DE102009054858A1 - Concrete formwork panel and method of making a concrete formwork panel - Google Patents
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Abstract
Eine Betonschalungsplatte weist eine mehrschichtige faserarmierte Beschichtung auf, die in einer an das Grundmaterial der Platte anliegenden Schicht ein Harz aufweist, das beim ersten Aushärten einen geringeren Schwund aufweist, als ein Harz in einer außen liegenden Schicht oder als bereits ausgehärteter, harzhaltiger Schichtstoff mit dem Grundmaterial der Platte verpresst, insbesondere verklebt ist. Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Betonschalungsplatte mit einer Beschichtung auf dem Grundmaterial der Platte wird zur Ausbildung einer Beschichtung in einer an das Grundmaterial der Platte anliegenden Schicht ein Harz verwendet, das beist, als ein in einer weiter außen liegenden Schicht verwendetes Harz, oder ein Halbfabrikat, das Harz aufweist, wird ausgehärtet und nachfolgend mit der Betonschalungsplatte verpresst, insbesondere verklebt.A concrete shuttering panel has a multi-layer, fiber-reinforced coating which, in a layer adjacent to the base material of the panel, has a resin that has less shrinkage during the first curing than a resin in an outer layer or as an already cured, resinous laminate with the base material the plate is pressed, in particular glued. In a method of manufacturing a concrete shuttering panel having a coating on the base material of the panel, a resin used as a resin used in a further outer layer, or a semi-finished product, is used to form a coating in a layer adjacent to the base material of the panel , the resin, is cured and then pressed, in particular glued, to the concrete shuttering panel.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Betonschalungsplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschalungsplatte.The invention relates to a concrete formwork slab and a method for producing a concrete formwork slab.
Im Betonbau ist es üblich, Schalungen, die zumindest teilweise aus Schalungsplatten bestehen, zu verwenden, um zu betonierende Wände, Decken und ähnliches abzugrenzen. Die beim Betonieren und Aushärten des Betons an den Beton unmittelbar anliegenden Schalungsplatten sind dabei besonderen Belastungen ausgesetzt. Dies betrifft beispielsweise wiederholte Feucht-/Trockenwechsel sowie die damit einhergehenden Quell- und Schwindvorgänge, Temperaturwechsel sowie die mechanische Belastung, beispielsweise durch Rüttler. Hierbei ist eine Bildung von Rissen an den Oberflächen der Betonschalungsplatten möglichst zu vermeiden. Dies ist für die Erreichung einer dauerhaft strukturfreien Oberfläche des Betons wesentlich.In concrete construction, it is customary to use formwork, which consist at least partially of formwork panels, to demarcate walls to be concreted, ceilings and the like. The shuttering panels directly adjacent to the concrete during concreting and hardening of the concrete are subjected to special loads. This applies, for example, repeated wet / dry changes and the associated swelling and shrinkage processes, temperature changes and mechanical stress, for example by vibrators. In this case, a formation of cracks on the surfaces of the concrete formwork panels should be avoided as far as possible. This is essential for achieving a permanently structure-free surface of the concrete.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiter verbesserte Betonschalungsplatte und ein Verfahren zur Herstellung derselben zu schaffen.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art further improved concrete formwork panel and a method for producing the same.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Schalungsplatte.The solution to this problem is done firstly by the formwork panel described in claim 1.
Demzufolge weist diese eine mehrschichtige, d. h. zumindest zweischichtige faserarmierte Beschichtung auf, die dahingehend verbessert ist, dass die beispielsweise aufgrund der Polykondensation des Harzes unvermeidlichen Eigen- und Schwindspannungen reduziert werden, was zu verbesserten Eigenschaften der Betonschalungsplatte bei der Verwendung führt. Im Rahmen der Erfindung wurde nämlich herausgefunden, dass Temperaturwechsel, insbesondere in den Bereich unterhalb Raumtemperatur oder sogar unterhalb des Gefrierpunkts, zu Spannungen in der harzhaltigen Beschichtung führen, die Rissbildungen zur Folge haben können.Consequently, this has a multi-layered, d. H. at least two-layer fiber-reinforced coating, which is improved in that the unavoidable, for example, due to the polycondensation of the resin inherent and shrinkage stresses are reduced, resulting in improved properties of the concrete formwork panel in use. In the context of the invention, it has been found that temperature changes, in particular in the range below room temperature or even below the freezing point, lead to stresses in the resinous coating which can result in cracking.
