EP1141497B1 - Dünnwandiges bauteil aus hydraulisch erhärtetem zementsteinmaterial sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Dünnwandiges bauteil aus hydraulisch erhärtetem zementsteinmaterial sowie verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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EP1141497B1
EP1141497B1 EP99970707A EP99970707A EP1141497B1 EP 1141497 B1 EP1141497 B1 EP 1141497B1 EP 99970707 A EP99970707 A EP 99970707A EP 99970707 A EP99970707 A EP 99970707A EP 1141497 B1 EP1141497 B1 EP 1141497B1
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steel wool
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component
process according
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Rolf-Rainer Schulz
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Dyckerhoff GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a thin-walled, flat component of high Strength from hydraulically hardened cement stone material as well a process for its manufacture.
  • SIMCON Slurry Infiltrated Mat Concrete
  • SIFCON Slurry Infiltrated Fiber Concrete
  • SIMCOM Standard Infiltrated Mat Concrete
  • a stainless steel fiber mat is first placed in a mold and then infiltrated with a cement-based slurry. These steel fiber mats are "pre-woven” and are supplied in large rolls. These mats only have to be cut and inserted into the mold. Because the orientation of the fibers in the fiber mat can be controlled, high tensile forces and ductility can be achieved with a relatively small fiber volume.
  • the cement mixtures for a SIMCON slurry have the following components in the proportions listed below: 1 / 0.31 / 0.6 / 0.3 / 0.045 Parts by weight of normal Portland cement / water / Quartz sand with a grain size of 250 mesh / Microsilica / super liquefier.
  • a fiber portion can be of 5.25% tensile strengths of 15.9 MPa at 1.1% elongation.
  • the SIMCON process provides for the concrete or the slurry mix and soak the stainless steel fiber mats with it, using vibration as an aid.
  • SIMCON mortars are e.g. Top layers Components or lost formwork created (ACI Structural Journal / September-October 1997, pp. 502-512). From SIMCON mortars but can only be relatively thick and flat components from minimal e.g. 15 to 20 mm are made because of the Steel fiber mats are relatively thick and completely potted the mats with flowable fresh mortar are relatively difficult is.
  • DT 24 09 231 A1 describes a process for the production of strengthened by inorganic binders and with mineral fibers reinforced spatial form bodies known.
  • a reinforced glue structure is known from DT 22 17 963.
  • the Reinforcement of the "glue structure", in particular a concrete, should be brought about by the fact that the reinforcement in particular Steel wool, steel fibers, steel rings and all other possible Elements with the concrete, for example, in a mixer or to be mixed in a mold.
  • the procedure corresponds according to this document the known SIFCON process, wherein but the reinforcement also made of plastic or glass material, Metal shavings or the like should be made.
  • the disadvantages corresponds to that of the SIFCON procedure, whereby Usually only particularly short fibers can be used in mixers are, otherwise there are layers, windings or Approaches to the mixing tools comes. You can also use this neither homogeneous distributions nor, according to that in the component introduced tensions, reinforcements in the Reach main stress directions
  • US 5,571,628 discloses metal fiber preforms and a method known for producing the same.
  • fibers with a length-to-diameter ratio of approx. 50 are introduced into a mold and, if necessary, in this mold a desired fiber content of, for example, 2 to 6% by volume be compressed.
  • the fibers by hand or with a Machine After the fibers by hand or with a Machine have been compressed, they are removed from the mold and passed as further pre-treatment steps as preforms, the further treatment steps provide that from the Infiltrate mold removed preform with a cement slurry.
  • a disadvantage of this method is that the preforms do not always maintain their shape and their compression strength and - after processing - their fiber content per Volumes are not reproducible.
  • preforms which have been produced in this way may possibly be reworked if they are in certain places, such as after molding, are expanded. Furthermore, in this Publication indicated that fiber contents above 10 vol .-% excluded are, because such high fiber contents are no longer infiltrable are.
  • the object of the invention is thin-walled, fiber-reinforced components high elasticity with a high fiber content and a very high dimensional stability and accuracy as well as a process to manufacture them with which not only thin-walled, flat, but also arbitrarily curved or angled shapes of thin components can be produced.
  • the invention provides to use steel wool mats, wherein these steel wool mats made of steel wool fibers of very small thickness and of great length. These steel wool fiber mats will strongly compressed according to the invention before infiltration. hereby fiber contents can be achieved that according to conventional Process and, according to conventional belief, not infiltrable are. According to the invention, these are pressed together in a mold Steel wool fiber mats with a specially selected cement suspension, namely a fine cement suspension with super plasticizers, injected.
  • the stainless steel wool is e.g. made from the material DIN 1.4113 or 1.4793 or alloyed stainless steels.
  • different Mats have fibers of different fineness; for example a mat is selected for components ⁇ 5 mm thick, which has an average fiber diameter of 0.08 mm; For Components with a greater thickness are suitable for coarser, medium fiber diameters from e.g. 0.12 mm.
  • the fiber lengths are between about 20 mm and several meters; average they several decimeters.
  • This long-fiber stainless steel wool is elastic and tough.
  • the fibers have length / diameter ratios (L / D ratios) of over 1000. Accordingly, this ratio is far above that critical value at which there is an increase in fiber length still property-improving effects.
  • the mats are very flexible or pliable, have a width of up to 1 m and are available rolled up on rolls with basis weights of, for example, 800 g / m 2 to 2000 g / m 2 .
  • the mats can be cut with scissors.
  • the stainless steel wool is preferably used with basis weights of 900 to 1000 g / m 2 and with average fiber diameters from 0.08 to 0.12 mm.
  • Fine cements are very fine-grained hydraulic binders, which by their chemical-mineralogical composition as well steady and graded grain distribution are characterized.
  • she generally consist of the usual cement raw materials, such as e.g. ground Portland cement clinker and / or ground slag sand and binding regulators; their production takes place in separate Production plants in cement plants.
  • Particularly advantageous is the individual grinding of the mineral raw materials that Separation of their fine components and their targeted composition also with regard to grain sizes and grain distribution.
  • Fine cements based on blastfurnace slag or Portland cement with a steady and graded particle size distribution with a maximum particle size d 95 of ⁇ 24 ⁇ m, preferably ⁇ 16 ⁇ m and an average particle size d 50 of ⁇ 7 ⁇ m, preferably ⁇ 5 ⁇ m are used. These are processed into suspensions by mixing them with water and with at least one so-called super liquefier (these are highly effective liquefiers or plasticizers), as well as in particular with microsilica and / or pigments and / or inert minerals, e.g. limestone powder and / or quartz powder and / or fly ash are mixed according to the same or less fineness as the fine cement.
