals abzuspachteln oder in son
stiger Weise zu glätten.
Sollte jedoch beabsichtigt sein, einen dampfdichten Bodenbelag
oder einen Holzbodenbelag auf diese Spachtelschicht aufzubrin
gen, so sollte die CM-Feuchte der Spachtelschicht kleiner als
0,5 CM-% betragen.
Die CM-Feuchte wurde mit Hilfe eines CM-Gerätes (Hersteller:
Riedel-de Haen) bestimmt, wobei dieses Gerät auf der Calcium
carbid-Methode basiert.
Nach einer Erhärtungszeit von 28 Tagen wies die so erstellte
Spachtelschicht folgende Eigenschaften auf:
Druckfestigkeit: 36 N/mm2
Biegezugfestigkeit: 13 N/mm2
Abriebfestigkeit: 645 mm3, gemessen nach
DIN-Entwurf prEN 12808-2
Ausführungsbeispiel 2
Analog zum Ausführungsbeispiel 1 wurde eine zweite Spachtel
schicht erstellt, wobei diese zweite Spachtelschicht jedoch
eine Dicke von 10 mm aufwies. Der Untergrund, auf den diese
zweite Spachtelschicht angeordnet wurde, bestand aus einem Ke
ramikboden mit einer Fugenbreite von 4 mm. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel stellte sich bereits nach einer sehr kur
zen Zeit, die in etwa 1,5 Minuten betrug, aufgrund der selbst
nivellierenden Eigenschaften des Spachtels eine gleichmäßige
und ebene Oberfläche der so hergestellten Schicht ein, ohne
daß sich in der Oberfläche die in dem Fliesenuntergrund vor
handene Fugen abzeichneten.
Nach einer Erhärtungszeit von 28 Tagen wies die so erstellte
Spachtelschicht folgende Eigenschaften auf:
Druckfestigkeit: 41 N/mm2
Biegezugfestigkeit: 15 N/mm2
Abriebfestigkeit: 582 mm3, gemessen nach
DIN-Entwurf prEN 12808-2
Um das rheologische Verhalten der vorstehend beim Ausführungs
beispiel 1 angegebenen Spachtelmasse, die in einem Massenver
hältnis von Spachtelmasse zu Wasser von 1 : 0,24 den in den Aus
führungsbeispielen 1 und 2 verwendeten Spachtel ergab, zu un
tersuchen und um insbesondere die Viskosität und die Deforma
tion dieses Spachtels im Vergleich zu einem herkömmlichen
hochwertigen Spachtel zu bestimmen, wurden rheologische Mes
sungen der Viskosität und der Deformation unter Verwendung ei
nes Rotationsrheometers Typ "CVO-50" der Firma "Bohlin-Instru
ments" durchgeführt, wobei das zuvor aufgeführte Rotati
onsrheometer mit der Bohlin-Gerätesoftware Version 6.00.03
versehen war.
Der Kriechtest zur Ermittlung der Deformation y wurde mit
Hilfe des Zylinder-Meßsystems C 25 durchgeführt, wobei eine
konstante Schubspannung angelegt wurde. Die sich aufgrund des
inneren Widerstandes des jeweiligen Spachtels einstellende
Auslenkung des beweglichen Kolbens wurde über einen definier
ten Zeitraum aufgenommen. Die so gemessene Deformation, die in
dem nachfolgenden Diagramm mit y bezeichnet ist, stellt dabei
ein Maß für die Verlaufseigenschaften des Spachtels dar.
Mit Hilfe der Rheometer-Software wurden für den Kriechtest
folgende Einstellungen vorgenommen:
Software-Benutzerebene 1
Viskosimetrieoptionen: schubspannungsgesteuert
Standardtest: Kriechtest
Software-Benutzerebene 2
Meßsystem: C 25
Spalt: 0,150 mm
Vorkonditionierung: ja
Scherrate: 50-s
Zeitdauer: 20 s
Ausgleichszeit: 20 s
Temperiermodus: isotherm
Temperatur: 23°C
(thermische
Ausgleichszeit): 0 s
Testmodusauswahl: Kriechtest
Schubspannung: 0,1 Pa konstant
Zeitdauer: 300 s
(Meßdauer)
Für die Ermittlung der Viskosität η wurde eine Viskositätsbe
stimmung ebenfalls mit Hilfe des Bohlin-Rheometers CVO 50
durchgeführt. An den beweglichen Meßkolben des verwendeten
Meßsystems C 25 wurde eine konstante Scherrate von 50 l/s an
gelegt. Aufgenommen wurde während der Messung die Schubspan
nung τ, die ein Maß für den inneren Widerstand der Probe gegen
die Rotation darstellt. Aus der gemessenen Schubspannung läßt
sich die Viskosität berechnen. Dargestellt wird der Viskosi
tätsverlauf über die Zeit. Ein eventueller Strukturabbau der
Probe kann über den Abfall der Viskosität ermittelt werden.