Ein erster Lösungsansatz besteht hierbei darin, dass das Harz einer an das Grundmaterial der Platte anliegenden Schicht beim ersten Aushärten einen geringeren Schwund aufweist als eine harzhaltige, weiter außen liegende Schicht. Hierdurch wird vermieden, dass ein Harz, das vergleichsweise umfangreich schwindet, beim direkten Anliegen an das Grundmaterial der Platte, insbesondere Holz, in dem zusätzlich Schwindspannungen auftreten, zu Rissbildung neigt. Durch die beschriebene Maßnahme werden die Eigenspannungen der weiter außen liegenden Schicht und/oder die Spannungen in dem Grundmaterial der Platte gewissermaßen aufgenommen, so dass es in den außen liegenden Schichten mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu Rissbildung kommt und/oder sich diese nicht nennenswert ausbreiten. Gleichzeitig kann in den außen liegenden Schichten, insbesondere in einer äußersten, an den Beton anliegenden Schicht ein Harz verwendet werden, das eine besonders gute Beständigkeit gegen den Beton einschließlich die hierdurch erzeugte mechanische und alkalische Beanspruchung aufweist. Es hat sich gezeigt, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau auch bei tiefen Temperaturen und insbesondere in dem gesamten zu erwartenden Temperatur- und Feuchtespektrum die Rissbildung der Beschichtung umfangreich vermieden werden kann.A first approach here is that the resin of a layer adjacent to the base material of the plate has a lower shrinkage on first curing than a resin-containing, further outermost layer. This avoids that a resin that shrinks comparatively extensive, tends to crack when directly applied to the base material of the plate, especially wood, in which additionally shrinkage stresses occur. As a result of the described measure, the residual stresses of the further outer layer and / or the stresses in the base material of the plate are to some extent absorbed so that cracking is less likely to occur in the outer layers and / or they do not propagate appreciably. At the same time, in the outer layers, in particular in an outermost layer adjacent to the concrete, a resin can be used which has a particularly good resistance to the concrete, including the mechanical and alkaline stress produced thereby. It has been found that the crack formation of the coating can be extensively avoided by the construction according to the invention, even at low temperatures and in particular in the entire expected temperature and moisture spectrum.
Ein zweiter Lösungsansatz besteht darin, die harzhaltige Beschichtung nicht beim Verpressen mit dem Grundmaterial der Schalungsplatte auszuhärten, was bei dem oben beschriebenen Ansatz in Kauf genommen wird. Jedoch werden die dadurch unvermeidlichen Eigenspannungen durch die oben beschriebenen Maßnahmen absorbiert. Gemäß dem zweiten Lösungsansatz wird ein bereits ausgehärteter, harzhaltiger Schichtstoff mit der Platte verpresst, insbesondere verklebt. Mit anderen Worten wird die Beschichtung nicht als sogenanntes Prepreg im sogenannten B-Stage mit dem Grundmaterial der Platte verpresst und hierbei ausgehärtet, sondern der für die Beschichtung vorgesehene Schichtstoff wird als Halbfabrikat ausgehärtet und erst in einem zweiten Arbeitsgang mit der Platte verpresst, insbesondere verklebt. Dieses Verpressen eines bereits ausgehärteten Schichtstoffs kann zum einen, in einer oder mehreren Lagen, auf das Grundmaterial der Platte, insbesondere Holz erfolgen. Insbesondere können einzelne Lagen in bereits ausgehärteter Form auf das Grundmaterial aufgelegt und beispielsweise durch Einschichtung von Klebstoff verpresst werden. Alternativ kann das Halbfabrikat bereits mehrschichtig und ausgehärtet vorbereitet werden und nachfolgend mit der Platte verpresst, insbesondere verklebt werden. Schließlich ist es ebenso denkbar, ein Halbfabrikat in der vorangehend oder nachfolgend beschriebenen Form, jedenfalls bereits ausgehärtet, zusammen mit einer nicht ausgehärteten Schicht, beispielsweise einem so genannten Prepreg, mit dem Grundmaterial der Platte zu verpressen.A second approach is not to cure the resinous coating during compression with the base material of the formwork panel, which is tolerated in the approach described above. However, the unavoidable residual stresses are absorbed by the measures described above. According to the