DE10213942A1

DE10213942A1 - Verfahren zur Herstellung betonhaltiger Platten mit Bestandteilen aus Porzellan

Info

Publication number: DE10213942A1
Application number: DE2002113942
Authority: DE
Inventors: Johannes Hein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: DE10213942B4

Abstract

Verfahren zur Herstellung betonhaltiger Platten, insbesondere Wand- und Bodenplatten, sowie Sonderausführungen mit Bestandteilen aus Porzellan. DOLLAR A Bei Platten und Sonderausführungen aus einer betonhaltigen Mischung und großformatigen Bestandteilen aus Porzellan werden Abrieb und Haltbarkeit sowie das optische Erscheinungsbild verbessert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine betonhaltige Platte, insbesondere Wand- und Bodenplatte, bestehend aus einer Mischung von Zement und Zuschlagstoffen sowie ein Verfahren zur Herstellung betonhaltiger Platten, insbesondere von Wand- und Bodenplatten.
Die bekannte betonhaltige Mischung besteht aus Zement, Feinstbindemitteln, Zuschlagsstoffen und Bestandteilen, wie Naturstein-, Glas-, Keramik- und Metallpartikeln.

Bei einer solchen betonhaltigen Mischung, die unter dem Namen "Terrazzo" bekannt ist, werden einer Trockenmischung aus Zement und Zuschlagsstoffen Bestandteile aus Naturstein, Glas, Keramik und Metall zugegeben. Diese Mischung wird anschließend mit Wasser vermischt. Aus der dadurch entstandenen Masse werden Platten geformt und nach dem Abbinden geschliffen. Mit diesem Verfahren lassen sich Beläge insbesondere für Fußböden und Wände aus Platten herstellen.

Bei solchen betonhaltigen Platten mit Bestandteilen aus Porzellan kommt beim Stand der Technik eine Korngröße von ca. 1-16 mm zur Anwendung. Das hoch abriebfeste und gegen Witterungseinflüsse äußerst beständige Porzellan kommt nur als kleinteiliges Element vor und bietet so nur einen geringen Schutz vor Abnutzung der Plattenoberfläche. Bei starker Benutzung sowie durch Witterungseinflüsse und starke Temperaturschwankungen brechen kleinteilige Bestandteile leicht aus, da die flächige Verbindung mit der betonhaltigen Mischung gering ist. Ein zusätzlicher Kostenfaktor entsteht mit dem Schreddern, Mahlen und Sieben des Porzellans um gleiche Korngrößen zu erhalten. Die Optik der Platte mit gleichmäßig eingestreuten kleinteiligen Porzellanpartikeln wirkt wenig attraktiv, wird heutigen Ansprüchen an optisch gut wirkenden Belägen nicht gerecht und kann die Formenvielfalt und Formensprache des Porzellans nicht wiedergeben. Bei Lagerung und Transport von fertig produzierten Platten entstehen Kosten durch die Beschädigung der empfindlichen Kanten und Oberflächen sowie durch die Bereitstellung vieler unterschiedlicher Formate und deren Vorabproduktion.

Ausgehend von dieser bekannten Platte und dem bekannten Verfahren zur Herstellung betonhaltiger Platten mit Bestandteilen aus Porzellan liegt nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, betonhaltige Platten unter Verbesserung der Nachteile des Standes der Technik und mit weiter verbesserten optischen Eigenschaften herzustellen. Ferner soll ein verbessertes Verfahren zur Herstellung dieser Platten geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den bekannten Platten dadurch gelöst, dass die Zuschlagstoffe großformatige Porzellanteile umfassen. Durch den Einsatz von großformatigen Porzellanteilen ist es möglich die Festigkeit der Platten gegenüber den bekannten Platten wesentlich zu erhöhen. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Platten z. B. im Eingangsbereichen von Hotels oder Firmen von Vorteil, die stark benutzt werden. Hierbei wird durch den Einsatz der großformatigen Porzellanteile zusätzlich eine ansprechende Optik erzielt, die durch Zufallsanordnung der Porzellananteile entsteht. Da relativ große Porzellanstücke eingesetzt werden, entfallen des weiteren die bisher notwendigen kostenintensiven Zerkleinerungsvorgänge des eingesetzten Porzellans.

Ferner kann die Porosität der erzeugten Platte gezielt eingestellt werden, so dass eine gewollte Wasseraufnahme stattfindet. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Eigenschaften insbesondere als Bodenplatte aus, da die bekannten Platten insbesondere bei nassem Wetter häufig eine Rutschgefahr darstellen.

