DE1954013A1 - Verfahren zur Herstellung von Betonelementen mit glatter,wetterfester Oberflaeche - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Betonelementen mit glatter, wetterefester Oberfläche Bei der Herstellung von Betonelementen fUr die i3autechnik wie Fassadenplatten, Betonplatten, andelementen, Dachplatten und dergleichen wird seit langem angestrebt, auf einfache und wirtschaftlich annehmbare Weise eine §sthetisch ansprechendere und auch wetterfestere Oberfläche zu erzielenq Oft wird eine völlig glatte und glänzende Oberfläche gewünscht, die verschiedenfarbig sein oder ein metallartiges Aussehen haben kann. Es ist bereits bekannt, einem Betonteil durch eine Oberflächenbeschichtung mit einem Epoxy-Harz eine vergleichsweise glatte, glänzende Oberfläche zu geben. Bei in herkömmlicher Weise hergestellten Betonteilen wird der Verbrauch an dem ziemlich teuren Plastikmaterial äedoch wegen der-porösen Struktur der Betonoberfläche so groß, daß dieses Vorgehen wirtschaftlich nicht tragbar ist. Auch die mit diesem Verfahren erhaltene Oberfläche ist von ästhetischen Standpunkt nicht zufriedenstellend, da sie nicht völlig glatt und glänzend ist und auch nicht vollständig gleichmäßig aussieht. Es ist auch bereits bekannt, daß beim Gießen von Betonelementen eine vergleichsweise glatte und nahezu glänzende Oberfläche erzielt werden kann, ohne daß das gegossene Betonteil noch einer weiteren Behandlung bedarf. Es ist jedoch noch keine ausreichend beständige Methode entwickelt worden, eine derartige glatte und glänzende Oberfläche auf einem Betonelement zu erzeugen, und es hat sich überdies gezeigt, daß die Oberfläche nicht i.,asserbeständig ist sondern unter dem Einfluß von Regen und Feuchtigkeit schnell ihre glatte und glänzende Eigenschaft verliert.
• Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein einfaches und wirtschaftlich tragbares sowie dauerhaftes Verfahren zum Herstellen von Betonelementen zu schaffen, die eine glatte und glänzende, wetterbeständige Oberfläche haben, die auch in verschiedenen Farben und auch mit metall ähnlichem Charakter herzustellen ist. Das' Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement zunächst vorzugsweise unter Anwendung von Vibration in eine Form gegessen wird, die eine glatte und glänzende Innenfläche hat, wobei die Betonmischung vergleichsweise fett angesetzt wird und ein feinkörniges Füllmaterial wenigstens in dem Teil des Betonelementes verwendet @ird, der an die Formoberfläche angrenzt, daß da Betonelement aus der Form nicht vor Ablauf von eine bis fünf Tagen und vorzugsweise zwischen zwei und vier Tagen entnommen wird, daß die Oberflächenschicht des Betonelements, die an der glatten, glänzenden Formfläche gelegen hat, soweit ausgehärtet ist, daß sie, one Spuren zu hinterlassen, von der Formfläche abgehoben erc'en kann, und daß die Oberfläche des Betonelements, die an der glatten Formfläche gelegen hat, abschließend mit einer Beschichtung aus hartem, glasigem und wetterbeständigem Plastikmaterial überzogen wird.
• Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens es möglich ist, ein Betonerzeugnis zu erhalten, bei dem die Oberfläche, die an, der glatten, glänzen de@ Formfläche angelegen hat, fast genauso glatt und glänzend war, wie die Formfläche selbst. Es ergab sich auch, daß diese nicht poröse und glänzende Fläche des gegossenen Betonelementes sehr wetterbeständig war und ihr glänzendes Aussehen behielt, wenn sie mit einer dünnen Schicht aus hartem, glasigem und wetterbeständigem Plastikmaterial überzogen wurde. Da die Oberfläche des Betonelementes nach deni Gießen bereits sehr dicht und glänzend ist, ist auch der VelXbrauch an Plastikmaterial für das Beschichten der Oberfläche nur sehr gering, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlich annehmbar ist.
• Für die Form kann vorzugsweise eine glatte Glasplatte verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, als glatte Formwand eine solche aus Plastikmaterial zu verwenden, wofür sich z.B. Polyvenylchlorid, Silikongummi, Acrylplastiic, Polystyrol, Polyesterplastik oder Polyäthylenplastik eignet. Es ist auch möglich, eine polierte Metallplatte oder eine Metall-Blech-Tafel zu verwenden, die mit dem Zement keine Reaktion eingeht.
• Wenn nötig, kann die Formfläche vor dem Eingießen des Betons mit einer geeigneten Ablöseflüssigkeit versehen werden. Eine derartige Ablö'seflüssigkeit ist nicht erforderlïch, zJenn eine Glasplatte oder eine Plastikschicht verwendet wird. Es sei noch bemerkt, daß es nicht erforderlich ist, daß die glatte, glänzende Formfläche vollständig eben ist, sie kann'z.B. gewellt sein oder sonst eine nicht ebene Form haben, wenn sie nur glatt und glänzend ist.
• Die Betonmischung sollte wenigstens in dem Bereich, der unmittelbar an die glatte und glänzende Formfläche angrenzt, eine vergleichsweise fette Mischung sein und weinigstens soviel Zement je Raumeinheit enthalten, wie es der gewünschten Härteklasse entspricht, sowie ein Zugabematerial, deren gröste Teile feinkörniger Sand sind. wenigstens 10 bis 20 5 des Zugabematerials sollte eine Korngröße von weniger als 0,25mm haben, und auch der übrige Teil des Zugabestoffes sollte vergleichsweise feinkörnig und vorzugsweise nicht gröber als li mm sein.
• Als Plastikoberflächenbeschichtung für die glänzende Fläche des gegossenen Betonprodukts eignet sich besonders Epoxy-Harz, doch können auch andere Plastikmaterialien Verwendung finden wie eta Silikonplastik, Polyesterplastik, Acrylplastik und Polyurethanplastikmaterialien.
• Es stellte sich heraus, daß die Oberfläche eines Betone elemntes, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, vollkommen glatt, dicht und glänzend und auch sehr hart und wetterbeständig ist.
• Die glatte, glänzende Oberfläche des Betonelements kann auf sehr einfache Weise in verschiedenen Farben gestaltet sein, indem Farbzement oder ein sonstiges geeignetes lsarbpulver dem Plastikmaterial, das für die Oberflächenbeschichtung verwendet wird, zugesetzt wird. Dieses Pigmentpulver kann z.B. ein Metallpulver sein wie etwa Kupfer oder Aluminiumpulver, wobei danr die Oberfläche des Betonprodukts das Aussehen einer polierten Kupfer-oder Aluminiumfläche hat. Es ist selbstverständlich auch möglich, pulverförmige Metallegierungen oder Metallmischungen zu verwenden, z.B. eine sogenannte Kupferbronze, um ein metallartiges Aussehen der Oberfläche des Betonerzeugnisses hervorzurufen.
