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(11) | EP 0 789 112 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verbund-Bauelemente |
[0001] Die Erfindung betrifft Verbund-Bauelemente aus einer Kernschicht A aus Polystyrol-Partikelschaum und mindestens einer Deckschicht C aus Zementmörtel sowie ein Verfahren zur Herstellung der Verbund-Bauelemente.
[0002] Im Bereich des Bauwesens ist die Benutzung von Bauelementen bekannt, die aus einer Kernschicht aus Schaumstoff bestehen, an deren Außenflächen Deckschichten aus Zement angebracht sind. Derartige Bauelemente dienen z.B. als Ziegel, Abdeckplatten, Deckenelemente oder Tafeln für die Innen- und Außenverkleidung von Gebäuden. Aufgrund der Kombination von Schaumstoff und Zement weisen solche Bauelemente sowohl eine hohe Isolierwirkung als auch gute mechanische Eigenschaften, insbesondere gute Stoßfestigkeit, auf. Bisher wurden solche Bauelemente folgendermaßen hergestellt:
1. Herstellung der Polystyrolschaum-Schicht durch übliches Versintern vorgeschäumter treibmittelhaltiger Polystyrol-Perlen in einer Form, wobei der in die Form eingeleitete Dampf das Versintern der vorgeschäumten Perlen bewirkt, so daß das vorher zwischen den Perlen vorhandene Zwickelvolumen verschwindet und sich eine kompakter Schaumstoff bildet.
2. Die Schaumstoffschicht wird ein- oder zweiseitig mit einer Zementschicht versehen. Dies ist ein aufwendiges und kompliziertes Verfahren, bei dem Zusatzwerkstoffe, z.B. Klebstoffe verwendet werden müssen, deren Wirkung im Lauf der Zeit nachläßt.
[0003] Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, Verbund-Bauelemente bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweisen.
[0005] Die Herstellung der Verbund-Bauelemente erfolgt dadurch, daß man
a) flüssigen Zementmörtel und Polystyrol-Schaumpartikel mit großem Zwickelvolumen in eine Form einfüllt,
b) Luft aus der Form absaugt und Dampf in die Form einleitet, wobei an der Grenzfläche Zementmörtel in die Zwickel der Polystyrol-Schaumpartikel eindringt, die Schaumpartikel weiter expandieren und miteinander versintern und der Zementmörtel abbindet und sich verfestigt und
c) das Verbundbauelement abkühlt und aus der Form entnimmt.
[0006] Dabei wird vorzugsweise zuerst der Zementmörtel in die Form eingefüllt, dann werden die Schaumpartikel zugegeben und die Form geschlossen. Beim Einleiten des Dampfes expandieren die Partikel infolge Verdampfens des in ihnen noch enthaltenen Treibmittels. An der Grenzfläche üben diese expandierenden Partikel einen Druck auf die Mörtelschicht aus. Der flüssige Zement weicht diesem Druck aus, indem er teilweise in die Zwickel der Schaumpartikel eindringt, so daß ein fließender Übergang zwischen den Schichten A und C entsteht. Gleichzeitig, aber etwas langsamer, erfolgt das Versintern der Schaumpartikel und das Abbinden des Zementmörtels.
[0007] Dabei werden Verbund-Bauelemente erhalten, die folgende Merkmale aufweisen:
- eine Kernschicht aus Polystyrol-Partikelschaum ist verbunden mit mindestens einer Deckschicht aus Zementmörtel,
- gute Dauerhaftigkeit und gute Gebrauchseigenschaften.
[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht erhebliche Zeit- und Kostenersparnisse in der Produktion, ohne daß Klebemittel eingesetzt werden müssen.
[0009] In der Zeichnung ist ein Schnitt durch das erfindungsgemäße Verbund-Bauelement dargestellt: Mit (1) ist eine Deckschicht C, mit (2) die Kernschicht A und mit (3) die Zwischenschicht B bezeichnet. An der Zwischenschicht erkennt man die erhebliche Durchdringung der vorgeschäumten Partikel (4) mit dem Zementmörtel (5), der in die zwischen den Schaumpartikel vorhandenen Lücken eingedrungen ist, zu einem Zeitpunkt als die beiden Materialien noch nicht versintert bzw. verfestigt waren. Bei dem anschließenden Versintern der Schaumpartikel und dem Abbinden des Zementmörtels verbleibt der Zementmörtel (5) in der Zwischenschicht im Zwickelvolumen und erhärtet dort. Dieses Abbinden und Versintern ineinander eingedrungener Materialien bewirkt eine starke Verfestigung der Zwischenschicht und eine gute Verbindung der Kernschicht mit der Deckschicht bzw. den Deckschichten ohne Anwendung von Klebemitteln.
[0010] Die Dicke der erfindungsgemäßen Verbund-Bauelemente kann je nach Anwendungsgebiet in weiten Grenzen schwanken, vorzugsweise zwischen 20 und 250 cm, die Deckschicht C ist bevorzugt zwischen 1 und 20 mm dick.
[0011] Die Verbund-Bauelemente können verschiedenartig geformt sein; z.B. können sie als flache Tafeln, als Wellplatten oder als Dachziegel ausgebildet sein. Die plattenförmigen Bauelemente können auf einfache Weise, z.B. durch Trennscheiben oder Sägen geteilt oder zurechtgeschnitten werden um einen einfachen Einbau zu ermöglichen.
[0012] Die Polystyrol-Schaumpartikel können die üblichen Zusatzstoffe enthalten, z.B. Flammschutzmittel oder Pigmente, ebenso kann der Zementmörtel die üblichen Zuschlagstoffe enthalten, um den Verbund-Bauelementen die gewünschten Eigenschaften zu verleihen.
[0013] Die erfindungsgemäßen Bauelemente können in verschiedenen Varianten hergestellt werden, die sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bewegen; alle Details können außerdem durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt werden. Während der praktischen Durchführung des Verfahrens können Materialien, Formen und Größen je nach Bedarf geändert werden.
a) flüssigen Zementmörtel und Polystyrol-Schaumpartikel mit großem Zwickelvolumen in eine Form einfüllt,
b) Luft aus der Form absaugt und Dampf in die Form einleitet, wobei an der Grenzfläche Zementmörtel in die Zwickel der Polystyrol-Schaumpartikel eindringt, die Schaumpartikel weiter expandieren und miteinander versintern und der Zementmörtel abbindet und sich verfestigt und
c) das Verbundbauelement abkühlt und aus der Form entnimmt.