  • super liquefier these are highly effective liquefiers or plasticizers
  • microsilica and / or pigments and / or inert minerals e.g. limestone powder and / or quartz powder and / or fly ash are mixed according to the same or less fineness as the fine cement.
  • Microsilica have very small grain diameters. It is in the range of about 0.1 ⁇ m. Because of this property, they are in able to fill the spaces between the cement grains. This will make the packing density in the cement paste matrix significantly increased. Although the grain diameter of the used Cement is moved in sizes of ⁇ 9.5 ⁇ m he is far surpassed by the microsilica particles, from what the filler effect results.
  • microsilica The pozzolanic properties of microsilica are shown in the Mainly determined by two properties. On the one hand they have a certain amount of reactive amorphous silicatic Ingredients that with the resulting calcium hydroxide during of cement hydration react. On the other hand, they have one large specific surface area on which these reactions take place can.
  • the effect of microsilica comes to improve the contact zone between surcharge and Cement stone matrix not to wear because the inventive Suspensions do not have a silicate additive.
  • microsilica is e.g. in amounts from 10 to 15 % By weight based on the solids content of the suspension in the form added to a dispersion consisting essentially of 50% by weight Microsilica and 50% by weight of water (slurry).
  • Fine cement based on blastfurnace slag is particularly advantageous for the suspensions used according to the invention because the very fine cements due to their lower reactivity towards fine cement based on Portland cement to achieve low viscosity Properties lower water levels and lower levels Liquefiers and / or superplasticizers are required.
  • Particularly suitable liquefiers or flow agents are e.g. the so-called super plasticizers such as lignin sulfonate, naphthalene sulfonate, Melamine sulfonate, polycarboxylate, which is considered highly effective Dispersing aids are known for the production of fine cement suspensions.
  • super plasticizers such as lignin sulfonate, naphthalene sulfonate, Melamine sulfonate, polycarboxylate, which is considered highly effective Dispersing aids are known for the production of fine cement suspensions.
  • the following mixtures are used in particular for the preparation of the suspensions used according to the invention: ultrafine 30 to 100, in particular 50 to 80% by mass; Condenser or Plasticizer (liquid) 0.1 to 5, in particular 0.5 to 4.0% by mass; Condenser or superplasticizer (Powder) 0.1 to 2.5, in particular 0.5 to 1.5% by mass; Microsilica (slurry) 0 to 30, in particular 5 to 15 mass%; pigments (Powder) 0 to 5, in particular 1 to 3% by mass; inert minerals 0 to 70, in particular 10 to 30% by mass; Feinstflugasche 0 to 50, in particular 10 to 30% by mass; each based on the solids content of the suspension.
  • the low-viscosity suspensions expediently have one Water / solids value between 0.4 and 0.6.
  • Your consistency, measured as the Marsh expiry time, is from 35 to 75 Seconds.
  • a suspension e.g. the amount of water required placed in a mixing vessel. Then the mixer is in Gear set and liquefier or eluent added. Subsequently the previously weighed dry substances are added. The mixture is then mixed further and homogenized in the process.
  • the components according to the invention are made according to a special embodiment the invention made by means of formwork.
  • the steel wool mats which are several millimeters thick, suitably to a desired thickness e.g. with the Formwork elements pressed together between the formwork.
  • the compression is due to the cotton-like Structure possible and causes a high degree of steel wool filling can be achieved.
  • one on top of the other Mats can be of any thickness e.g. also cross reinforcement will be realized.
  • the mats are pliable and pliable, they are almost unlimited adaptable and pressable to surface topographies. components or shapes can also be wrapped with it.
  • the mats with a fiber orientation according to the expected Voltage curve inserted in a mold or if necessary fixed to the existing component at certain points and by attaching it a formwork or the second half of the formwork with a corresponding one Contact pressure pressed to the desired thickness.
  • This procedure follows from Fig. 1.
  • the wool 1 is placed in a first formwork part 2 (process sequence a) and compressed with a second formwork part 3 (Arrow P, procedure b).
  • the degree of compression of the steel wool means that Degree of reinforcement (volume fraction of steel wool fibers) controlled.
  • Steel wool fibers are also present on the surface of the component are, especially in cases where the component exposed to aggressive media, stainless steel wool is used. It It is surprising that even the 10 to 20% of their delivery condition compressed steel wool mats completely and have it safely filled with fine binder suspensions. This is particularly astonishing because with fiber contents from around 6 Vol .-% the mats must be pressed together so strongly that there appears to be an impenetrable felt.
  • FIG. 2 Suspension 5 is pressed or injected from below against gravity into the edge-sealed formwork 2, 3 via an inlet 4 until the formwork is filled. The air can escape upwards through the outlet 6. After hardening of the suspension 5 to cement stone is removed.
  • the thin-walled component consists essentially of cement stone and several compressed mats 1 made of steel wool. It has unusually high strength, plastic deformation, working capacity, energy absorption until it reaches the fracture state and elasticity, which means that such thin components can be used as self-supporting building materials.
  • components with a thickness of less than 10 mm can be produced that have the following properties: thickness 4 to 8 mm flexural strength up to 80 N / mm 2 Compressive strength up to 70 N / mm 2 work capacity very high Tightness also against water very high
  • Such casings can optionally be mineral Insulation materials (e.g. foam concrete) can be filled and as highly effective Fire protection clothing serve. By appropriate shaping such plate, shell and molded parts can be used if necessary stiffen.
  • the material according to the invention can also be used as a cover layer e.g. for sandwich components.
  • sandwich components are fire protection doors.
  • the new building material also comes as an outer skin for reinforced concrete components into consideration, this skin being lost Formwork is used. Due to the factory production the thin-walled fiber material is also e.g. in column and Beam formwork a high degree of prefabrication achievable, with spacers already integrated for normal reinforcement could be.
  • a particular advantage is that such a lost one Formwork the post-treatment of the filled reinforced concrete makes dispensable, the tightness increases, thereby the rate of carbonation reduced and thus the corrosion protection improved for the reinforcing steel.