• Für den Teil des Betonelementes, der nicht unmittelbar an die glatte und glänzende Oberfläche angrenzt, kann eine Beton mischung anderer Zusammensetzung gewählt werden als für den Teil, der unmittelbar an die Oberfläche angrenzt. So braucht ht z.B der übrige Teil eine nicht so fette Mischung zu haben und kann auch groberes Zugabematerial enthalten sollte erforderliche Verstärkungselemente. Das erfindungsgemäße Verfahren soll durch nachstehende Beispiele no-ch erlautert werden.
• Beispiel Betonzusammen- Gießver- Aushärt- Epoxy- Zugabe zur Plastiksetzung fahren zeit Schicht beschichtung 1,2 kg Sand, 0-3mm Vibration auf 3 Tage 0,3-0,4mm-(15% < 0,25mm) Hartplastik 1 0,5 kg Standart Zement 0,23 kg Wasser 1,5 kg Sand 0-3mm Vibration auf 2 Tage 0,3-0,4mm 5g Aluminiumpul-(1,5% < 0,25mm) Glas ver je m² 2 0,5 kg Standard Zement 0,24 kg Wasser 1,8 kg Sand 0-3mm Vibration auf 4 Tage 0,3-0,4mm-(15% < 0,25mm) einem Plastikfilm 3 0,5 kg Standard Zement 0,28 kg Wasser 1,6 kg Sand 0-4mm Vibration auf 2 Tage 0,3-0,4mm-(20% < 0,25mm) einem Plastikfilm 4 0,5 kg Standard Zement 0,25 kg Wasser Bei der Verwendung von nach dem erfindunggemäßen Verfahren hergestellten Betonelementen im Freien bei kaltem Klima z.B. für Dach oder Fassadenplatten werden die Elemente mit Wasser durch die Oberfläche hindurch gesättigt, die nicht mit einer undurchlässigen Plastikschicht abgeschlossen ist, und wenn diese Elemente dann Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt werden, haben sich Schwierigkeiten eingestellt, da sie Frostbeschädigungen zeigten. Nach mehrmaligem Frieren und Tauen im Wechsel traten in den Elementen mehr oder weniger feine Risse auf, so daß der Beton sich in einzelne Plättchen oder Schuppen aurspaltete, während die Plastikbeschichtung davon unbeeinflußt auf dem Betonmaterial haften blieb.
• Diese Schwierigkeit kann durch eine abgewandelte,Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vollständig beseitigt werden. Danach wird das Betonelement so hergestellt, daß der Beton des Elementes einen Wasseraufnahmefaktor von nicht mehr als 7 ß und vorzugsweise weniger als 5 X hat. Dieser erforderliche niedrige Wasseraufnahmefaktor kann damit erw zielt werden, daß ein sehr dichter und nicht poröser Beton hergestellt wird, der sich bei Verwendung von sehr feinkörnigem Sand als Zugabestoff ergibt, wenn darüber hinaus bei der Herstellung des Betons so wenig wie möglich porenbildende Flüssigkeiten verwendet werden. Es werden vorzugsweise überhaupt keine porenbildenden Zusatzflüssigkeiten beigefügt, wenn dies im Hinblick auf die angewandte Fertigungsmethode möglich ist.
• Der als Zugabestoff verwendete feinkörnige Sand sollte bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wenigstens 90, Sandkörner enthalten, deren Korngröße geringer als 2mm ist, wobei 50 ,« eine Korngröße von weniger als 0,5mm und wenigstens 23 % eine Korngröße aufweist, die kleiner ist als 0,25mm. Die Bedingungen, die für ein solches frpstsicheres Betonerzeugnis eingehalten werden müssen sind somit in jeder Beziehung mit den Bedingungen vergleichbar, die erforderlich sind, um ein Erzeugnis ilit glatter, glänzender und wetterbeständiger Oberfläche zu erzielen.
• Die Frostbeständigkeit der Betonerzeugnisse, die nach dem abgewandelten Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt erden, wurde in einer großen Anzahl von Versuchen erprobt, wobei die Test stücke eine glatte und glänzende Oberfläche mit einer Epoxy-Harz-Beschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufwien sen, während bei der Herstellung feikörniger Sand nach der oben genannten Zusammensetzung als Zugabestoff verwendet wurde. Die Porosität derartiger Teststücke wurde durch unterschiedliche Zugabe von porenbildenden flüssigkeiten, die im Handel unter dem Namen "Zackamin" erhältlich sind, variiert. Zunächst wurde das Trockengewicht der Teststücke bestimmt, wonach diese dann 5 Stunden lang in kochendes Wasser gelegt und anschließend abermals gewogen wurden. Die prozentuale Zunahme des Gewichts zwischen den beiden wägungen wird als Wasseraufnahmefaktor der verschiedenen Teststücke bezeichnet. Anschließend wurden diese Teststücke abwechselnd eingefroren und wieder aufgetaut und dabei bestimmt, Wieviele derartige Frost- Tau- Zyklen jedes Test stück auszuhalten vermochte, ohne daß Risse und Sprünge auftraten. D Ergebnis dieser Testes ist in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Wasserabsorption Zahl der Frost- Ergebnis Tau- Zyklen 5,5 50 fehlerlos 4,0 30 " 4,5 30 " 4,7 30 " 7,0 30 " 7,0 15 Risse und Sprünge 7,5 10 " 7,5 11 " -8,4 10 lt 8,5 15 10,0 10 li 11,0 13 lt Aus der Tabelle läßt sich erkennen, daß Teststücke mit einem Absorptionsfaktor von weniger als 7 % wenigstens 50 derartigen Frost- Tau- Zyklen standzuhalten vermögen, ohne daß sie beschädigt werden, wogegen Test stücke mit einem höheren Wasserabsorptionsgehalt bereits vor Erreichen der 50 Frost-Tau- Zyklen Risse und Sprünge aufwiesen.
• Test stücke mit einem Wasserabsorptionsfaktor, der geringer war als 5 , haben gezeigt, daß sie eine wesentlich größere Zahl von Frost- Tau- Zyklen als 30 ohne Beschädigung auszuhalten vermochten.
• Entsprechende Versuche mit Teststücken, die in derselben Weise hergestellt wurden, jedoch nicht die undurchlässige Oberflächenbeschichtung aus Plastikmaterial aufwiesen, ergaben, daß unabhängig vom Grad der Wasserabsorption diese Teststücke wenigstens 50 Frost- Tau- Zyklen auszuhalten vermochten, ohne daß Risse und Sprünge auftraten. Das zeigt nun, daß es das Vorhandensein der undurchlässigen Oberflächenschicht aus einem Plastikmaterial ist, welches die Schwierigkeiten der Frostbeständigkeit der Betonelemente hervorrie-f, wenn ein solches Element verwendet wird, das durch diejenigen Flächen, die nicht mit liner Plastikoberflächenschicht abgedeckt sirid, mit Wasser anreichern kann, und das Element dann einem Wechselspiel von Frost und Tauen ausgesetzt ist. Patentanspruche

