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Die Erfindung bezieht sich auf einen im Verband zu verlegenden Hohlblockstein, insbesondere aus Beton, der zwischen der Aussen- und Innenwandseite in vertikaler Richtung verlaufende Öffnungen ausgespart hat, die gitterartig in Form von Reihen zueinander versetzter, in Steinlängsrichtung verlaufender Schlitze angeordnet sind.
Seit langem bekannt sind solche Steine, die nur rechteckige Schlitzöffnungen aufweisen. Aus der österr. Patentschrift Nr. 168134 ist es bekannt, einen solchen Stein dadurch zu verbessern, dass alle Schlitzöffnungen mit fischbauchartigen Verbreiterungen versehen werden.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 387316 ist ein Baustein mit Hohlräumen bekannt, der als Eckstein mit quadratischer Grundfläche einen viertelkreisförmigen Verlauf der Längsschlitze zeigt.
Man hat erkannt, dass die Wärmedämmung der in den Hohlräumen eingeschlossenen Luft meist besser ist als die des Steinmaterials. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass sich die Wärmeleitzahl der Luft mit zunehmender Schichtdicke erhöht und sich die Wärmedämmfähigkeit daher verringert. So beträgt z. B. die Wärmeleitzahl einer senkrechten Luftschichte von 1 cm Dicke X = 0, 056 kcal/mhoC, während sie bei einer Luftschichtdicke von 4 cm nur mehr X = 0, 189 kcal/mhoC ist. Der aus diesen Wärmeleitzahlen jeweils berechenbare WärmedurchlasswiderstandD (m h C/kcal) bleibt zwar annähernd gleich, man benötigt aber eine wesentlich grössere Dicke, da sich der Gesamtwärmedurchlasswiderstand bekanntlich aus der Summe der Einzelwärmedurchlasswiderstände zusammensetzt.
Bei wärmedämmenden Bausteinen bzw. Bauteilen ist es daher anzustreben, eine möglichst grosse Zahl von hintereinander, senkrecht zur Wärmestromrichtung liegenden, dünnen Luftschichten anzuordnen, welche jedoch nicht dünner als zirka 6 mm sein sollen, da die Wärme ansonsten in Form von Strahlung weitergeleitet wird. Es muss auch beachtet werden, dass die Materialdicke bei Bausteinen aus zementgebundenen Zuschlagstoffen mindestens 10 mm, vorzugsweise 15 mm beträgt, da ansonsten die Füllung der Form und die Verdichtung des Betons nur schwer möglich ist, weil die grössten Körner des Zuschlagstoffes einen Durchmesser bis zu 10 mm besitzen.
Neben der Wärmedämmung ist auch die Druckfestigkeit eines Steines bzw. die Mauerwerksfestigkeit von entscheidender Bedeutung. Bekanntlich sind die Werte von Wärmedämmung und Festigkeit gegenläufig. Wird die Wärmedämmung mit fallendem Raumgewicht grösser, sinkt die Festigkeit und umgekehrt. Seit jeher ist es daher das Bestreben der Bausteinindustrie, diese gegenläufige Tendenz in möglichst engen Grenzen zu halten. Man versucht daher, Steine mit möglichst geringem Raumgewicht, also hoher Wärmedämmung mit optimaler Festigkeit, herzustellen.
Der erfindungsgemässe Hohlblockstein erfüllt diese Forderungen dadurch, dass die Schlitze an den Steinlängsseiten und jeder zweiten Reihe dazwischen in an sich bekannter Weise parallel zur Steinlängsrichtung verlaufende Begrenzungsflächen und die dazwischenliegenden Reihen Schlitze mit an sich bekannten, quer zur Steinlängsrichtung verlaufenden mittleren Erweiterungen aufweisen, und dass zwischen den erweiterten Schlitzen einerseits und den zugeordneten Begrenzungsflächen der benachbarten Längsschlitze anderseits Säulen verbleiben, welche vorzugsweise senkrecht zur Steinlängsrichtung eine grössere Dimension als in der Steinlängsrichtung aufweisen.
Diese infolge der geradlinigen Begrenzung der benachbarten Schlitzreihen durchgehenden Säulen sind es, die die Druckfestigkeit des erfindungsgemässen Steines so wesentlich verbessern, ohne die Wärmedämmung zu beeinflussen. Versuche haben gezeigt, dass diese Säulen unter sonst gleichen Bedingungen eine Erhöhung der Steinfestigkeit von mindestens 30% ergeben.
