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Verfahren zur Herstellung einer Fertigteildecke oder eines geschosshohen
Wandelementes und nach dem Verfahren hergestellte Fertigteildecke oder geschosshohes Wandelement
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Fertigteildecke oder eines geschosshohen Wandelementes durch Einbringen einer eventuell bewehrten Schwerbetonschichte in eine liegende Form und darauf einer Isolierschichte und eventuell weiterer Putzschichten feucht in feucht und nachfolgender Wärmehärtung aller Schichten.
Vorfabrizierte Elemente finden im Bauwesen eine immer grössere Verbreitung. Derartige Elemente
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bekannt, vorfabrizierte Elemente aus Schlacke oder andern körnigen Elementen, wie Blähton, als Ein kornbetonelement herzustellen. Bei Einkornbeton werden die einzelnen Körner mit einer adhäsiven, dünnen Betonschichte überzogen und haften lediglich an den Berührungspunkten der einzelnen Körner beim Aushärten des Betons aneinander. Lediglich an diesen Punkten ist eine gute Wärmeleitfähigkeit gegeben. Zwischen den einzelnen Körnern ist ausser der Betonschichte an den Berührungspunkten gut wärmeisolie- rende Luft. Da Blähton an sich schlecht wärmeleitfähig ist, weist'eine Blähtoneinkornbetonschichte Wärmeisoliereigenschaften auf. Überdies ist Einkornmaterial sehr frostbeständig.
Bei Wand- oder Deckenelementen erweist es sich jedoch als Nachteil, dass die Festigkeit von nur aus Einkornbeton hergestellten Wand- oder Deckenelementen nicht genügend gross für einen Transport ist. Derartige Elemente vertragen in einer wirtschaftlich vernünftigen Stärke hergestellt, nur geringe Biegebelastungen und müssen daher als vorfabriziertes Element relativ klein gebaut werden, wodurch ein wesentlicher Vorteil der Vorfertigung zunichte wird, oder aber in einer solchen Stärke ausgebildet sein, dass Fabrikation und Transport unwirtschaftlich undschwerdurchführbar werden. Eine Eisenbewehrunghaftet nicht genügend gut, die infol- ge der Lufteinschlüsse eine gute Verbindung der Masse mit dem Eisen nicht gewährleistet ist.
Ausserdem ist ein korrosionssicherer Abschluss des Eisens nicht gesichert.
Bekannt ist ferner, vorfabrizierte, geschosshohe Wand- oder Deckenelemente aus mehreren Schichten in einer liegenden Form herzustellen, wobei die Schichten feucht in feucht eingebracht werden. Es wurde dabei allgemein eine tragende Schwerbetonschichte mit einer Isolierschichte verbunden. Es hat sich dabei als schwierig erwiesen, die Isolierschichte rissefrei herzustellen, da sowohl die Isolierschichte als auch die Schwerbetonschichte schwinden, jedoch in unterschiedlichem Ausmass. Die Schwinddif- forenzen sind z. B. zwischen Poren-oder Schaumbeton und Schwerbeton zirka 2 mm/m. Es treten daher die Schaumbetonschichte zur Gänze durchsetzende Risse auf. Schwierigkeiten ergaben sich auch beim Verbund von vorgefertigten Isolierschichten mit der Betonschichte, die ausgehärtet auf den Schwerbeton aufgelegt werden.
Die bisher bekannten anorganischen Isolierschichten mussten relativ stark, auf jeden Fall stärker als die schlechte Isoliereigenschaften aufweisende Betonschichte ausgebildet werden. Eine starke Isolierschichte verursacht eine grosse Gesamtwandstärke und damit hohe Herstellungs- und Transportkosten.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, dass auf die tragende Schwerbetonschichte eine Blähtoneinkornbetonschichte aufgebracht wird. Die tragende Schwerbetonschichte, die eventuell auch eisenbewehrt sein kann, hat eine so grosse Festigkeit und Biegesteifigkeit, dass das Verbundelement ohne
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Schwierigkeiten und Bruchgefahr auch in Platten von Abmessungen von etwa 6 X 3 m transportiert werden kann, ohne dass die Gefahr eines Plattenbruches besteht.
Die Nachteile der Schwerbetonschichte, nämlich die geringe Wärme- und Schallisolierung, beseitigen die Blähtoneinkornbetonschichte. Dank des erfindungsgemässen monolithischen Verbundes, d. h. des kontinuierlichen Überganges von Betonverbindungen, ist es nicht notwendig, irgendwelche Mittel, wie in die Blähtoneinkornbstonschichte hineinragende Halteeisen od. dgl., zur Sicherung des Verbundes der Schwerbeton - und der Isolierschichte vorzusehen, Überdies kann dank des Verbundes auch die gute Druckfestigkeit der Einkombetonschichte in Rechnung gestellt werden.
Es hat sich herausgestellt, dass eine erfindungsgemäss zusammengesetzte Verbundplatte wesentlich dünner hergestellt werden kann, als etwa (aus Wärme- und Isoliergründen) eine reine Betonwand oder eine reine Blähtoneinkornbetonwand (aus Festigkeits-und Transportgründen). Beispielsweise hat eine erfindungsgemässe Wandplatte mit 2 cm Vermiculitinnenputz, 10 cm tragender Betonschichte, 9 cm Blähtoneinkornbetonschichte und 2 cm Grob- und Feinputz, also mit insgesamt 23 cm Dicke wesentlich bessere Festigkeits- und Isoliationseigenschaften als eine durch Baupolizeivorschriften als Vergleich vorgeschriebene 38 cm Ziegelwand.