  • At factory made Formwork elements can be the quality of the surface control far more evenly and better than with in-situ concrete components. Coloring with expensive and complicated to use Pigments are limited to the few millimeters thick Outer skin. A good mechanical connection between the outer skin and filled reinforced concrete could be by pimples or suitable Structuring can be achieved on the inside.
  • the building material according to the invention also comes as a repair material into consideration. It can be found on damaged reinforced concrete surfaces complete top coats or local repairs be carried out. To do this, the imperfections and Cavities stuffed with steel wool mats, shelled, sealed and then injected. Cover layers can also be made after Principle of lost formwork applied and by injection be backfilled. Because of the low viscosity of the suspension and the fineness of the binder and due to the filling The formwork under pressure can be even the most complicated Mold surface structures. Therefore, the invention can also used for the production of reliefs and sculptures, which is particularly advantageous if the objects to be manufactured are exposed to particular mechanical stress.
  • the method according to the invention is independent of the orientation of the component applicable; therefore are in contrast to the SIMCON process e.g. also overhead applications e.g. on component undersides possible.

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Description

Die Erfindung betrifft ein dünnwandiges, flächiges Bauteil hoher Festigkeit aus hydraulisch erhärtetem Zementsteinmaterial sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aus dem Artikel "Flexural Behavior of Composite R.C.-Slurry Infiltrated Mat Concrete (SIMCON) Members" (ACI Structural Journal, Technical Paper, Title no. 94-S46, September-October 1997) sind zwei Methoden der Faserverstärkung von Beton bekannt.
Das eine Verfahren wird SIMCON (Slurry Infiltrated Mat Concrete) genannt, das anderer Verfahren SIFCON (Slurry Infiltrated Fiber Concrete). Bei dem SIMCOM-Verfahren wird zunächst eine Edelstahlfasermatte in eine Form eingelegt und dann mit einer auf Zement basierenden Schlämme infiltriert. Diese Stahlfasermatten sind "pre-woven" und werden in großen Rollen geliefert. Diese Matten müssen lediglich noch geschnitten und in die Form eingelegt werden. Dadurch, daß die Orientierung der Fasern in der Fasermatte kontrolliert werden kann, können hohe Zugkräfte und Duktilitäten bei relativ geringem Faservolumen erreicht werden. Die Zementmischungen für eine SIMCON-Schlämme weisen die folgenden Bestandteile in den nachfolgend aufgeführten Anteilen auf:
   1 / 0,31 / 0,6 / 0,3 / 0,045
   Gew.-Anteile von
   normalem Portlandzement / Wasser
   / Quarzsand einer Korngröße von 250 Mesh
   / Mikrosilica / Superverflüssiger.
Mit dem genannten Verfahren lassen sich bei einem Faseranteil von 5,25 % Zugfestigkeiten von 15,9 MPa bei 1,1 % Dehnung erreichen. Das SIMCON-Verfahren sieht vor, den Beton bzw. die Schlämme anzumischen und die Edelstahlfasermatten hiermit zu tränken, wobei Vibration zur Hilfe genommen wird.
Beim SIFCON-Verfahren werden die Fasern, und hierbei relativ kurze Fasern von lediglich 3 cm Länge, in einem vorgemischten Beton verteilt und anschließend mit diesem vergossen, was insbesondere bei Reparaturen von Vorteil sein soll. Die Nachteile von SIFCON werden in hohen Verarbeitungkosten und in fehlender gleicher Faserverteilung gesehen, so daß das SIFCON-Verfahren nicht sehr weit verbreitet ist.
Nach der Erhärtung ist beim SIMCON-Verfahren ein stahlfaserbewehrter Festmörtel entstanden, der gegenüber einem unbewehrten Festmörtel eine erheblich höhere Duktilität und eine höhere Festigkeit bewirkende, günstigere Rißverteilung bei Überbelastung aufweist. Aus SIMCON-Mörteln werden z.B. Deckschichten auf Bauteilen oder verlorene Schalungen erzeugt (ACI Structural Journal/September-Oktober 1997, S. 502-512). Aus SIMCON-Mörteln können aber lediglich relativ dicke und ebenflächige Bauteile von minimal z.B. 15 bis 20 mm hergestellt werden, weil die Stahlfasermatten relativ dick sind und das vollständige Vergießen der Matten mit fließfähigem Frischmörtel relativ schwierig ist.
Aus der DT 24 09 231 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von durch anorganische Bindemittel verfestigten und mit Mineralfasern verstärkten Raumform-Körpern bekannt.
Aus dieser Druckschrift ist es bekannt, durch anorganische Bindemittel verfestigte Massen mit Mineralfasern zu verstärken, wobei darauf hingewiesen wird, daß die Verstärkungsfasern i.A. durch Einmischen oder Einrieseln in die organischen Bindemittel eingebracht werden. Hierdurch würden jedoch nur unbefriedigende Ergebnisse erzielt. Demgegenüber sollen gemäß dieser Druckschrift flächige Verstärkungsmassen mit Bindemittelleim oder Mörtel getränkt werden und diese Verstärkungsmatten in frischem, nicht abgebundenem Zustand übereinander und/oder nebeneinander gelegt werden, bis die gewünschte Verstärkung erreicht ist. Beispielsweise soll eine flächige Verstärkungsmatte dadurch hergestellt werden, daß eine Verstärkungsmatte auf einem Tisch ausgerollt und pro Quadratmeter mit etwa 10 g Zementleim mit einem Wasserzementwert von 0,45 überzogen und mit einer Gummiwalze abgewalzt wird. Sodann wird die nächste Verstärkungsmatte aufgelegt und der Tränkvorgang wiederholt. Beim Aufeinanderlegen von 10 Verstärkungsmatten soll eine Platte von etwa 4 mm Dicke entstehen. Darüber hinaus schlägt diese Druckschrift vor, metallische Fasern mitzuverwenden. Bei einer Verstärkung gemäß dieser Druckschrift ist von Nachteil, daß sie besonders aufwendig ist und besonders geschultes Personal verlangt. Ferner entspricht dieses Verfahren in geradezu identischer Weise den üblicherweise eingesetzten Laminierverfahren für glasfaserverstärkte Kunststoffprodukte, welche ebenfalls den Nachteil eines großen Schmutzanfalls haben und zudem sehr aufwendig sind und eine anschließende Reinigungsprozedur erfordern. Zudem ist bei dem Verfahren gemäß dieser Druckschrift ein Mineralfasergehalt von 2 % üblich und möglich, der jedoch nicht ausreicht, um sehr starke Lasten abzufangen.