Hierbei werden insbesondere großformatige Porzellananteile eingesetzt, die aus den Ausschuß- und Abfallmengen der Porzellanfertigung ohne weiterverarbeitende Schritte in den anfallenden Bruchgrößen von Gebrauchs- und technischen Porzellanen bestehen. Durch die Erfindung ist es somit erstmalig möglich, den Ausschuß bzw. Abfall der Porzellanindustrie ohne weitere Bearbeitungsschritte einzusetzen. Dies hat einerseits zur Folge, dass keine aufwendigen Zerkleinerungsverfahren notwendig sind, sowie dass keine zusätzlichen Lagerungskosten von zerkleinertem Material anfallen. Gleichzeitig bietet sich hier ein Weg für die Porzellanindustrie die bisher sehr aufwendige Entsorgung des Keramikabfalls, der zumeist als Sondermüll entsorgt werden muss und sich nicht zersetzt, zu umgehen und statt dessen den Abfall noch gewinnbringend einzusetzen.

Ferner können die erfindungsgemäßen Platten mit den bekannten Zuschlagstoffen, z. B. Sand, Mamor, Granit und/oder Sandstein versetzt werden. Darüberhinaus hat sich jedoch auch der Einsatz von Zuschlagstoffen aus Altreifen, z. B. geschredderte und/oder zerteilte Zuschlagstoffe aus Altreifen bewährt, die den solchermaßen versetzten Platten zusätzlichen Grip und Rutschfestigkeit verleihen.

Die Platten können des weiteren an ihrer Oberfläche mit Verbundelementen versehen sein, z. B. indem die eingesetzten großformatigen Porzellanteile in gewollter Anordnung verteilt werden, um so z. B. ganz bestimmte Muster, Zahlen oder dergleichen zu erzielen. Auf diese Weise ist es möglich die vorteilhaften Eigenschaften des Pozellans, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit mit einer optisch ansprechenden Form zu verbinden.

Gleichermaßen könnten gewollt vorgefertigte Verbundelemente, z. B. aus Glas und Porzellan in der Oberfläche eingelassen sein. Hierbei können solche Elemente nach der Herstellung der Platte eingelassen werden oder gleichzeitig bei der Herstellung der Platte mitgegossen werden.

Bezüglich des Verfahrens wird die Erfindung dadurch gelöst, dass ein Teil der Zuschlagstoffe von großformatigen Porzellanteilen gebildet werden. Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zement, die gewünschten Zuschlagstoffe und die großformatigen Porzellanteile in eine vorgefertigte Form eingefüllt. Hierbei hat sich der Einsatz einer betonhaltigen Mischung wie Dyckerhoff Flowstone, d. h. einer extrem fließfähigen und selbstverdichtenden Mischung besonders bewährt, da die Bestandteile aus Porzellan massiv eingegossen werden, ohne dass optisch auffällige Hohlräume, z. B. durch Luftblasen entstehen. Um eine gleichmäßige Umhüllung der Porzellanteile zu gewährleisten, hat es sich bewährt die Porzellanteile gleichzeitig mit dem Zement oder vor dem Zement in die Form einzufüllen. Nach dem Abbinden des Betons kann der enstandene Block aus der Form entnommen werden und anschließend in verschiedenen gewünschten Stärken als Scheiben aufgesägt/aufgegattert werden und die gewünschten Plattenformate aus diesen Scheiben gesägt werden. Hierdurch ist es möglich sehr individuell Plattenformate bereitzustellen, ohne dass damit ein erhöhter maschineller Aufwand verbunden wäre.

Die abgebundenen Blöcke mit den eingegossenen Bestandteilen aus Porzellan lassen sich mit geringem Kostenaufwand lagern und erst auf Anfrage erfolgt die Fertigung der gewünschten Plattenformate. Damit können Kosten für nicht nachgefragte Plattenformate in der Vorabproduktion und deren Folgekosten, Schutzverpackung für Lagerhaltung und Kosten aus Lagerschäden vermieden werden.

Diese Platten sind zusätzlich dadurch gekennzeichnet, das in die Platten ein Verbundelement eingesetzt wird.