Sowohl mit einer 23 cm Betonwand als auch mit einer 23 cm Einkornbetonschichte oder einer andern uis rein anorganischen Stoffen aufgebauten Verbundweise las- sen sich diese günstigen Verhältnisse, insbesondere die relativ dünne Isolierschichte, die dünner als die tragende Betonschichte ist, nicht erzielen. Es ha : : sich in der Praxis gezeigt, dass die Blähtonisolierschichte nach einer Dampfhärtung rissefrei bleibt, Dies lässt sich wahrscheinlich damit erklären, dass nur einzelne Verbindungspunkte des Einkornbetons aufgerissen werden und die umliegenden Verbindungsstellen entlasten. Es entsteht so kein durchgehender Riss.
Den guten Verbund zwischen der tragenden Betonschichte und der Einkornbe. : onschichte verbessert die Massnahme, zwischen der tragenden Betonschichte und der Einkornbetonschichte eine dünne Blähtonvoll- betonschicht, d. h. eine Schichte etwa in der Stärke eines Blähtonkornes, voll mit Beton auszugiessen.
In praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil ist, eine Korngrösse des Blähtons von 10 bis 20 mm zu wählen.
Es wird beispielsweise vorgeschlagen, Zement mit Wasser zu Zementbrei und den Zementbrei mit Blähton zu vermischen und diese Mischung auf die noch feuchte Schwerbetonschichte aufzubringen. Es ist jedoch auch als Variante möglich, Blähton, Zement und Wasser in einem Arbeitsgang zu mischen und noch feucht auf die feuchte Schwerbetonschichte aufzubringen. Als vorteilhaftes Mischungsverhältnis wird etwa 10 I Blähton auf 1. 11 Zement und 11 Wasser vorgeschlagen. Dieses Mischungsverhältnis kann jedoch nach Erfordernis in gewissen Grenzen variiert werden. Es kann auch zweckmässig sein, zusätzlich der Einkornbetonmischung Zementmilch zuzuführen.
Diese breiige Zementmasse wird durch den Einkornbeton bis zur Schwerbetonschichte durchfliessen und dort eine dünne Blähtonvollbetonschichte bilden, die den Verbund der Isolierschichte mit der Schwerbetonschichte verbessert.
Dampfhärtung verkürzt die Fertigungszeit. Ausserdem, dürfte gerade bei der Dampfhärtung und den angegebenen Mischungen die zeitliche Aufeinanderfolge des Schwindens und des Aushärtens der einzelnen Schichten so sein, dass die Differenz noch vor dem Aushärten der empfindlicheren Schichten durch Verschiebung in dieser Schichte aufgefangen werden kann, so dass noch keine bereits ausgehärteten und nicht mehr verbindungsbereiten Stellen beansprucht werden. Günstig dürfte dabei auch sein, dass zwi- schen der tragenden Betonschichte und der Einkornbetonschichte sich eine dünne Blähtonvollbetonschich- te ausbildet und daher der Übergang von einer Schichte zu andern kontinuierlich wird.
Die Erfindung ist an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfuhmngsbeispieles näher erläu- tert, ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Wandelementes, Fig, 2 ein vergrössertes Detail daraus.
Die Aussenwand gemäss Fig. 1 besteht aus einer Vermiculitinnenverptuzschichte l, einer Schwebetonschichte 2, einer Blähtoneinkomschichte 3 und einer Aussenputzschichte 4. Diese Schichten werden bei der Herstellung nacheinander in eine liegende Form, die zuerst mit Kalkmilch als Trennschicht eingeschmiert wurde, feucht in feucht eingebracht und dampfgehärtet. Zur Erzeugung des Blähtoneinkornbetons wird 1,11 Zement mit 11 Wasser und 10 I Bläthon mit einer Korngrösse von 10 bis 20 mm gemischt. Der Zement hat eine Konsistenz, die bei der Mischung mit dem Blähton einen adhäsiven Zementüberzug um die einzelnen Körner ergibt. Beim Einbringen der Mischung in die Form stossen die einzelnen Blähtonkörner lediglich an den Berührungsstellen zusammen.
Der adhäsive Zementüberzug der einzelnen Körner verbindet sich beim Erhärten. Dazwischen bleiben Lufthohlräume, die in Zusammenhang mit den kleinen Berührungsstellen der Blähtonkörner und deren schlechter Wärmeleitfähgikeit die guten Isolationseigenschaften bewirken. Überschüssiger Zement rinnt bis zur Schwerbetonschichte ab und
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hüllt die an die Schwerbetonschichte angrenzenden Blähtonkörner mehr oder weniger zur Gänze in Beton ein. Dieser Effekt kann durch Beigabe von mehr Zementmilch verstärkt werden. Er bewirkt, dass eine Schichte des Blähtons völlig einbetoniert ist und sichert den guten Verbund der tragenden mit der isolierenden Schichte.
Diese Verhältnisse sind aus Fig. 2, die vergrössert die Verbindungszone zwischen dem Schwerbeton 2
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sind in eine durch den überschüssigen, abrinnenden Zement entstehende Zwischenbetonschichte völlig eingebettet und sichern den Verbund. Im Ausführungsbeispiel ist lediglich eine Möglichkeit der Erfindung gezeigt, die zahlreiche Variationen offen lässt. So kann beispielsweise eine andere Korngrösse gewählt, das Mischungsverhältnis variiert und die Schichtenstärke je nach Erfordernis abgeändert werden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Verfahren zur Herstellung einer Fertigteildecke oder eines geschosshohen Wandelementes durch Einbringen einer eventuell bewehrten Schwerbetonschichte in eine liegende Form und darauf einer Isolierschichte und eventuell weiterer Putzschichten feucht in feucht und nachfolgender Wärmehärtung aller Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass auf die tragende Schwerbetonschichte eine Blähtoneinkombeton- schichte aufgebracht wird.