Aus der DT 22 17 963 ist ein bewehrtes Leimgefüge bekannt. Die Bewehrung des "Leimgefüges", also insbesondere eines Betons, soll dadurch herbeigeführt werden, daß die Bewehrung insbesondere Stahlwolle, Stahlfasern, Stahlringe und alle anderen möglichen Elemente mit dem Beton beispielsweise in einem Mischer oder in einer Form gemischt werden. Insofern entspricht das Verfahren gemäß dieser Druckschrift dem bekannten SIFCON-Verfahren, wobei jedoch die Bewehrung auch aus Kunststoff oder Glaswerkstoff, Metallspänen oder ähnlichem hergestellt sein soll. Die Nachteile dieses Verfahrens entsprechen dem des SIFCON-Verfahrens, wobei üblicherweise in Mischern nur besonders kurze Fasern verwendbar sind, da es ansonsten zu Lagenbildungen, Wickelbildungen oder Ansätzen an den Mischwerkzeugen kommt. Zudem lassen sich hiermit weder homogene Verteilungen noch, entsprechend der in das Bauteil eingebrachten Spannungen, Verstärkungen in den Hauptspannungsrichtungen erreichen
Aus der US 5,571,628 sind Metallfaservorformlinge und ein Verfahren zur Herstellung derselben bekannt. Bei diesem Verfahren sollen Fasern mit einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von ca. 50 in eine Form eingebracht werden und in dieser Form ggf. auf einen gewünschten Fasergehalt von beispielsweise 2 bis 6 Vol.-% komprimiert werden. Nachdem die Fasern von Hand oder mit einer Maschine komprimiert wurden, werden sie aus der Form entfernt und als Vorformlinge weiteren Behandlungsschritten zugeführt, wobei die weiteren Behandlungsschritte vorsehen, den aus der Form entfernten Vorformling mit einer Zementschlämme zu infiltrieren. Bei diesem Verfahren ist von Nachteil, daß die Vorformlinge nicht immer ihre Form beibehalten und ihre Kompressionsstärke und - nach der Verarbeitung - auch ihr Fasergehalt pro Volumen nicht reproduzierbar sind. Darüber hinaus müssen Vorformlinge, die auf diese Art hergestellt wurden, evtl. nachbearbeitet werden, wenn sie an bestimmten Stellen, wie beispielsweise nach dem Ausformen, expandiert sind. Ferner wird in dieser Druckschrift angegeben, daß Fasergehalte über 10 Vol.-% ausgeschlossen sind, da derartig hohe Fasergehalte nicht mehr infiltrierbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, dünnwandige, faserverstärkte Bauteile hoher Elastizität mit einem hohen Fasergehalt und einer sehr hohen Dimensionsstabilität und Genauigkeit sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, mit dem nicht nur dünnwandige, ebenflächige, sondern auch beliebig gekrümmte oder gewinkelte Formen dünner Bauteile herstellbar sind. Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den von diesen Ansprüchen abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung sieht vor, Stahlwollmatten zu verwenden, wobei diese Stahlwollmatten aus Stahlwollfasern sehr geringer Dicke und großer Länge bestehen. Diese Stahlwollfasermatten werden erfindungsgemäß vor dem Infiltrieren stark komprimiert. Hierdurch lassen sich Fasergehalte erzielen, die nach herkömmlichen Verfahren und nach herkömmlicher Überzeugung nicht infiltrierbar sind. Erfindungsgemäß werden diese in einer Form zusammengepreßten Stahlwollfasermatten mit einer speziell ausgewählten Zementsuspension, nämlich einer Feinstzementsuspension mit Superverflüssigern, injiziert.
Die Edelstahlwolle wird z.B. hergestellt aus dem Werkstoff DIN Nr. 1.4113 oder 1.4793 oder legierten Edelstählen. Unterschiedliche Matten weisen Fasern unterschiedlicher Feinheit auf; beispielsweise wird für Bauteile ≤ 5 mm Dicke eine Matte gewählt, die einen mittleren Faserdurchmesser von 0,08 mm aufweist; für Bauteile mit größerer Dicke eignen sich gröbere, mittlere Faserdurchmesser von z.B. 0,12 mm. Dabei liegen die Faserlängen zwischen etwa 20 mm und mehreren Metern; im Durchschnitt betragen sie mehrere Dezimeter.
Diese langfaserige Edelstahlwolle ist elastisch und zäh. Die Fasern haben Längen/Durchmesser-Verhältnisse (L/D-Verhältnisse) von über 1000. Demgemäß liegt dieses Verhältnis weit über dem kritischen Wert, bei dem sich eine Zunahme der Faserlänge noch eigenschaftsverbessernd auswirkt.
Die Matten sind sehr flexibel bzw. biegsam, weisen eine Breite bis zu 1 m auf und stehen mit Flächengewichten von z.B. 800 g/m2 bis 2000 g/m2 auf Rollen aufgerollt zur Verfügung. Die Matten sind mit einer Schere schneidbar.
Im Rahmen der Erfindung wird die Edelstahlwolle vorzugsweise mit Flächengewichten von 900 bis 1000 g/m2 und mit mittleren Faserdurchmessern von 0,08 bis 0,12 mm verwendet.
In Kombination mit dem ausgewählten und zusammengepreßten Stahlwollmattenerzeugnis in Form von Stahlwollefasern, insbesondere Edelstahlwolle, wird eine Suspension auf Basis von Feinstzement verwendet.
Feinstzemente sind sehr feinkörnige hydraulische Bindemittel, die durch ihre chemisch-mineralogische Zusammensetzung sowie stetige und abgestufte Kornverteilung charakterisiert sind. Sie bestehen im allgemeinen aus den üblichen Zementrohstoffen, wie z.B. gemahlenem Portlandzementklinker und/oder gemahlenem Hüttensand und Abbindereglern; ihre Herstellung erfolgt in gesonderten Produktionsanlagen in Zementwerken. Besonders vorteilhaft ist die Einzelvermahlung der mineralischen Ausgangsstoffe, die Separation ihrer Feinstbestandteile und deren gezielte Zusammensetzung auch bezüglich der Korngrößen und Kornverteilung.
Das wesentliche Merkmal von Feinstzementen zur Abgrenzung gegenüber konventionellen Normzementen, z.B. nach DIN 1164, ist die vergleichsweise hohe Feinheit dieser Bindemittel bei gleichzeitiger Begrenzung ihres Größtkorns, das üblicherweise durch die Angabe des Korndurchmessers bei 95 Masse-% der Mischung d95 angegeben wird.