Über die Anfertigung von Matrizen nach vorgegebenen Mustern und Entwürfen wie Dekore, Schnitte, Zahlen und Buchstaben können Einzelplatten oder dreidimensionale Sonderteile in vorherbestimmte Formen gegossen werden. Als Anwendungsbeispiele seien hier die Windrose mit den Bezeichnungen NSWO, der Türsturz mit der Bezeichnung C + M + B sowie Dekoranordnungen aus Schnitten von Henkeln, Tassen, Kaffeekannen, Tellern und Verbundelementen genannt.

Über die o. g. Verfahren entstehen Platten und Sonderausführungen, wobei jedes einzelene Stück aufgrund der speziellen Fertigungstechnik den Charakter eines Unikats hat. Sowohl die beabsichtigte als auch die zufällige Auswahl bei der Gestaltung von Flächen und Architekturräumen erziehlt gegenüber herkömmlichen "gleichgestreuten" Produkten ein außergewöhnlich schönes und optisch abwechslungsreiches Erscheinungsbild.

Als großformatiger Porzellanbruch kommen Ausschuß- und Abfallmengen wie Bomsen, Geschirre, Skulpturen und technische Porzellane aus der Porzellanherstellung von Industrie und Manufakturen zur Anwendung. Diese Ausschußmengen können ohne Nachbehandlung direkt weiterverarbeitet werden, der Wegfall vorhergehender Schritte im Recycling ist nicht nur kostengünstiger in der Wiederverwertung sondern ist auch unter ökologischen Gesichtspunkten sinnvoller als die Lagerung und/oder die Entsorgung und Belastung von Deponien. Die kostengünstige Wiederverwertung von Ausschußmaterial in einem neuen Produkt beinhaltet Vorteile für die keramische Industrie.

Als Zuschlagsstoff für die betonhaltige Mischung werden vorzugsweise Sand, Marmor, Granit, Basalt und Sandstein verwendet. Zum Einfärben der betonhaltigen Mischung werden vorzugsweise ca. 3% Eisendioxidfarben eingesetzt.

Bei Platten und Sonderausführungen aus einer betonhaltigen Mischung und großformatigen Bestandteilen aus Porzellan werden insbesondere wie bereits erläutert Abrieb und Haltbarkeit sowie das optische Erscheinungsbild verbessert.

Das Verfahren zur Herstellung von Platten, von Wand- und Bodenplatten und Sonderausführungen aus einer betonhaltigen Mischung und großformatigen Bestandteilen aus Porzellan sowie das Verfahren zur Herstellung von Platten und Sonderausführungen über Matrizen wird anhand folgender Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vorgefertigten Block in Durchsicht, um die Anordnung der Porzellanteile näher zu zeigen,

Fig. 2 der Block aus Fig. 1 im aufgeschnittenen Zustand,

Fig. 3 einen Block mit gewollt angeordneten Sonderzeichen.

In Fig. 1 ist ein Block 1) in Durchsicht dargestellt. In eine vorab erstellte Form aus einer Schalung bestehend aus vier Wandungen und einer Bodenschalung wird gleichzeitig und/oder nacheinander eine betonhaltige Mischung 2) aus Zement und Zuschlagsstoffen mit großformatigen Bestandteilen aus Porzellan 3), deren Stück- und Bruchgröße direkt aus den Abfallmengen der Porzellanhersteller entnommen oder bei sehr großen technischen oder Sanitärporzellanen in handliche Größen gebrochen ist, vergossen.

Fig. 2

Nach Abbinden der betonhaltigen Mischung wird der Block entschalt und in Tafeln 4) aufgeschnitten bzw. aufgegattert. Das Gatter und somit die Tafeldicke kann je nach Bedarf aber > 0,5 cm eingestellt werden. Die Bestandteile aus Porzellan treten nun an den Schnittflächen der Tafeln als Quer-, Längs- und Diagonalschnitte 5) auf. Je nach Beigabemenge des Porzellans von 15-125 kg auf 1/2 m³ betonhaltige Mischung verändert sich die Fülldichte der Porzellanbestandteile und erhöht mit zunehmender Fülldichte Abrieb und Haltbarkeit der Oberfläche. Aus den Tafeln, die üblicherweise aus dem Längsschnitt des Blocks entstehen, werden anschließend die gewünschten Formate der Wand- und Bodenplatten gesägt.

Fig. 3

In Fig. 3 wird erläutert, wie in eine vorab gefertigte Schalung eine Matrize mit an einer Fläche fixierten Porzellan- u/o Verbundelementen 7) auf die Bodenwandung eingelegt und anschließend mit einer betonhaltigen Mischung 6) ausgegossen wird. Die Anordnung der Porzellan- u/o Verbundelemente u/o Mosaikelemente entsteht nach vorherigen Skizzen und Entwürfen und unterscheidet sich von den Platten und Sonderteilen aus den Fig. 1 + 2 durch das dort entstehende Erscheinungsbild des "erwünschten Zufalls".