second approach, an already cured, resin-containing laminate is pressed with the plate, in particular glued. In other words, the coating is not pressed as so-called prepreg in the so-called B-stage with the base material of the plate and thereby cured, but the intended for the coating laminate is cured as a semifinished product and pressed in a second operation with the plate, in particular glued. This pressing of an already cured laminate can be done on the one hand, in one or more layers, on the base material of the plate, in particular wood. In particular, individual layers can be placed in already cured form on the base material and pressed for example by coating of adhesive. Alternatively, the semifinished product can already be prepared multilayered and cured and subsequently pressed with the plate, in particular glued. Finally, it is also conceivable to press a semifinished product in the form described above or below, in any case already cured, together with a non-hardened layer, for example a so-called prepreg, with the base material of the plate.
In jedem Fall werden die in der Beschichtung auftretenden Eigenspannungen von vorneherein erheblich reduziert, da im Rahmen der Herstellung des Halbfabrikats der Schwund der Beschichtung frei erfolgen kann und nicht im Rahmen der Verpressung mit dem Grundmaterial der Platte ”eingefroren” wird, was zu den beschriebenen Spannungen führt. Auch mit dem zuletzt beschriebenen zweiten Lösungsansatz konnten bei Versuchen mit derartigen Schalungsplatten gute Eigenschaften, insbesondere auch die Vermeidung von Rissbildung, die den Einsatz beeinträchtigt, festgestellt werden. Mit anderen Worten können bei dem zweiten Lösungsansatz zwei oder mehr Schichten verwendet werden, die unterschiedliche Harze oder das gleiche Harz, insbesondere Melaminharz, aufweisen können, insoweit den gleichen Schwund aufweisen, der jedoch beim Aushärten des Halbfabrikats auftritt und somit beim Verpressen mit dem Grundmaterial der Platte nicht in die Betonschalungsplatte eingebracht wird. In any case, the residual stresses occurring in the coating are considerably reduced from the outset, since the shrinkage of the coating can occur freely within the framework of the production of the semifinished product and is not "frozen" within the framework of the compression with the base material of the plate, which leads to the stresses described leads. Even with the last-described second approach, good properties, in particular the prevention of crack formation affecting the use, could be found in experiments with such shuttering panels. In other words, in the second approach, two or more layers may be used, which may have different resins or the same resin, in particular melamine resin, as far as the same shrinkage occurs, however, occurs during curing of the semi-finished product and thus when pressing with the base material Plate is not inserted into the concrete formwork panel.
Im Hinblick auf die in der erfindungsgemäßen Beschichtung enthaltenen Fasern werden derzeit Glasfasern bevorzugt. Darüber hinaus kommen Basalt-, Zellulose-, Baumwoll-, Kunststoff-, Kohle- und Naturfasern sowie beliebige Mischungen dieser Faserarten in Betracht.With regard to the fibers contained in the coating according to the invention, glass fibers are currently preferred. In addition, basalt, cellulose, cotton, plastic, coal and natural fibers and any mixtures of these types of fibers into consideration.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Faserplatte sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Preferred developments of the fiberboard according to the invention are described in the further claims.
Für diejenige Beschichtung, die in einer an das Grundmaterial der Platte anliegenden Schicht ein anderes Harz aufweist als in einer weiter außen liegenden Schicht, wird für die innere Schicht derzeit ein Harnstoff-Melaminharz, ein durch Akrylharzzusatz plastifiziertes Harnstoff-Melaminharz oder ein durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz bevorzugt.For the coating having a different resin in a layer adjacent to the base material of the plate than in an outer layer, the inner layer is currently a urea-melamine resin, an acrylic resin-added plasticized urea-melamine resin, or an acrylic resin-plasticized melamine resin prefers.
