DE10160665A1 - Composite element used for indoor and outdoor facade linings comprises a stone plate and a support plate made from a material containing components contained in the stone material - Google Patents
Composite element used for indoor and outdoor facade linings comprises a stone plate and a support plate made from a material containing components contained in the stone materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbundelement mit einer Natursteinplatte, das insbesondere für Fassadenverkleidungen im Außen- und Innenbereich verwendet werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Verbundelementes. The invention relates to a composite element with a natural stone slab, in particular for Facade cladding can be used outdoors and indoors, as well as a Process for producing the composite element.
Verbundelemente mit einer Natursteinplatte sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wobei die Natursteinplatte jeweils auf eine Trägerplatte aufgeklebt wird, die beispielsweise aus einer Aluminium-Wabenplatte, einer Aluminium-Wellträgerplatte oder einer Glasfasermatte bestehen kann. Solche Verbundelemente haben ein relativ hohes Gewicht und sind nicht uneingeschränkt als Außenwandverkleidung zugelassen. Composite elements with a natural stone slab are in different embodiments known, the natural stone slab is glued to a support plate, the for example from an aluminum honeycomb panel, an aluminum corrugated carrier plate or one Glass fiber mat can exist. Such composite elements have a relatively high weight and are not fully approved as exterior wall cladding.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundelement mit einer Natursteinplatte bei geringem Gewicht so auszubilden, dass es in allen Bereichen, insbesondere auch für Fassadenverkleidungen, eingesetzt werden kann. The invention has for its object a composite element with a natural stone slab low weight so that it can be used in all areas, especially for Facade cladding, can be used.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale im Patentanspruch 1 erreicht. Dadurch, dass zur Herstellung der Verbindung zwischen der Steinplatte und der Trägerplatte eine chemische Reaktion zwischen Bestandteilen der beiden Elemente stattfindet, erhält man eine sehr feste Verbindung zwischen Steinplatte und Trägerplatte, wobei auch ein relativ leichtes Material wie z. B. Porenbeton verwendet werden kann, so dass sich ein Verbundelement von geringem Gewicht ergibt, das auch für Fassadenverkleidungen einsetzbar ist. According to the invention this is achieved by the features in claim 1. As a result of that a chemical to establish the connection between the stone slab and the support plate Reaction between components of the two elements takes place, you get a very solid one Connection between stone slab and base plate, which is also a relatively light material such as B. aerated concrete can be used so that there is a composite element of little Weight results that can also be used for facade cladding.
Vorzugsweise wird der Porenbeton in flüssigem Zustand auf die Steinplatte aufgebracht, worauf durch Aushärten eine feste Verbindung mit der Steinplatte erreicht wird. The aerated concrete is preferably applied to the stone slab in the liquid state, whereupon a firm connection with the stone slab is achieved by hardening.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen The invention is explained in more detail for example with reference to the drawing. Show it
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Verbundelement mit einer Ausnehmung für einen Anker, und Fig. 1 shows a section through a composite element with a recess for an anchor, and
Fig. 2 schematisch zwei weitere Ausführungsformen eines Ankers für das Verbundelement. Fig. 2 shows schematically two further embodiments of an anchor for the composite element.
Mit 1 ist eine Steinplatte bezeichnet, die aus hartem oder weichem Naturstein wie Granit, Gabbro oder Marmor, Kalkstein und dergleichen bestehen kann. Die Plattenstärke kann von 3 mm bis mehr als 40 mm betragen. Die Natursteinplatte ist vorzugsweise beidseitig gesägt. 1 with a stone slab is called, which can consist of hard or soft natural stone such as granite, gabbro or marble, limestone and the like. The plate thickness can range from 3 mm to more than 40 mm. The natural stone slab is preferably sawn on both sides.
Mit der Steinplatte 1 ist eine Trägerplatte 2 verbunden, die vorzugsweise aus Porenbeton ausgebildet ist. Diese Trägerplatte kann eine Stärke von 5 mm bis mehr als 120 mm haben, wobei das Raumgewicht des Porenbetons 300 bis mehr als 800 kg/m3 betragen kann. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel kann eine Trägerplatte aus Porenbeton mit einer Schichtstärke von 15 mm und einem Raumgewicht von ca. 450 kg/m3 auf eine Natursteinplatte 1 mit einer Schichtstärke von 10 mm und einem Raumgewicht von ca 2.750 kg/m3 aufgebracht werden. With the stone slab 1 , a support plate 2 is connected, which is preferably made of aerated concrete. This carrier plate can have a thickness of 5 mm to more than 120 mm, and the density of the cellular concrete can be 300 to more than 800 kg / m 3 . In a practical embodiment, a carrier plate made of aerated concrete with a layer thickness of 15 mm and a density of approx. 450 kg / m 3 can be applied to a natural stone plate 1 with a layer thickness of 10 mm and a density of approx. 2,750 kg / m 3 .