Diese Festigkeitssteigerung wirkt sich auch im Mauerverband deshalb günstig aus, weil bevorzugt die längere Kante der Säule, im Grundriss gesehen, senkrecht zur Steinlängsbegrenzungsfläche liegt und somit das Trägheitsmoment vergrössert wird. Weiters werden diese Säulen durch die anschliessenden, annähernd wellenförmigen bzw. im Wesen X-förmigen Verbindungsstege mit ebenfalls relativ hohem Trägheitmoment gehalten, so dass eine weitere Festigkeitssteigerung entsteht.
Das Verhältnis von Material- zu Hohlraumfläche soll bei statisch mitwirkenden (tragenden) Bausteinen 40% Material- und 60% Luftanteil nicht unterschreiten, da bei geringerem Materialanteil die erforderliche Festigkeit nicht mehr gewährleistet sein würde. Weiters ist es bei tragenden Wandbauteilen wichtig, dass die Randzonen eine höhere Tragfähigkeit aufweisen als die Mittelstücke, da diese Zonen infolge exzentrischer Belastungen (z. B. von eingespannten Decken) höhere Pressungen als in Mauermitte erhalten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemässen Steines liegt darin, dass er als Eckstein die Längsschlitze und die erweiterten Schlitze in an sich bekanntem viertelkreisförmigem Verlauf an der Ecke aufweist und in die darüberliegende Schar, vorzugsweise um die Halbsteinlänge, eingreift. Es sind dabei also die isolierenden Luftkammern viertelkreisförmig um die Ixe angeordnet, so dass bei den in Verband liegenden Steinen der Wärmestrom an jeder Stelle nahezu senkrecht auf eine isolierende Luftkammer auftrifft.
Ein weiterer bekannter schwacher Punkt jedes Mauerwerkes ist die Mörtelfuge. Der Mörtel hat meist eine schlechtere Wärmedämmung wie die Mauersteine, bildet somit eine Wärmebrücke, verschlechtert dadurch die Gesamtwärmedämmung der Wand und bewirkt deshalb sehr oft, dass sich die Mörtelfugen an der Wand sowohl innen als auch aussen abzeichnen. Weiters wird Mörtel immer plastisch, also mit einem relativ hohen Wassergehalt verarbeitet, wodurch Feuchtigkeit in das Mauerwerk kommt und dessen Wärmedämmung herabsetzt. Man hat schon vor vielen Jahren versucht, diesem Umstand entgegenzuwirken und ein Trockenmauerwerk geschaffen,
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dessen Fugenmaterial aus wärmedämmenden Platten bestand, die trocken aufgelegt wurden und somit keine Feuchtigkeit in das Mauermaterial brachten.
Der Nachteil solcher Platten besteht darin, dass sie mit den Mauersteinen nur durch Reibung, nicht jedoch mechanisch verbunden sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht daher einen Stein vor, bei dem ein Teil der Schlitze, vorzugsweise vier Schlitze, durch seine Deckplatte hindurchgehen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in einem aus solchen Steinen hergestellten Verband, gekennzeichnet durch eine den in Verband liegenden Hohlblocksteinen zugeordnete Lagerfugenplatte, die beidseitig mit Erhebungen versehen ist, die in die entsprechenden Mündungen der durchgehenden Schlitze des Steines eingreifen.
Solche Lagerfugenplatten weisen daher mindestens zwei, vorzugsweise jedoch vier langgestreckte Erhebungen an der Plattenober-bzw.-Unterseite auf, so dass diese in die entsprechenden Mündungen der durchgehenden Schlitze des Steines zu liegen kommen, wodurch mindestens zwei, vorzugsweise vier abgeschlossene Luftkammern gebildet werden. Dadurch wird eine seitlich unverschiebliche Verbindung von jeweils zwei übereinanderliegenden Mauersteinen mit der dazwischenliegenden Lagerfugenplatte erreicht. Dieser Vorteil ist auch für ungelernte Arbeitskräfte von Bedeutung.