Vorzügsweise werden Feinstzemente auf Hüttensand- oder Portlandzementbasis mit einer stetigen und abgestuften Kornverteilung mit einem Größtkorn d95 von ≤ 24 µm, vorzugsweise ≤ 16 µm, und einer mittleren Korngröße d50 von ≤ 7 µm, vorzugsweise ≤ 5 µm eingesetzt. Diese werden zu Suspensionen verarbeitet, indem sie mit Wasser und mit mindestens einem sogenannten Superverflüssiger (das sind hochwirksame Verflüssiger oder Fließmittel), sowie insbesondere auch mit Mikrosilica und/oder Pigmenten und/oder inerten Mineralstoffen, z.B. Kalksteinmehl und/oder Quarzmehl und/oder Flugasche entsprechend gleicher oder geringerer Feinheit wie der Feinstzement gemischt werden.
Mikrosilica sind Produkte, die bei der Herstellung von Ferro-Silizium anfallen. Sie werden im allgemeinen in Form wäßriger Dispersionen als Zusatzstoff bei Hochleistungsbetonen eingesetzt. Diese Art der Mikrosilica ist bekannt unter dem Namen "Slurry". Im wesentlichen sind drei von einander unabhängige Wirkungen im Beton mit Silikatzusätzen zu unterscheiden:
  • Füllereffekt;
  • Puzzolanische Reaktionen;
  • Verbesserung der Kontaktzone zwischen Zuschlag und Zementstein;
    • Mikrosilica haben sehr kleine Korndurchmesser. Er liegt im Bereich von.etwa 0,1 µm. Aufgrund dieser Eigenschaft sind sie in der Lage die Zwischenräume zwischen den Zementkörnern auszufüllen. Dadurch wird die Packungsdichte in der Zementsteinmatrix wesentlich erhöht. Obwohl sich der Korndurchmesser des verwendeten Zements schon in Größenordnungen von < 9,5 µm bewegt, wird er von den Mikrosilicapartikeln noch weit übertroffen, woraus der Füllereffekt resultiert.
    Die puzzolanischen Eigenschaften der Mikrosilica werden in der Hauptsache von zwei Eigenschaften bestimmt. Zum einem besitzen sie einen gewissen Anteil an reaktiven amorphen silikatischen Bestandteilen, die mit dem entstehenden Calziumhydroxyd während der Zementhydratation reagieren. Zum anderen weisen sie eine große spezifische Oberfläche auf, an der diese Reaktionen stattfinden können.
    Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt die Wirkung der Mikrosilica zur Verbesserung der Kontaktzone zwischen Zuschlag und Zementsteinmatrix nicht zum Tragen, weil die erfindungsgemäßen Suspensionen keinen silikatischen Zuschlag aufweisen.
    Erfindungsgemäß wird Mikrosilica z.B. in Mengen von 10 bis 15 Gew.-% bezogen auf den Feststoffanteil der Suspension in Form einer Dispersion zugegeben, die im wesentlichen aus 50 Gew.-% Mikrosilica und 50 Gew.% Wasser besteht (Slurry).
    Besonders vorteilhaft sind Feinstzemente auf Hüttensandbasis für die erfindungsgemäß verwendeten Suspensionen, weil die Feinstzemente aufgrund ihrer geringeren Reaktivität gegenüber Feinstzementen auf Portlandzementbasis zur Erzielung niedrigviskoser Eigenschaften geringere Wassergehalte und geringere Gehalte an Verflüssigern und/oder Fließmitteln erfordern.
    Besonders geeignete Verflüssiger bzw. Fließmittel sind z.B. die sogenannten Superverflüssiger wie Ligninsulfonat, Naphtalinsulfonat, Melaminsulfonat, Polycarboxylat, die als hochwirksame Dispergierhilfsmittel bekannt sind zur Herstellung von Feinstzementsuspensionen.
    Für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Suspensionen werden insbesondere folgende Mischungen verwendet:
    Feinstzement 30 bis 100, insbesondere 50 bis 80 Masse-%;
    Verflüssiger bzw.
    Fließmittel (flüssig)    		 0,1 bis 5, insbesondere 0,5 bis 4,0 Masse-%;
    Verflüssiger bzw.
    Fließmittel
    (pulverförmig)    		 0,1 bis 2,5, insbesondere 0,5 bis 1,5 Masse-%;
    Mikrosilica (Slurry) 0 bis 30, insbesondere 5 bis 15 Masse-%;
    Pigmente
    (pulverförmig)    		 0 bis 5, insbesondere 1 bis 3 Masse-%;
    inerte Mineralstoffe 0 bis 70, insbesondere 10 bis 30 Masse-%;
    Feinstflugasche 0 bis 50, insbesondere 10 bis 30 Masse-%;
    jeweils bezogen auf den Feststoffanteil der Suspension.
    Die niedrigviskosen Suspensionen weisen zweckmäßigerweise einen Wasser/Feststoffwert zwischen 0,4 und 0,6 auf. Ihre Konsistenz, gemessen als Auslaufzeit nach Marsh, beträgt von 35 bis 75 Sekunden.
    Zur Herstellung einer Suspension wird z.B. die benötigte Wassermenge in einem Mischgefäß vorgelegt. Dann wird der Mischer in Gang gesetzt und Verflüssiger oder Fließmittel zugegeben. Anschließend erfolgt die Zugabe der zuvor abgewogenen Trockenstoffe. Danach wird die Mischung weitergemischt und dabei homogenisiert.
    Die Erfindung wird im folgenden Beispiel anband einer Zeichnung erläutert. Es zeigen hierbei:
    Fig. 1a
    Stahlwollmatte in einer geöffneten Schalungsform,
    Fig. 1b
    Stahlwollmatte erfindungsgemäß zesammengepresst in einer geschlossenen Schalungsform,
    Fig. 2
    das erfindungsgemäße Injektionsverfabren in einer schematisierten Darstellung.
    Die erfindungsgemäßen Bauteile werden nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mittels Schalungen hergestellt. Dabei werden die Stahlwollmatten, die mehrere Millimeter dick sind, zweckmäßigerweise auf eine gewünschte Dicke z.B. mit den Schalungselementen zusammengepreßt zwischen den Schalungen angeordnet. Das Zusammenpressen ist aufgrund der watteartigen Struktur möglich und bewirkt, daß ein hoher Stahlwollefüllungsgrad erzielt werden kann. Durch mehrere, übereinander gelegte Matten kann eine beliebig dicke z.B. auch kreuzweise Bewehrung realisiert werden.