Unter Porenbeton wird ein Leichtbeton mit poriger Struktur und Rohdichten von 0,35 bis 1,0 kg/dm3 verstanden, der auch als Gasbeton bezeichnet wird. Porenbeton enthält als Hauptbestandteil Quarz-haltigen Sand, Kalk, Zement und gegebenenfalls weitere Zuschlag- und/oder Zusatzstoffe sowie Aluminium-Pulver oder -Paste als porenbildenden Zusatz. Diese Bestandteile werden gemischt und gegebenenfalls vorher vermahlen, worauf sie mit Wasser angeteigt und in eine Form eingegossen werden. Nach Erstarren kann der Porenbeton in Autoklaven mit Sattdampf bei ca. 190°C. und etwa 12 bar in ca. 6 bis 12 Stunden ausgehärtet werden. Aerated concrete is understood to be a lightweight concrete with a porous structure and bulk densities of 0.35 to 1.0 kg / dm 3 , which is also referred to as gas concrete. AAC contains as its main component quartz-containing sand, lime, cement and possibly other additives and / or additives as well as aluminum powder or paste as a pore-forming additive. These ingredients are mixed and, if necessary, ground beforehand, whereupon they are pasted with water and poured into a mold. After solidification, the aerated concrete can be steamed in autoclaves at approx. 190 ° C. and cured about 12 bar in about 6 to 12 hours.
Mit 3 ist eine Ausnehmung in der Steinplatte 1 und der Trägerplatte 2 bezeichnet, in die ein Hinterschnittanker zur Befestigung des aus der Steinplatte 1 und der Trägerplatte 2 bestehenden Verbundelementes eingesetzt werden kann. Es können auch andere Ankerelemente verwendet werden, beispielsweise ein Sacklochanker oder Taschenanker. 3 with a recess in the stone slab 1 and the support plate 2 is designated, in which an undercut anchor can be used for fastening the composite element consisting of the stone slab 1 and the support plate 2 . Other anchor elements can also be used, for example a blind hole anchor or pocket anchor.
Fig. 2 zeigt beispielsweise einen Anker 4, bei dem durch eine Schraube das innenliegende Ende des Ankers aufgeweitet wird (Keil-Anker). Mit 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Ankers bezeichnet, bei dem ein Spannring 6 am innenliegenden Ende des Ankers durch eine Schraube aufgeweitet wird (Fischer-Anker). Bei beiden Ankern ist bei 7 ein Sechskant wiedergegeben. Fig. 2 shows, for example, an anchor 4 , in which the inner end of the anchor is widened by a screw (wedge anchor). 5 denotes a further embodiment of an anchor, in which a clamping ring 6 is widened by a screw at the inner end of the anchor (Fischer anchor). In both anchors, a hexagon is shown at 7.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegebenen Anker erstrecken sich in die Steinplatte 1. Diese Ausführungsform wird bevorzugt, wenn das Material der Trägerplatte 2 relativ leicht und porös ist. Bei einer entsprechend festen Ausführungsform der Trägerplatte 2 kann sich der Anker auch nur in die Trägerplatte 2 erstrecken. The reproduced in Fig. 1 and Fig. 2 anchors extend into the stone slab 1. This embodiment is preferred if the material of the carrier plate 2 is relatively light and porous. In a correspondingly solid embodiment of the carrier plate 2 , the anchor can also only extend into the carrier plate 2 .
Die Trägerplatte 2 aus Porenbeton wird vorzugsweise mit der Steinplatte 1 dadurch verbunden, dass Porenbeton in flüssiger Form auf die Steinplatte aufgebracht wird und man den Porenbeton unter Wärmeeinwirkung aushärten läßt. Hierbei wird die Steinplatte 1 in eine Form gelegt und Porenbeton, der Quarz, Kalk, Zement, Diorit und Aluminiumpulver als Hauptbestandteile enthält, in flüssiger Form auf die Steinplatte aufgebracht. Nach einer gewissen Ansteifphase wird das Verbundelement bei ca. 200°C. und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 98% ausgehärtet. The carrier plate 2 made of aerated concrete is preferably connected to the stone slab 1 by applying aerated concrete in liquid form to the stone slab and allowing the aerated concrete to harden under the action of heat. Here, the stone slab 1 is placed in a mold and aerated concrete, which contains quartz, lime, cement, diorite and aluminum powder as main components, is applied to the stone slab in liquid form. After a certain stiffening phase, the composite element becomes at approx. 200 ° C. and a relative humidity of 98% cured.