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E Verfahren zur Herstellung von Betonelementen wie Fassadenplatten, Betontafeln, Wandbauplatten, Dachplatten oder dergleichen mit einer glatten, undurchlässigen, wetterfesten Ober-.

   fläche, dadurch gekennzeichnet., daß das Betonelement zunächst eventuell unter Anwendung von Vibrationen in eine Form mit einer glatten Oberfläche unter Verwendung einer vergleichsweise fetten Mischung und feinkörnigen Zugabestoffen wenigstens im Bereich nahe der glatten Oberfläche gegossen wird, das Element wenigstens ein bis 5 Tage, vorzugsweise zwei bis vier Tage in der Form belassen wird, so daß die an der glatten Formwand anliegenden Obe.rflächenschichten- des Betonelementes so weit ausgehärtet sind,-daß sie, ohne Spuren zu von der Formfläche abgehoben werden können, und die an der glatten Formfläche gegossene Fläche des Betonelementes anschließend mit einer harten, glasigen und wetterbeständigen Plastikschicht überzogen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte, glänzende Formoberfläche aus Glas, einem Plastikwerkstoff wie z.B. Polyvenylchlorid, Silikongummi, Acrylplastik, Polyesterplastik, Polystyrolplastik, Polyäthylenplastik oder einem polierten Metall, das gegenüber Zement unempfindlich ist, besteht.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonmischung ein Zugabematerial enthält, bei dem wenigstens 10 ,0 eine Korngröße von kleiner als 0,25mm und der übrige Teil eine Korngröße von weniger als 4mm aufweist, wobei diese Betonmischung wenigstens in dem unmittelbar an die glatte, glänzende Formfläche angrenzenden Teil des Betonelementes verwendet wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche~1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Plastikoberflächenbeschichtung Epoxyharz, Silikonplastik, Polyesterplastik, Acrylplastik oder Polyurethanplastik verwendet wird.