    Da die Matten biegsam und schmiegsam sind, sind sie nahezu unbegrenzt an Oberflächentopographien anpaßbar und andrückbar. Bauteile oder Formen können damit auch umwickelt werden. Die Matten werden mit einer Faserorientierung entsprechend dem erwarteten Spannungsverlauf in eine Form eingelegt oder gegebenenfalls auf dem vorhandenen Bauteil punktuell fixiert und durch Anbringen einer Schalung bzw. der zweiten Schalungshälfte mit einem entsprechenden Anpreßdruck auf die gewünschte Dicke zusammengepreßt. Diese Verfahrensweise ergibt sich aus Fig. 1. Die Wolle 1 wird in ein erstes Schalungsformteil 2 eingebracht (Verfahrensablauf a) und mit einem zweiten Schalungsformteil 3 zusammengedrückt (Pfeil P, Verfahrensablauf b).
    Durch den Grad des Zusammenpressens der Stahlwolle wird der Bewehrungsgrad (Volumenanteil der Stahlwollfasern) gesteuert. Da Stahlwollfasern auch an der Oberfläche des Bauteils vorhanden sind, wird insbesondere in den Fällen, in denen das Bauteil aggressiven Medien ausgesetzt ist, Edelstahlwolle verwendet. Es ist überraschend, daß sich sogar die auf 10 bis 20 % ihres Lieferzustandes zusammengedrückten Stahlwollmatten vollständig und sicher mit Feinstbindemittelsuspensionen verfüllen lassen. Dies ist besonders erstaunlich, weil bei Fasergehalten ab etwa 6 Vol.-% die Matten so stark zusammengepreßt werden müssen, daß sich ein scheinbar undurchdringlicher Filz ergibt.
    Zur möglichst vollständigen und kontrollierten Ausfüllung der Hohlräume zwischen den Schalungsteilen werden die Schalungen randlich abgedichtet und die Suspension unter Druck in die die gepreßte Stahlwollmatte aufweisende Schalung eingebracht, wobei Luftaustrittslöcher vorgesehen sind, so daß die durch die Suspension in der Schalung verdrängte Luft entweichen kann.
    Dieses Verfahren wird beispielsweise und prinzipiell in Fig. 2 dargestellt. In die randlich abgedichtete Schalung 2,3 wird über einen Einlaß 4 von unten entgegen der Schwerkraft Suspension 5 eingedrückt bzw. injiziert, bis die Schalung ausgefüllt ist. Die Luft kann nach oben durch den Auslaß 6 entweichen. Nach dem Erhärten der Suspension 5 zu Zementstein wird entschalt. Das dünnwandige Bauteil besteht im wesentlichen aus Zementstein und mehreren zusammengepreßten Matten 1 aus Stahlwolle. Es weist ungewöhnlich hohe Festigkeiten, plastisches Verformungsvermögen, Arbeitsvermögen, Energieaufnahme bis zum Erreichen des Bruchzustandes und Elastizität auf, woraus resultiert, daß derartige dünne Bauteile als selbsttragendes Baumaterial verwendbar ist. Beispielsweise lassen sich Bauteile unter 10 mm Dicke herstellen, die die folgenden Eigenschaften aufweisen:
    Dicke 4 bis 8 mm
    Biegezugfestigkeit bis 80 N/mm2
    Druckfestigkeit bis 70 N/mm2
    Arbeitsvermögen sehr hoch
    Dichtigkeit auch gegen Wasser sehr hoch
    Es ist überraschend, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dünnwandige Bauteile herstellbar sind mit Suspensionen, die normalerweise keine hohen Biegezugfestigkeiten wegen des hohen Wasser/Zement-Verhältnisses erbringen. Es ist überraschend, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die vorgenannten Eigenschaften mit Suspensionen erzielt werden, die aufgrund ihres verleichsweise hohen Wasser/Zement-Verhältnisses normalerweise keine derartig hohen Biegezugfestigkeiten erwarten lassen. Mit SIMCON wird bei einem Stahlfasergehalt von ca. 6 Vol.-% und einem sehr geringen Wasserzementwert von < 0,4 nur etwa die Hälfte der oben genannten Biegezugfestigkeit erreicht. Aufgrund dieser überraschend hohen Festigkeit ist es möglich, dünnwandige selbsttragende Bauteile herzustellen.
    Zudem ist überraschend, daß aufgrund des Injektionsverfahrens die dünnwandigen Bauteile an ihrer Oberfläche im wesentlichen aus Zementstein bestehen, während die Stahlwollfasern trotz des Anpreßdrucks der Schalung am fertigen Bauteil nur zu einem Bruchteil die Oberfläche tangieren.
    Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich verschiedenartige zementgebundene Formteile herstellen, die sehr dünnwandig sowie hochbewehrt sind und die darüberhinaus nahezu beliebig geformt und gegebenenfalls an der Oberfläche beliebig strukturiert werden können. Anwendungsbeispiele sind:
  • Platten;
  • Schalen;
  • Rohre und
  • Formteile mit nahezu beliebigen Querschnitten;
    • die als Dach- und Fassadenbekleidungen sowie zur Ummantelung oder Bekleidung zu schützender oder zu verdeckender Bauteile eingesetzt werden können.
    Derartige Ummantelungen können gegebenenfalls mit mineralischen Dämmmaterialien (z.B. Schaumbeton) gefüllt werden und als hochwirksame Brandschutzbekleidung dienen. Durch entsprechende Formgebung lassen sich solche Platten-, Schalen- und Formteile erforderlichenfalls aussteifen. Um ein hohes Maß an Vorfertigung und einen hohen Rationalisierungsgrad auf der Baustelle zu erreichen, können im Fertigteilwerk hergestellte Halbschalen in ähnlicher Weise wie Kabelkanäle aus Kunststoff über die zu ummantelnden Rohre oder Stahl-, Holz- und Kunststoffbauteile gestülpt und anschließend zusammengefügt werden. Die Stoßfugen lassen sich mit handelsüblichen Materialien abdichten und die Hohlräume über Einfüllstutzen mit Isoliermaterial füllen.