Mit Hilfe der Rheometer-Software wurden für die Ermittlung der
Viskosität folgende Einstellungen vorgenommen:
Software-Benutzerebene 1
Viskosimetrieoptionen: drehzahlgesteuert
Standardtest: Viskositätsmessung
Software-Benutzerebene 2
Meßsystem: C 25
Spalt: 0,150 mm
Vorkonditionierung: ja
Scherrate: 50 l/s
Zeitdauer: 20 s
Ausgleichszeit: 20 s
Temperiermodus: isotherm
Temperatur: 23°C
(thermische
Ausgleichszeit): 0 s
Testmodusauswahl: konstante Scherrate
Scherrate: 50 l/s
Verzögerungszeit: 0 s
Integrationszeit: 3 s
Wartezeit: 0 s
Anzahl Meßwerte: 50
Um die zuvor beschriebenen Messungen durchzuführen, wurden 100 g
Wasser in einem 500 ml Plastikbecher vorgelegt. Zu diesen
100 g Wasser wurden jeweils 417 g der Spachtelmasse gemäß Aus
führungsbeispiel 1 oder die Vergleichsspachtelmasse zugesetzt
und anschließend wurde ein Vermischen unter Verwendung eines
IKA-Laborrührwerkes während 45 Sekunden bei 800 U/min durchge
führt, so daß dementsprechend der jeweilige Spachtel erstellt
wurde.
Nach einer Reifezeit von drei Minuten wurde der jeweilige
Spachtel in das Meßsystem eingefüllt.
Die eigentliche Messung der Viskosität sowie der Deformation
wurde durch die entsprechende Software des Meßgerätes gesteu
ert.
Die nachfolgend wiedergegebenen Abb. 1 und 2 spiegeln
das rheologische Verhalten von zwei Spachteln anhand ihres
Viskositätsverhaltens während der vorgegebenen Meßzeit von 180
Sekunden und anhand der ermittelten Deformation während 300
Sekunden wieder. Hierbei ist in Abb. 1 die Deformation γ
über die Meßzeit t (Sekunden) und in Abb. 2 die Viskosi
tät η (Pas) über die Meßzeit t (Sekunden) wiedergegeben, wobei
die entsprechenden Kurvenverläufe in beiden Abbildungen, die
den in beiden Ausführungsbeispielen verwendeten Spachtel mit 1
kennzeichnen, während die Kurvenverläufe des Referenzspachtels
in beiden Abbildungen mit 2 gekennzeichnet sind.
Wie der Abb. 1 zu entnehmen ist, weist der dort mit 1 ge
kennzeichnete Spachtel in einer ersten Phase, die bei 80 Se
kunden endet, eine steil ansteigende Deformation auf, wobei
der diesbezügliche Kurvenverlauf der Deformation über die Zeit
hiernach in einen linearen Verlauf mit gleichmäßiger Deforma
tion mündet. Am Ende der ersten Phase weist der Spachtel 1
eine Deformation von 6, 7 auf, während in der hieran anschlie
ßenden Verdickungsphase der Deformationswert bei 7 liegt.
Insbesondere zeigt die Abb. 1, daß der Referenzspachtel 2
ein derartiges rheologisches Verhalten nicht aufweist, da hier
die Deformation über die gesamte Meßzeit gesehen kontinuier
lich ansteigt.
Aus der Abb. 2 ist zu entnehmen, daß hierbei der Spachtel
1, ausgehend von einer Viskosität von 0,42 Pas innerhalb einer
Zeit von etwa 70 Sekunden auf einen Viskositätswert von 0,29 Pas
abfällt, wobei dieser Wert somit etwa 69% der Anfangsvis
kosität beträgt. Hierzu völlig anders verhält sich der Refe
renzspachtel 2, bei dem sich die Viskosität über die gesamte
Meßzeit gesehen innerhalb der Meßtoleranz nicht nennenswert
verändert.