Eine feste Verbindung zwischen der Steinplatte und dem Porenbeton kommt dadurch zustande, dass Calcium- und/oder Silicium-Bestandteile der beiden Elemente bei Wärmeeinwirkung miteinander eine chemische Verbindung eingehen und eigene Kristalle bzw. Moleküle aus den Bestandteilen beider Platten gebildet werden. Für die Herstellung der Verbindung wird vorzugsweise eine gesägte Oberfläche der Steinplatte verwendet. This creates a firm connection between the stone slab and the aerated concrete that calcium and / or silicon components of the two elements when exposed to heat form a chemical bond with each other and separate crystals or molecules the components of both plates are formed. For making the connection preferably a sawn surface of the stone slab is used.
Nach der Herstellung des Verbundelementes kann die Natursteinplatte kalibriert oder oberflächenvergütet werden. Die Oberfläche bzw. Sichtseite der Steinplatte kann z. B. poliert, geschliffen, sandgestrahlt oder geflammt werden. Die Rückseite der Trägerplatte kann ebenfalls kalibriert werden, um eine geringe Stärkentoleranz zu erhalten. Das fertige Verbundelement kann auf das erwünschte Maß zugeschnitten werden und es können Ankerlöcher eingebracht werden. Zur Verankerung wird vornehmlich eine Hinterschnitt-Technik verwendet. Es ist aber auch eine Dorn-Technik anwendbar. After the production of the composite element, the natural stone slab can be calibrated or be surface coated. The surface or visible side of the stone slab can, for. B. polished, be sanded, sandblasted or flamed. The back of the carrier plate can also be calibrated to obtain a low thickness tolerance. The finished composite element can be cut to the desired size and anchor holes can be made become. An undercut technique is primarily used for anchoring. It is but a Dorn technique can also be used.
Durch die Trägerplatte aus Porenbeton mit variablem Raumgewicht ist es möglich, eine leichte Naturstein-Fassadenplatte herzustellen, die nach deutschen und europäischen Normen in jeder Bauhöhe im Außenbereich eingesetzt werden kann. Bei einer Schichtstärke von beispielsweise 25 mm des Verbundelementes, wobei die Trägerplatte 15 mm und die Steinplatte 10 mm stark ist, ist das Verbundelement dünner als eine übliche Naturstein-Fassadenplatte, deren Stärke 30 mm beträgt. Due to the carrier plate made of aerated concrete with variable density, it is possible to use a to manufacture lightweight natural stone facade panels that comply with German and European standards can be used outdoors at any height. With a layer thickness of for example 25 mm of the composite element, the carrier plate 15 mm and the stone plate Is 10 mm thick, the composite element is thinner than a conventional natural stone facade panel, whose thickness is 30 mm.
Mit einem Gewicht von ca. 30 kg des Verbundelementes ist dieses wesentlich leichter als eine übliche Naturstein-Fassadenplatte, die ein Gewicht von 90 kg hat. With a weight of approx. 30 kg the composite element is much lighter than one Usual natural stone facade panel, which has a weight of 90 kg.
Das Verbundelement ist nicht brennbar und besteht aus mineralischem Material. The composite element is non-flammable and consists of mineral material.
Es ist auch möglich, eine Trägerplatte 2 aus Porenbeton durch ein Klebemittel mit der Steinplatte 1 zu verbinden. Hierbei werden vorzugsweise mineralische Kleber verwendet oder Zwei-Komponenten-Kleber (z. B. Polyurethan- oder Epoxydharzkleber). It is also possible to connect a carrier plate 2 made of aerated concrete to the stone plate 1 using an adhesive. Mineral adhesives or two-component adhesives (e.g. polyurethane or epoxy resin adhesives) are preferably used.
Nach einer abgewandelten Ausführungsform kann zwischen Steinplatte und Trägerplatte eine Haftbrücke und/oder Absperrschicht mittels eines Klebers, Primers oder dergleichen vorgesehen werden. Vor allem bei weichen, stark wasseraufnehmenden Materialien kann es notwendig sein, eine Haftbrücke und/oder Absperrung auf den Stein aufzubringen, bevor Porenbeton in flüssiger Form aufgebracht wird. Eine Haftbrücke ist von Vorteil, weil Weichgesteine mit einer diamantgesägten Oberfläche verhältnismäßig glatt sind. Die Absperrschicht zwischen Stein und Porenbeton dient dazu, um ein Ausblühen von Bestandteilen des Porenbetons an der Oberfläche des Steins zu vermeiden. According to a modified embodiment, one can be between the stone slab and the support slab Adhesive bridge and / or barrier layer by means of an adhesive, primer or the like be provided. Especially with soft, highly water-absorbent materials, it can it may be necessary to apply an adhesive bridge and / or barrier to the stone before aerated concrete is applied in liquid form. An adhesive bridge is an advantage because it has soft rocks a diamond-sawn surface are relatively smooth. The barrier between Stone and aerated concrete is used to prevent components of the aerated concrete from blooming Avoid surface of the stone.