    Wegen der nahezu beliebigen Farb- und Formgebung sowie Oberflächenstrukturierung, insbesondere wegen der hohen Wasserdichtigkeit und der hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet sich der Werkstoff gemäß der Erfindung auch als Deckschicht z.B. für Sandwich-Bauteile an. Ein Beispiel für solche neuartigen Sandwich-Bauteile sind Feuerschutztüren. Aus den gleichen Gründen kommt das neue Baumaterial auch als Außenhaut für Stahlbetonbauteile in Betracht, wobei diese Außenhaut als verlorene Schalung verwendet wird. Aufgrund der werksmäßigen Herstellung des dünnwandigen Faserwerkstoffs ist auch z.B. bei Stützen- und Balkenschalungen ein hoher Grad der Vorfertigung erreichbar, wobei bereits Abstandhalter für die normale Bewehrung integriert sein können. Ein besonderer Vorteil ist, daß eine solche verlorene Schalung die Nachbehandlung des eingefüllten Stahlbetons entbehrlich macht, die Dichtigkeit erhöht, dadurch die Carbonatisierungsgeschwindigkeit herabsetzt und somit den Korrosionsschutz für den Bewehrungsstahl verbessert. Bei werksmäßig herstellten Schalelementen läßt sich die Qualität der Oberfläche weit gleichmäßiger und besser steuern als bei Ortbetonbauteilen. Das Einfärben mit teueren und in der Anwendung komplizierten Pigmenten beschränkt sich allein auf die wenige millimeterdicke Außenhaut. Eine gute mechanische Verbindung zwischen Außenhaut und eingefülltem Stahlbeton könnte durch Noppen oder geeignete Strukturierung auf der Innenseite erreicht werden.
    Das erfindungsgemäße Baumaterial kommt auch als Instandssetzungsmaterial in Betracht. Es können an geschädigten Stahlbetonoberflächen komplette Deckbeschichtungen oder örtliche Ausbesserungen ausgeführt werden. Dazu werden die Fehlstellen und Hohlräume mit Stahlwollmatten ausgestopft, geschalt, abgedichtet und anschließend injiziert. Deckschichten können auch nach dem Prinzip verlorener Schalung aufgebracht und durch Injektion hinterfüllt werden. Aufgrund der niedrigen Viskosität der Suspension und der Feinheit des Bindemittels und aufgrund der Füllung der Schalung unter Druck lassen sich auch komplizierteste Oberflächenstrukturen abformen. Daher kann die Erfindung auch für die Herstellung von Reliefs und Skulpturen benutzt werden, was von besonderem Vorteil ist, wenn die herzustellenden Objekte besonderer mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind.
    Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von der Orientirung des Bauteils anwendbar; daher sind im Gegensatz zum SIMCON-Verfahren z.B. auch Anwendungen über Kopf z.B. an Bauteilunterseiten möglich.
    Durch das Zusammendrücken der Stahlwollematten wird offensichtlich ein neues Produkt geschaffen, das für die Zwecke der Erfindung erst dadurch verwendbar wird. In Kombination mit den Suspensionen auf Feinstzementbasis kann die zusammengepreßte Struktur der Stahlwolle derart in Wirkverbindung mit dem erhärteten Suspensionsmaterial treten, daß ein neues Bauteil mit unerwarteten Eigenschaften entsteht.

    Claims (54)

    1. Faserbewehrtes, dünnwandiges Bauteil, enthaltend Metallfasern und eine Zementsteinmatrix,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Zementsteinmatrix eine aus Feinstzement und hochwirksamen verflüssigern ausgebildete Feinstzementsteinmatrix (5) aufweist und in der Feinstzementsteinmatrix (5) mehrere zusammengepreßte Stahlwollmatten (1) übereinander angeordnet sind, wobei die Außenflächen des Bauteils nahezu stahlwollfaserfrei sind.
    2. Bauteil nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Hauptflächen des Bauteils glatt sind und an den Oberflächen im wesentlichen Feinstzementsteinmaterial vorhanden ist.
    3. Bauteil nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollmatten (1) derart angeordnet sind, daß die Hauptrichtungen der Stahlwollfasern der Stahlwollmatten sich kreuzen.
    4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      gekennzeichnet durch
      einen Stahlwollmattenanteil von 2 bis 10 Volumen-%, insbesondere von 4 bis 8 Volumen-%.
    5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      gekennzeichnet durch
      eine Dicke von 3 bis 10 mm, insbesondere von 4 bis 8 mm.
    6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      gekennzeichnet durch
      eine Biegezugfestigkeit von 25 bis 80, insbesondere von 50 bis 75 N/mm2.
    7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
      gekennzeichnet durch
      eine Druckfestigkeit von 30 bis 75, insbesondere von 45 bis 60 N/mm2.
    8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Bauteil mit Pigmenten gefärbt ist.
    9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Bauteil gekrümmt ausgeformt ist.
    10. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      das Bauteil an seinen Hauptoberflächen eine Schalungsstruktur aufweist.
    11. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollfasern der Stahlwollmatten (1) einen mittleren Faserdurchmesser von 0,05 bis 0,20, insbesondere von 0,08 bis 0,12 mm aufweisen.
    12. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollmatten (1) ein Flächengewicht von 600 bis 2000, insbesondere von 700 bis 1100 g/m2 aufweisen.
    13. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollfasern ein Längen/Durchmesser-Verhältnis von über 1000 aufweisen.
    14. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) Mikrosilica in Mengen von 0 bis 30, insbesondere von 5 bis 15 Masse-% aufweist.
    15. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) Pigmente in Mengen von 0 bis 5, insbesondere von 1 bis 3 Masse-% aufweist.
    16. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) inerte Mineralstoffe in Mengen von 0 bis 70, insbesondere von 10 bis 30 Masse-% aufweist.
    17. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) Quarzmehl in Mengen von 0 bis 70, insbesondere von 10 bis 30 Masse-% aufweist.
    18. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) Feinstflugasche in Mengen von 0 bis 50, insbesondere von 0 bis 30 aufweist.
    19. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix (5) eine Portlandzementsteinmatrix ist.
    20. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Feinstzementsteinmatrix eine Hüttensandzementsteinmatrix ist.
    21. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die zusammengepreßten Stahlwollmatten von 3 bis 10, insbesondere von 4 bis 8 mm dick sind.
