DE19704241A1 - Device to reinforce floors of buildings, etc. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung und Verarbeitung einer extrem dünnen Hartmatte, die aus hochfesten, flexiblen Verbundwerkstoffstäben als fixiertes Gelege oder vorzugsweise Gewebe oder Geflecht hergestellt wird, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to the manufacture and processing of an extremely thin hard mat high-strength, flexible composite rods as a fixed scrim or preferably fabric or Braid is produced according to the preamble of claim 1.
Damit dünne Kunststoffböden dauerhaft rißfrei bleiben bei hoher mechanischer und thermischer Beanspruchung auf unterschiedlich bewehrten und unbewehrten Untergründen, sollten die Beschichtungen bzw. Versiegelungen mit einem artverwandten Material armiert sein.So that thin plastic floors remain permanently crack-free with high mechanical and thermal Stress on differently reinforced and unreinforced substrates, should Coatings or seals should be reinforced with a related material.
Es ist bekannt, Bodenplatten, Untergründe oder Grundschichten mit Baustahlmatten zu armieren. Der druckfeste Beton wird dabei gegen Zugbelastung geschützt. Auf so einer soliden Basis wird dann ein Estrich, bewehrt oder unbewehrt, oder ein Mehrschicht-Verbund bestehend aus mehreren Schichten mit ggf. textilförmigen Verstärkungseinlagen oder einer zusätzlichen Zwischenschicht in Form eines Faserlaminats, aufgebracht. Sowohl Estrich wie Mehrschicht-Verbund benötigen ein paar Zentimeter Dicke, die noch ansteigt, wenn Baustahlmatten hier eingesetzt werden, da die Beton- bzw. Kunststoffüberdeckung erhöht werden muß, um den Bewehrungsschutz gegen Korrosion zu bewirken. Diese mehrere Zentimeter hohen, bewehrten oder unbewehrten Estrich- Schichten bringen bekanntlich Haftungsprobleme zum Substrat, weil die Haftung zwischen diesen beiden Schichten aufgrund des hohen, aber aus Festigkeitsgründen notwendigen Füllstoffgehaltes in der Estrich-Schicht, herabgesetzt wird. Bekannt sind auch Hilfsmaßnahmen zur Verbesserung der Haftung zwischen den Schichten, mit denen man die Bewehrung oder ggf. das Faserlaminat mittels herkömmlicher Befestigungsmittel wie Schrauben, Bolzen, Anker usw. auf kritischen Untergründen befestigt. Diese Maßnahmen lösen weniger die Haftungsprobleme, sondern dienen mehr oder weniger der Verarbeitung der sperrigen und steifen Baustahl- oder Bewehrungsmatten. Korrosionsprobleme treten dadurch noch zusätzlich auf.It is known to reinforce floor slabs, substrates or base layers with structural steel mats. The pressure-resistant concrete is protected against tensile loads. On such a solid basis then a screed, reinforced or unreinforced, or a multi-layer composite consisting of several Layers with possibly textile-shaped reinforcing inserts or an additional intermediate layer in Form of a fiber laminate applied. Both screed and multi-layer composite require one a few centimeters thick, which increases if structural steel mats are used here because the Concrete or plastic cover must be increased to protect against reinforcement To cause corrosion. These screed, reinforced or unreinforced, several centimeters high Layers are known to bring adhesion problems to the substrate because of the adhesion between them both layers due to the high filler content in the screed layer is reduced. Aid measures are also known for improving the Adhesion between the layers with which you can use the reinforcement or, if necessary, the fiber laminate conventional fasteners such as screws, bolts, anchors, etc. on critical surfaces attached. These measures do not solve the liability problems, but serve more or less the processing of bulky and stiff structural steel or reinforcement mats. Corrosion problems occur additionally.
Insbesondere bei der Sanierung von Altböden treten oft unvorhersehbare Inhomogenitäten in Oberfläche und Struktur auf, die sich in Klüftungen, Sicken oder Rißbildungen bemerkbar machen. Die bisherige konventionelle Sanierung nach Abtrag und Reinigung der Oberschicht bringt in jedem Falle eine eindeutige Anhebung des Boden-Niveaus zum Umfeld, so daß Stufen und Übergänge zu dessen Ausgleich neu geschaffen werden müssen. Türen und Durchgänge sind davon besonders betroffen und damit neu zu gestalten.Unpredictable inhomogeneities often occur, particularly when renovating old floors Surface and structure that are noticeable in gaps, beads or cracks. The previous conventional renovation after removal and cleaning of the top layer brings in everyone Fall a clear increase in soil level to the environment, so that steps and transitions too whose compensation must be created anew. Doors and passages are special affected and thus redesign.