   5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Plastikbeschichtungsmaterial ein Pigmentpulver oder ein Metallpulver, z.B.ein Kupferpulver oder Aluminiumpulver oder ein Pulver aus einer Metallegierung oder Metallmischung wie etwa Kupferbrbnze, zugefügt wird.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zurHerstellung von Betonelementen für den Einsatz an der Außenluft wie etwa DachpldLen oder Fassadenplatten, welche durch Regenwasser gesättigt und Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugabestoff derartig feinkörniges Material gewählt und eine derartig geringe Menge porenbildender Flüssigkeit der Betonmischung zugesetzt wird, daß das Betonenderzeugnis einen Wasserabsorptionsfaktor von weniger als 7 ffi und vorzugsweise weniger als 5 % erhält.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugabestoff ein Sand verwendet wird, bei dem 90 g0 eine Teilchengröße unter 2 mm, wenigstens 50 % eine Korngrö-Be unter 0,5 mm und wenigstens 25 eine Korngröße unter 0, 25 mm aufweist.

   8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß keine porenbildende Flüssigkeit-der Betonmischung zugesetzt wird.

   9. Betonelement, z.B. Fassadenplatte, Dachplatte, Betontafel, Wandelement oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine seiner Flächen glatt und glänzend ist und eine Oberflächenbeschichtung aus hartem, glasartigem und wetterbeständigem Plastikmaterial aufweist.

   10. Betonelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastikbeschichtung aus Epoxyharz, Silikonplastik, Polyesterplastik, Acrylplastik oder Polyurethanplastik besteht.

   11. Betonelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastikbeschichtung ein Pigmentpulver oder ein Metallpulver,z.B. ein Kupferpulver oder Aluminiumpulver oder ein Pulver einer Metallegierung oder Metallmischung, z.B, Kupferbronze, enthält.

   12, Betonelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der unmittelbar an die glatte, glänzende Oberfläche anBrenzende Teil aus einem Rohstoff mit einem Zugabematerial hergestellt ist, das wenigstens zu 10 ß aus einer Korngröße von weniger als 0,25 mm und im übrigen aus einer Korngröße von weniger als 4 mm besteht, 15. Betonelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Wasserabsorptionsfaktor von weniger als 7 ,%, vorzugsweise unter 5 % hat.

   14. Betonelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das bei seiner Herstellung verwendet Zugabematerial Sand ist, dessen Korngröße zu 90 ß unter 2 mm, wenigstens zu 50 % unter etwa 0,5 mm und wenigstens zu 25 % unter 0, 25 mm liegt.