Mauerwerk, welches aus den erfindungsgemässen Normal- und Ecksteinen hergestellt ist, bietet sowohl in wärmetechnischer als auch in festigkeitsmässiger Hinsicht ein Optimum. Zur wärmetechnischen Verbesserung kann das erfindungsgemässe Mauerwerk noch unter Zuhilfenahme der erfindungsgemässen Lagerfugenplatten errichtet werden, wodurch die Wärmedämmung weiter angehoben, ein seitliches Verschieben der Steine unmöglich gemacht und ausserdem ein vollkommen trockenes Mauerwerk geschaffen werden kann.
Eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Hohlblocksteines in Draufsichten auf einen Normal- und einen Eckstein sowie auf die Lagerfugenplatte zeigen die Fig. l bis 3 der Zeichnungen, wobei in
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3Fig. l so getroffen, dass fünf Reihen von Schlitzen --2-- mit abgerundeten Endteilen --3-- vorgesehen sind ; die drei mittleren Schlitzreihen haben eine Dicke von 2 cm, die beiden äusseren Schlitzreihen --2-- sind halb so weit. über die Steinlänge sind drei volle Schlitze vorhanden, während die an den Stirnseiten einseitig offenen Schlitze --2"-- nur halb so lang sind. Der Stein weist an seiner Ober- oder Unterseite eine geschlossene Deckplatte auf.
Zwischen diesen gitterartig angeordneten Schlitzen--2--sind weitere Öffnungen --4-- vorgesehen, die neben den seitlichen Verlängerungen die sich zwischen die Schlitze --2-- hinein erstrecken, quer dazu Erweiterungen--6--aufweisen, die sich bis auf einen Abstand von 2 cm einander nähern ; auch der Abstand der Wandteile zwischen den Schlitzen --2-- und den Zwischenöffnungen-4-beträgt an jeder Stelle mindestens 2 cm. Eine Materialverbindung liegt zwischen der Aussenwandseite--7--und der Innenwandseite-8--nicht in geradliniger, sondern ausschliesslich in mäanderartig geschlungener Form vor.
Aus Fig. l ist ersichtlich, dass in der Mitte und an den Viertelpunkten der Aussen- und Innenwandseiten - 7, 8-- Kerben--15--vorgesehen sind, die Sollbruchstellen markieren. Die Hohlraumanordnung im Normalstein ist bei dem dargestellten Beispiel viermal rapportartig wiederholt, so dass die Steine beim Zerteilen in Halb- oder Viertelformate wieder bezüglich der Hohlräume deckungsgleich übereinander zu liegen kommen. Die Enden der Steine bzw. deren Stirnflächen weisen also dieselbe Hohlraumanordnung auf, wie sie beim Teilen des Normalsteines entsteht.
Der Eckstein --10-- nach Fig. 2 weist denselben grundsätzlichen Aufbau wie der Normalstein nach Fig. l auf, mit den Unterschieden, dass hier der Grundriss winkelförmig ausgebildet ist und dass die Schlitze --2a-- und die Öffnungen --4a-- im Bereich der Ecke viertelkreisförmig um diese herumgeführt sind ; der Kreismittelpunkt--M--liegt dabei auf der Winkelhalbierenden--H--, ausgehend von der äusseren Steinecke - -16--. Die Schlitze können viertelkreisförmig, wie bei --2a-- angedeutet, verlaufen, und die Öffnungen - -4a-- können mit sich unter rechtem Winkel erstreckenden Verlängerungen --5a-- versehen sein.
An den Stellen grosser Materialstärke sind weitere Öffnungen--11, 12--in der Ixe angeordnet.
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der Normalstein auf, könnte aber der Länge nach ein Vielfaches oder einen Bruchteil der Normalsteinlänge aufweisen ; sie besitzt an ihrer Ober- und Unterseite, wie aus dem Querschnitt hervorgeht, rippenartige
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und vierten Reihe in Eingriff treten, um eine horizontale Verschiebung im Verband hintanzuhalten.
An den beschriebenen Beispielen können im Rahmen der Erfindung mannigfaltige Abänderungen vorgenommen werden. So ist insbesondere die Form der die Erweiterungen aufweisenden Öffnungen eine beliebig wählbare ; sie könnten auch dreieckige oder polygonale Form im Querschnitt aufweisen. Die verbleibenden Materialstege zu den benachbarten Hohlräumen sollen immer mindestens 10 mm, vorzugsweise 15 mm betragen.