Die Sanierung von Altböden bedeutet heutzutage noch ein großes Risiko und sie übersteigt in manchen Fällen den Aufwand für eine Neubaumaßnahme. Bei Einsatz der konventionellen Technik in der Sanierung von Böden entstehen zudem durch die vielen Arbeitsschritte und langen Trocknungs- und Abbindezeiten nicht vertretbar lange Betriebs- oder Nutzungsunterbrechungen, die eine Sanierung teilweise überhaupt nicht zulassen. The renovation of old floors still poses a great risk today and exceeds in in some cases the effort for a new construction. When using conventional technology In the renovation of floors also arise from the many work steps and long ones Drying and setting times are unacceptably long interruptions in operation or use partial refurbishment is not permitted at all.
Ein zusätzliches Problem entsteht dort, wo man als Hilfsmittel vor Ort textile Gewebe oder Matten aus Glas, Polyester, Sisal usw. unmittelbar in die noch flüssige oder teigige Beschichtungsmasse einarbeitet. Da die hochviskose Beschichtungsmasse keine ausreichende Benetzung der dicht gepackten oder gar verseilten oder verdrillten Elementfasern oder Faserbündel zuläßt, bleibt es weitgehend bei einer äußeren Benetzung oder Antränkung der Faserbündel, die damit nur einen Bruchteil ihrer physikalischen Festigkeit in das Laminat einbringen. Man spricht in dem Zusammenhang gern von einer "Angstmatte". Die Druckfestigkeit des Bodens wird dadurch noch erheblich beeinträchtigt. Im Hinblick auf die chemische Beständigkeit oder Hydrolysefestigkeit ist diese Verarbeitungsweise sehr negativ, da sie dem kapillaren Angriff und der Verseifung in der Faserverbundschicht Vorschub leistet. Kennzeichnend ist hier ferner, daß die einzelnen Fasern oder Faserbündel nicht ausreichend gestreckt und ausgerichtet im Laminat liegen und bei Kraftangriff die Matrix nicht entlasten können, in Extremfällen tragen sie unmittelbar zur Rißbildung bei durch örtliche Dehnungsvergrößerung.An additional problem arises where you can use textile fabrics or mats as an aid on site made of glass, polyester, sisal etc. directly into the still liquid or pasty coating mass incorporated. Because the highly viscous coating mass does not adequately wet the dense packed or even stranded or twisted element fibers or fiber bundles, it remains largely in the event of external wetting or impregnation of the fiber bundles, which is therefore only one Bring a fraction of their physical strength into the laminate. One speaks in that Like to be related to a "fear mat". The compressive strength of the floor is thereby still significantly affected. In terms of chemical resistance or hydrolysis resistance this method of processing is very negative, since it prevents capillary attack and saponification in the Fiber composite layer provides feed. It is also characteristic here that the individual fibers or The fiber bundles are not sufficiently stretched and aligned in the laminate and the force is applied Can not relieve the matrix, in extreme cases they contribute directly to the formation of cracks local expansion.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch Herstellung und Verwendung einer Hartmatte aus Faserverbundwerkstoff extrem dünne und hochfeste Kunststoffböden zu erzeugen, die insbesondere wenig auftragen bis in eine Größenordnung von einigen Millimetern, dadurch vorteilhaft bei Neubauten und insbesondere in der Sanierung von Altböden eingesetzt werden, die ein möglichst artverwandtes Material zu ihrem Substrat darstellen und sich damit korrosionsfest, thermisch neutral und spannungsfrei verhalten und damit einen dauerhaften Verbund gewährleistet von hoher mechanischer, thermischer und chemischer Beständigkeit.The object of the invention is to manufacture and use a hard mat Fiber composite material to produce extremely thin and high-strength plastic floors, which in particular apply little up to the order of a few millimeters, therefore advantageous for New buildings and in particular in the renovation of old floors can be used as far as possible Represent related material to their substrate and thus corrosion-resistant, thermally neutral and behave stress-free, thus ensuring a permanent bond of high mechanical, thermal and chemical resistance.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und entsprechende Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a device and corresponding use with the features of Claim 1 solved.