Beim Aufbringen einer Zwischenschicht auf das Steinmaterial kann das Material der Zwischenschicht in die Steinoberfläche eindringen, so dass die Oberfläche des Steinmaterials offen bleibt für eine chemische Verbindung mit Bestandteilen des Trägermaterials. When applying an intermediate layer on the stone material, the material of the Intermediate layer penetrate into the stone surface, leaving the surface of the stone material remains open for a chemical connection with components of the carrier material.
Aufgrund des geringen Gewichts des Verbundelementes ist ein weit größeres Plattenformat möglich als es bisher mit Naturstein üblich ist. Bei Innenwandverkleidung kann die Stärke des Natursteins weiter verringert werden, um ein noch leichteres Produkt zu erhalten. Sollten sehr geringe Bauhöhen gefordert werden, so kann das Raumgewicht des Porenbetons der Trägerplatte erhöht werden, um die Schichtstärke zu verringern. Durch Erhöhen des Raumgewichts des Porenbetons erhält man eine höhere Biegezugfestigkeit und eine höhere Druckstabilität des Trägers, so dass man bei geringerer Schichtstärke und höherem Raumgewicht vergleichbare Werte wie bei einer größeren Schichtstärke und geringerem Raumgewicht erhalten kann. Due to the low weight of the composite element is a much larger plate format possible than was previously the case with natural stone. In the case of interior wall cladding, the thickness of the Natural stone can be further reduced to get an even lighter product. Should be very low heights are required, so the density of the aerated concrete Carrier plate are increased to reduce the layer thickness. By increasing the density the aerated concrete has a higher bending tensile strength and a higher pressure stability of the carrier, so that one with a lower layer thickness and higher density comparable values can be obtained with a larger layer thickness and lower density.
Anstelle von Porenbeton können auch andere Leichtbeton-Sorten mit vorzugsweise poriger Struktur, wie Schaumbeton oder Leichtbeton mit porigen Zuschlägen wie z. B. Bims, Blähglimmer, -ton, -perlit sowie Schaumkunststoffe als Material für die Trägerplatte verwendet werden, wobei dem Material der Trägerplatte Bestandteile wie Calcium und/oder Silicium beigemengt werden, die bei Wärmeeinwirkung mit den entsprechenden Bestandteilen des Steinmaterials in Reaktion treten und auf diese Weise eine feste Verbindung herstellen. Instead of aerated concrete, other types of lightweight concrete with preferably porous can also be used Structure, such as foam concrete or lightweight concrete with porous aggregates such. B. pumice, Expanded mica, clay, pearlite and foam plastics used as the material for the carrier plate be, the material of the carrier plate components such as calcium and / or silicon are added, which, when exposed to heat, with the corresponding components of the Stone material react in this way and establish a firm connection.
Anstelle eines porigen Trägermaterials kann auch ein dichtes Trägermaterial verwendet werden, wenn das Verbundelement beispielsweise als Bodenbelag verwendet wird. Auch in diesem Falle wird die Verbindung durch gemeinsame Molekülbildung zwischen den Bestandteilen des Steinmaterials und denen des Trägermaterials ausgebildet. Instead of a porous carrier material, a dense carrier material can also be used be when the composite element is used for example as a floor covering. Also in In this case, the connection is achieved by joint molecular formation between the Components of the stone material and those of the carrier material are formed.
Die Verbindung des Verbundelementes mit dem Untergrund kann neben der Ankertechnik und einer Unterkonstruktion auch mittels üblichen Pulverklebern hergestellt werden. In addition to the anchor technology, the connection of the composite element to the substrate can be done and a substructure can also be produced using conventional powder adhesives.
Neben Fassadenverkleidungen im Außen- und Innenbereich kann ein Verbundelement der beschriebenen Art auch für Wandbekleidungen sowie Decken- und Bodenbekleidungen im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden. In addition to exterior and interior cladding, a composite element of described type for wall coverings as well as ceiling and floor coverings in Indoor and outdoor use.
Anstelle von Naturstein kann auch ein Kunststein oder ein Agglomerat in Verbindung mit Porenbeton zur Ausgestaltung eines Verbundelementes verwendet werden. Instead of natural stone, an artificial stone or an agglomerate can also be used in conjunction with Aerated concrete can be used to design a composite element.
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