    22. Verfahren zur Herstellung eines metallfaserverstärkten, dünnwandigen Bauteils, aufweisend eine Zementsteinmatrix und Stahlfasern, insbesondere eines Bauteils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      zur Ausbildung einer dünnen Wandung mehrere Stahlwollmatten (1) übereinander angeordnet und in einer Schalung (2, 3) senkrecht zu ihrer jeweiligen Haupterstreckung zusammengepreßt werden und nach dem Zusammenpressen eine Suspension (5), welche Feinstzement und einen hochwirksamen Verflüssiger aufweist, in die Schalung (2, 3) und die Stahlwollmatten (1) injiziert wird, anschließend die Suspension (5) aushärten gelassen wird und danach das Bauteil aus der Schalungsform (2, 3) entschalt wird.
    23. Verfahren nach Anspruch 22,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Edelstahlwollmatten (1) verwendet werden.
    24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Stahlwollmatten (1) verwendet werden, die Stahlwollfasern mit mittleren Faserdurchmessern von 0,05 bis 0,20, insbesondere von 0,08 bis 0,12 mm, aufweisen.
    25. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Stahlwollmatten (1) verwendet werden, die Faserlängen zwischen 20 mm und mehreren Metern, im Durchschnitt von mehreren Dezimetern aufweisen.
    26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Stahlwollmatten (1) verwendet werden, deren Fasern ein Längen/Durchmesser-Verhältnis von über 1000 aufweisen.
    27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Stahlwollmatten (1) verwendet werden, die ein Flächengewicht von 600 bis 2000, insbesondere von 700 bis 1100 g/m2 aufweisen.
    28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollmatten (1) um 10 bis 20 % ihrer Dicke zusammengepreßt werden.
    29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      zwei Stahlwollmatten (1) verwendet werden, wobei die Hauptrichtung der Fasern der einen Stahlwollmatte (1) gewinkelt zur Hauptrichtung der Fasern der anderen Stahlwollmatte (1) angeordnet wird.
    30. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      eine Feinstzementsuspension (5) auf Basis von Hüttensand und Anreger verwendet wird.
    31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      eine Suspension (5) auf Feinstzementbasis auf Basis von Portlandzement verwendet wird.
    32. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 31,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      zur Herstellung der Feinstzementsuspension (5) ein Feinstzement mit einer abgestuften Kornverteilung und einem Großtkorn von d95 ≤ 24 µm, vorzugsweise von d95 ≤ 16 µm verwendet wird.
    33. Verfahren nach Anspruch 32,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      ein Feinstzement mit einer mittleren Korngröße von d50 ≤ 7 µm, insbesondere von ≤ 5 µm verwendet wird.
    34. Verfahren nach Anspruch 33,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Mikrosilica, insbesondere in Form einer Dispersion, zugemischt wird.
    35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      ein Pigment zugemischt wird.
    36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      ein Mineralstoff mit gleicher oder größerer Feinheit der Feinstzemente zugemischt wird.
    37. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 36,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      als hochwirksamer Verflüssiger Naphtalinsulfonat verwendet wird.
    38. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 37,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      als Superverflüssiger ein Polycarboxylat verwendet wird.
    39. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 38,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      zur Herstellung der Suspension (5) auf Feinstzementbasis die folgenden Zusammensetzungen verwendet werden: Feinstzement 30 bis 100, insbesondere 50 bis 80 Masse-%; Verflüssiger bzw.
      Fließmittel (flüssig)       0,1 bis 5, insbesondere 0,5 bis 4,0 Masse-%;       Verflüssiger bzw.
      Fließmittel
      (pulverförmig)       0,1 bis 2,5, insbesondere 0,5 bis 1,5 Masse-%;       Mikrosilica
      (Slurry)       0 bis 30, insbesondere 5 bis 15 Masse-%;       Pigmente
      (pulverförmig)       0 bis 5, insbesondere 1 bis 3 Masse-%;       inerte Mineralstoffe 0 bis 70, insbesondere 10 bis 30 Masse-%; Feinstflugasche 0 bis 50, insbesondere 10 bis 30 Masse-%;
      bezogen auf den Feststoffgehalt der Suspension.
    40. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 39,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Suspensionen (5) verwendet werden, die einen Wasser-/Feststoff-Wert von 0,4 bis 0,6 aufweisen.
    41. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 40,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Suspensionen (5) verwendet werden, die eine Konsistenz, gemessen als Auslaufzeit nach Marsh, von 35 bis 75 Sekunden aufweisen.
    42. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 41,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      zur Herstellung der Suspensionen (5) die benötigte Wassermenge in einem Mischgefäß vorgelegt und unter Mischen der Verflüssiger oder Fließmittel zugegeben wird, wonach anschließend die Zugabe der zuvor abgewogenen Trockenstoffe erfolgt und die Mischung weitergemischt und dabei homogenisiert wird.
    43. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 42,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Stahlwollmatten (1) zwischen einer abgedichteten Schalung (2, 3) zusammengepreßt werden und die Feinstzementsuspension (5) unter Druck in die Schalung (2, 3) injiziert wird, wobei ein Luftauslaß (6) vorgesehen ist, so daß die Luft aus dem Schalungsraum während der Injektion entweichen kann.
    44. Verfahren nach Anspruch 43,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      entgegen der Schwerkraft injiziert wird.
    45. Verfahren nach einem der Anspüche 22 bis 44, insbesondere nach Anspruch 44 oder 45,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      Bauteile einer Dicke ≤ 10 mm hergestellt werden.
    46. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 43 als Dach- und/oder Fassaden- und/oder Wandbekleidung.
    47. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 als Ummantelung oder Bekleidung zu schützender oder zu verdekkender Bauteile.
    48. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 in Form von Halbschalen zur Herstellung und Ummantelung von Kanälen, Rohren oder dergleichen.
    49. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 als Sandwich-Elemente zur Herstellung von Feuerschutztüren.
    50. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 als Außenhaut für Stahlbetonbauteile.
    51. Verwendung nach Anspruch 50,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      die Außenhaut eine verlorene Schalung ist.
    52. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 als verlorene Schalung.
    53. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 als Instandsetzungsmaterial, wobei Fehlstellen und/oder Hohlräume in geschädigten Betonoberflächenbereichen mit mindestens einer Stahlwollmatte ausgestopft wird, wobei die Matte gepreßt wird und anschließend geschalt, abgedichtet und die Suspension injiziert wird.
    54. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 21, hergestellt nach einem der Ansprüche 22 bis 43 zum Abformen komplizierter Oberflächenstrukturen.
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