Vorgeschlagen wird eine Hartmatte, die im wesentlichen eine Dicke im Millimeterbereich aufweist und aus einzelnen hochfesten Stäben unterschiedlichen Querschnitts aus Faserverbundwerkstoff besteht, die vorzugsweise im Pultrusionsverfahren hergestellt werden und damit eine hohe Packungsdichte von exzellent ausgerichteten, vorgespannten Verstärkungsfasern enthalten, deren Faseranteil bis zu ca. 70 Vol.-% erreicht bei einer luftblasenfreien Tränkung und Benetzung der Grenzflächen, womit Kapillarwirkungen weitgehend ausgeschlossen werden, die in der Regel zu einer frühzeitigen Schädigung des gesamten Verbunds führen würden.A hard mat is proposed which essentially has a thickness in the millimeter range and from individual high-strength rods of different cross-sections made of fiber composite material exists, which are preferably produced in the pultrusion process and thus a high Packing density of excellently aligned, pre-stressed reinforcing fibers, the Fiber content of up to approx. 70 vol.% Is achieved with an air bubble-free impregnation and wetting of the Interfaces, which largely exclude capillary effects, are usually too would lead to premature damage to the entire network.
Die Hartmatte bildet einen idealen Träger für die Kunststoffbeschichtung des Bodens und ihre variable Geometrie und Maschenweite kann durch Doppelungen, Winkelversatz oder gezielte Einflechtungen von einzelnen Profilen an die örtlichen Verhältnisse angepaßt werden. Diese Technik bietet sich im Bodenbereich besonders an Türen, Durchgängen und Wandunterstützungen an, um Spannungs- oder Dehnungsrisse zu vermeiden.The hard mat forms an ideal carrier for the plastic coating of the floor and yours variable geometry and mesh size can be achieved by doubling, angular misalignment or targeted Interweaving of individual profiles can be adapted to local conditions. This Technology is particularly useful in the floor area on doors, passageways and wall supports to avoid stress or expansion cracks.
Die Hartmatte ist korrosionsfest und kann daher problemlos der Witterung ausgesetzt werden. Damit kann auf eine schützende Verpackung oder Lagerung weitgehend verzichtet werden. Das Material ist geschmeidig, biegsam aber nicht verformbar, es kann damit auch als Rollenware transportiert werden, ohne daß es dadurch zu Verformungen oder Verwerfungen bei der Verarbeitung kommen kann, das Material paßt sich geschmeidig und von selbst dem Untergrund an, es kann damit ideal in eine vorbereitete Beschichtung eingelegt werden und/oder die Beschichtung kann über eine frei ausgelegte Hartmatte aufgerakelt und abzogen werden. Durch das geringe Gewicht der Hartmatte z. B. ca. 100-200 g/qm läßt sie sich sehr leicht händeln und auch noch in großen Mengen von Hand am Bau transportieren wie auch verlegen, was eine wesentliche Kosteneinsparung darstellt. The hard mat is corrosion-resistant and can therefore be easily exposed to the weather. This means that protective packaging or storage can be largely dispensed with. The Material is supple, pliable but not deformable, so it can also be rolled are transported without causing deformation or warping in the Processing can come, the material adapts smoothly and automatically to the surface, it can thus be ideally placed in a prepared coating and / or the coating can be doctored and peeled off using a freely designed hard mat. Because of the low Weight of the hard mat z. B. 100-200 g / sqm, it can be handled very easily and also in Transporting and laying large quantities by hand on site, which is essential Represents cost savings.
Die Statik der Gebäude wird bei der Verlegetechnik nicht beeinträchtigt.The statics of the buildings are not affected by the laying technology.
Die Hartmatte ist für die Entlastung der Beschichtung von Zug- und Biegekräften ideal geeignet. In der Ausführung als Geflecht und Gewebe ist eine bessere Aufnahme von Schubkräften gegeben, wobei gleichzeitig die Verarbeitung erleichtert wird, da man beim Rakeln und Glätten leicht über die engen Kuppen des Geflechtes oder Gewebes geführt wird.The hard mat is ideal for relieving the coating of tensile and bending forces. In the design as braid and fabric gives better absorption of shear forces, At the same time, the processing is made easier, since you can easily over the knife and smoothing the narrow tops of the braid or fabric is guided.
Bei Untergründen mit Rissen, Löchern, Sicken, Klüftungen etc. kann partiell aufgefüttert werden mit orthogonalen oder diagonalen Lagen, wobei durch die kurzen Abbindezeiten der dünnen Kunststoffbeschichtung auch bei schlechten Untergründen zügig weitergearbeitet werden kann. Durch die Armierung von dünnen Gesamtdicken von z. B. nur ca. 3 mm ergeben sich beträchtliche Materialkosteneinsparungen, die die Kosten der Hartmatte wieder einsparen.In the case of substrates with cracks, holes, beads, gaps, etc., it can be partially filled with orthogonal or diagonal layers, whereby due to the short setting times of the thin Plastic coating can be continued quickly even on poor substrates. By reinforcing thin overall thicknesses of z. B. only about 3 mm are considerable Material cost savings that save the costs of the hard mat again.