Diese Harzarten können mit weiter außen liegenden Schichten kombiniert werden, die ein Melaminharz oder ein durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz aufweisen. In jedem Fall ist bei dieser Ausführungsform jedoch der Schwund beim ersten Aushärten in der an das Grundmaterial der Platte anliegenden Schicht geringer als weiter außen. Insofern sind folgende Kombinationen (außen/innen) denkbar: Melaminharz/durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz; Melaminharz/Harnstoff-Melaminharz; durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz/Harnstoff-Melaminharz; durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz/durch Akrylharzzusatz plastifiziertes Harnstoff-Melaminharz. Dies trägt den Gegebenheiten Rechnung, wonach der Schwund beim ersten Aushärten von durch Akrylharzzusatz plastifiziertes Harnstoff-Melaminharz über Harnstoff-Melaminharz und durch Akrylharz plastifiziertes Melaminharz zu Melaminharz zunimmt.These types of resins may be combined with more exterior layers comprising a melamine resin or an acrylic resin plasticized melamine resin. In any case, in this embodiment, however, the shrinkage on first curing in the layer adjacent to the base material of the plate is less than that on the outside. In this respect, the following combinations (outside / inside) are conceivable: melamine resin / plasticized by acrylic resin melamine resin; Melamine resin / urea-melamine resin; acrylic resin plasticized melamine resin / urea melamine resin; Acryl resin plasticized melamine resin / Acrylharzzusatz plasticized urea melamine resin. This takes into account the fact that the shrinkage on first curing of acrylic resin-added plasticized urea-melamine resin over urea-melamine resin and acrylic resin-plasticized melamine resin increases to melamine resin.
Für die Beschichtung hat sich ferner, um insbesondere die oben genannten Effekte zu erreichen, eine Dicke von 0,3 mm bis 0,8 mm als vorteilhaft herausgestellt. Hierdurch können insbesondere die in dem Harz auftretenden Spannungen, auch bei umfangreichen Temperaturschwankungen, in den Griff bekommen werden.Furthermore, in order to achieve in particular the above-mentioned effects, a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm has proven to be advantageous for the coating. As a result, in particular, the stresses occurring in the resin, even with extensive temperature fluctuations, get under control.
Für die Fasern wird, insbesondere zur besseren Handhabbarkeit bei der Verarbeitung, die Form eines Vlieses und/oder Gewebes bevorzugt. Als vorteilhaft hat sich auch erwiesen, ein oder mehrere imprägnierte Faservliese mit einem nicht imprägnierten Gewebe zu kombinieren. Beim Verpressen des oder der Vliese mit dem Gewebe entweder direkt auf die Grundplatte oder zu einem Schichtstoff verflüssigt sich das Harz und dringt auch in das Gewebe ein. So entsteht ein guter Verbund des Gewebes mit dem Harz.For the fibers, in particular for better handling during processing, the shape of a fleece and / or fabric is preferred. It has also proved advantageous to combine one or more impregnated nonwoven fabrics with a non-impregnated fabric. When pressing the fabric or fleece with the fabric either directly on the base plate or a laminate, the resin liquefies and penetrates into the tissue. This creates a good bond of the fabric with the resin.