Claims

1. Betonhaltige Platte, insbesondere Wand- und Bodenplatte, bestehend aus einer Mischung von Zement und Zuschlagstoffen dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe großformatige Porzellananteile umfassen.

2. Betonhaltige Platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die großformatige Porzellananteile aus den Ausschuß- und Abfallmengen der Porzellanfertigung ohne weiterverarbeitende Schritte in den anfallenden Bruchgrößen von Gebrauchs- und technischen Porzellanen bestehen.

3. Betonhaltige Platte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine Dicke von mehr als 0,5 mm aufweist.

4. Betonhaltige Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche der Platte Verbundelemente eingelassen sind.

5. Betonhaltige Platte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundelemente gewählt sind aus: Buchstaben, Sonderzeichen, vorgefertigten Verbundelementen aus Glas und Keramik.

6. Verfahren zur Herstellung einer betonhaltigen Platte insbesondere Wand oder Bodenplatte, aus Zement und Zuschlagsstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Zuschlagstoffe von großformatigen Porzellanteilen gebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die großformatigen Porzellanbestandteile aus den Ausschuß- und Abfallmengen der Porzellanfertigung ohne weiterverarbeitende Schritte in den anfallenden Bruchgrößen von Gebrauchs- und technischen Porzellanen bestehen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Mischung aus einem Anteil von 15-125 kg Bestandteile Porzellan je ¹/₂ m³ betonhaltiger Mischung aus Zement und weiteren Zuschlagsstoffen besteht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass aus einer betonhaltigen Mischung ein Block gegossen wird und vorher und/oder gleichzeitig die großformatigen Bestandteile aus Porzellan eingestreut werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet dadurch, dass die Dichte der betonhaltigen Mischung über 2,4 g/cm³ liegt und die Härteklasse I erreicht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass der Block aus einer betonhaltigen Mischung und Porzellanbestandteilen nach dem Abbinden in Tafeln mit einer Dicke > 0,5 cm aufgegattert oder aufgesägt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die Tafeln in Platten insbesondere für Wand- und Bodenbeläge geschnitten werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Block aus einer betonhaltigen Mischung und Bestandteilen aus Porzellan zu Tischplatten, Stufen, Sitzen, Säulen und anderen Architekturelementen sowie Sonderanfertigungen nach Entwurf weiterverarbeitet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Platten nach Anspruch 12 und die Sonderausführungen nach Anspruch 13 nach dem Zuschnitt geschliffen und poliert werden und die Oberfläche endbehandelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, gekennzeichnet dadurch, dass in den Block aus einer betonhaltigen Mischung und Bestandteilen aus großformatigem Porzellan der Anteil der weiteren Zuschlagsstoffe an der betonhaltigen Mischung von 0-100% aus Porzellankörnungen und Porzellangranulat von 1-20 mm besteht.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass Porzellanteile vorab geschnitten und nach Skizzen und Entwürfen mit der Schnittfläche auf einer, eine oder mehrere Seiten des Blocks bildenden, Matrize fixiert werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass Dekore aus Porzellanbruch und/oder Dekore aus Schnitten und/oder Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen aus Porzellan, Glas und/oder Metall und/oder Verbundelemente nach Skizzen und Entwürfen auf einer Matrize fixiert werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass in die Platten und Sonderausführungen ein Verbundelement eingesetzt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, dass die Verbundelemente, die Bestandteile aus Porzellan, Glas und Metall mit einer Bindemittelemulsion ummantelt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass die Bestandteile aus Porzellan gefärbt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 18 und/oder 19, gekennzeichnet dadurch, dass Bestandteile und Verbundelemente aus gebrannter Keramik, Terracotta und/oder Klinker bestehen.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 21, gekennzeichnet dadurch, dass die betonhaltige Mischung des weiteren Zuschlagstoffe aus Altreifen, geschredderte und/oder zerteilte Bestandteile aus der Altreifenentsorgung von Kraftfahrzeugen enthält, um die Rutschhemmung von Bodenplatten und Sonderteilen im Gehbereich zu erhöhen.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 22, gekennzeichnet dadurch, dass die Wasseraufnahme der betonhaltigen Mischung ca. 12% beträgt.