Die Schnittpunkte der Profilstäbe der Hartmatte können teilweise oder ganz entweder fest fixiert oder gelenkig ausgebildet werden; die gelenkige Ausführung bietet dabei den Vorteil, daß noch unmittelbar bei der Verlegung die Maschenweite an die örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden kann; es kann damit auch ein schubfestes Flächentragwerk aus vielen einzelnen Rhomboiden erzeugt werden.The intersections of the profile bars of the hard mat can be partially or completely fixed either or be articulated; the articulated version offers the advantage that still the mesh size can be adapted to the local conditions immediately during installation can; it can also create a shear-resistant surface structure made up of many individual rhomboids will.
Der Querschnitt der Profilstäbe der Hartmatte ist an keine feste Form oder Gestalt gebunden, er sollte aber vorteilhaft flach oder rechteckförmig ausgebildet sein, um bei gegebener Querschnittsfläche möglichst wenig in der Höhe aufzubauen bei gleichzeitig großer Mantelfläche, die die Haftung verbessert und gleichzeitig dünnste, integrierte armierte Beschichtungen erlaubt.The cross section of the profile bars of the hard mat is not tied to any fixed shape or form, he but should advantageously be flat or rectangular to a given cross-sectional area build up as little in height as possible with a large surface area that the Adhesion improved and at the same time allowed thinnest, integrated armored coatings.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described below described in more detail.
Es zeigenShow it
Fig. 1: einen senkrechten Schnitt durch eine Bodenplatte oder Untergrund mit einem dünnen Kunststoffboden bzw. Kunststoffbeschichtung 1, der mit einer Hartmatte 2 armiert ist. Fig. 1: a vertical section through a base plate or substrate with a thin plastic floor or plastic coating 1 , which is reinforced with a hard mat 2 .
Fig. 2: einige perspektivische Darstellungen von Ausführungsbeispielen einer Hartmatte. Fig. 2: some perspective views of embodiments of a rigid mat.
Fig. 3: ein Verlegebeispiel der Hartmatte im Bereich eines Durchgangs mit zusätzlichen diagonalen Profilstäben. Fig. 3: a laying example of the hard mat in the area of a passage with additional diagonal profile bars.
Auf bewehrten oder unbewehrten Beton oder Untergrund wird eine Hartmatte 2 ausgelegt, die aus Faserverbundwerkstoff besteht und als Gewebe 3, Gelege 4 oder Geflecht 5 angefertigt werden kann. Der Querschnitt der einzelnen Gitterstäbe 6 der Hartmatte ist vorzugsweise sehr flach oder dünn und bietet eine große Oberfläche für die Verankerung und Haftung in der Kunststoffmischung. Die Kunststoffmischung besteht aus chemisch reaktionsfähigen Komponenten und mineralischen Füllstoffen, die sich innig mit der artverwandten Hartmatte verbinden.A hard mat 2 , which consists of fiber composite material and can be manufactured as a fabric 3 , scrim 4 or mesh 5 , is laid out on reinforced or unreinforced concrete or ground. The cross section of the individual bars 6 of the hard mat is preferably very flat or thin and offers a large surface for anchoring and adhesion in the plastic mixture. The plastic mixture consists of chemically reactive components and mineral fillers that bond intimately with the related hard mat.
Die Einbettung der Hartmatte in die Kunststoffmischung kann auch dergestalt vorgenommen werden, daß zunächst die Kunststoffmischung auf dem Untergrund aufgerakelt und die Hartmatte darin eingelegt wird. Danach wird der Kunststoffboden verdichtet, abgezogen und geglättet.The hard mat can also be embedded in the plastic mixture in this way that first the plastic mixture on the surface and the hard mat is inserted in it. The plastic base is then compacted, pulled off and smoothed.
In kritischen Bodenbereichen kann durch Einflechtung von zusätzlichen diagonalen Profilen 7 in die ausgelegte Hartmatte, eine Verstärkung gegen Spannungs- und Dehnungsrisse erzielt werden.In critical floor areas, reinforcement against stress and expansion cracks can be achieved by interweaving additional diagonal profiles 7 in the designed hard mat.
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