Um besonders gute Eigenschaften auf der unmittelbar an dem Beton anliegenden Fläche zu erhalten, wird für die erfindungsgemäße Betonschalungsplatte ferner bevorzugt, dass diese an ihrer Außenseite mit zumindest einem Melaminharz-Film und/oder einer so genannten Finishfolie und/oder einer Filmbeschichtung versehen ist. Der Melaminharz-Film kann beispielsweise eine Dicke von 0,1 mm bis 0,5 mm aufweisen. Bei einer Finishfolie kann es sich beispielsweise um ausgehärtetes, imprägniertes und lackiertes Papier handeln. Als Imprägnierharz kann beispielsweise Melaminharz und/oder Harnstoff-Melaminharz verwendet werden. Für die Finishfolie wird derzeit ein Flächengewicht von 40 g/m2 bis 140 g/m2 und/oder eine Dicke von 0,05 mm bis 0,2 mm bevorzugt. Bei einer Filmbeschichtung kann es sich um ein im sogenannten B-Stage des Harzes imprägniertes Papier, jedoch ohne Lack, handeln. Für das Imprägnierharz, das Flächengewicht und die Dicke gelten die oben genannten bevorzugten Bereiche. Durch eine derartige Beschichtung an der mit dem Beton in Berührung kommenden Außenseite können gute Eigenschaften im Hinblick auf die Trennung von dem Beton, die leichte Reinigbarkeit der Schalungsplatte, eine gute Kratz- und Chemikalienbeständigkeit erreicht werden. In diesem Fall ist es ferner als Gegenstand der Anmeldung anzusehen, dass die gesamte darunter liegende Beschichtung aus einem beim Verpressen mit der Platte ausgehärteten Harz, beispielsweise Harnstoff-Melaminharz oder plastifiziertem Akryl-Harnstoffmelaminharz ausgeführt ist. Hierbei kann nämlich auch der Vorteil genutzt werden, dass durch die Finishfolie eine bereits ausgehärtete Oberflächenschicht vorliegt, die für den Fall, dass so genannte Prepregs als darunter liegende Beschichtung verwendet werden, keine chemische Reaktion mit den Pressoberflächen ausführt. Hierdurch wird die Herstellung vereinfacht, und es können insbesondere so genannte Mehretagenpressen verwendet werden.In order to obtain particularly good properties on the surface directly adjacent to the concrete, it is further preferred for the concrete formwork panel according to the invention that it is provided on its outside with at least one melamine resin film and / or a so-called finish film and / or a film coating. The melamine resin film may have, for example, a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm. For example, a finish film may be cured, impregnated, and coated paper. As the impregnating resin, for example, melamine resin and / or urea-melamine resin can be used. For the finish film, a basis weight of 40 g / m 2 to 140 g / m 2 and / or a thickness of 0.05 mm to 0.2 mm is currently preferred. A film coating can be a paper impregnated in the so-called B stage of the resin, but without a lacquer. For the impregnating resin, the basis weight and the thickness, the above-mentioned preferred ranges apply. By such a coating on the outside in contact with the concrete good properties in terms of separation from the concrete, the easy cleanability of the formwork panel, a good scratch and chemical resistance can be achieved. In this case, it is further to be regarded as the subject of the application that the entire underlying coating is made of a hardened when pressed with the plate resin, such as urea-melamine resin or plasticized acryl-urea-urea melamine resin. In this case, the advantage can also be exploited that an already hardened surface layer is present through the finish film, which does not undergo a chemical reaction with the pressing surfaces in the event that so-called prepregs are used as the underlying coating. As a result, the production is simplified, and it can be used in particular so-called multi-daylight presses.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe erfolgt ferner durch das im Anspruch 7 beschriebene Verfahren, bei dem entweder zumindest zwei Harze mit den beschriebenen unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden, oder ein Halbfabrikat, das Harz aufweist, ausgehärtet und nachfolgend mit dem Grundkörper der Betonschalungsplatte verpresst, insbesondere verklebt wird. Selbstverständlich können die genannten Vorgehensweisen kombiniert werden, und ein erfindungsgemäßes Produkt kann dadurch erzeugt werden. The solution of the above object is further achieved by the method described in claim 7, in which either at least two resins are used with the described different properties, or a semi-finished product, the resin has cured, and subsequently pressed with the main body of the concrete formwork panel, in particular glued becomes. Of course, said procedures can be combined, and a product according to the invention can be produced thereby.
Zur Realisierung der gewünschten Effekte hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Halbfabrikat ein Laminat aus Fasern und Harz vorzusehen. Alternativ kann als Halbfabrikat eine Finishfolie vorgesehen werden oder zusätzlich auf einem Halbfabrikat vorgesehen sein.To realize the desired effects, it has proved to be advantageous to provide a laminate of fibers and resin as semi-finished product. Alternatively, a finish film can be provided as semi-finished product or additionally provided on a semi-finished product.
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Legal Events
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