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Die Erfindung bezieht sich auf ein Wandelement für Fertigtei ! gebäude aus Leca-Leichtbeton, sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Wandelementes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Unter Leca wird gebrannter, geblähter Ton verstanden, der durch die Beschickung eines Drehrohrofens mit zerkleinertem Ton entsteht und in verschiedener Körnung erhältlich ist. Auf Grund der keramischen Oberfläche und der unzähligen Luftporen die ser Tonkörner besitzen sie hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Wärmedämmung und Wärmespeicherung, der Frostbeständigkeit und Unbrennbarkeit, der Formfestigkeit und Leichtgewichtigkeit und nicht zuletzt der Atmungsaktivität, womit sie sich bestens als Baustoff eignen und sich für die Herstellung von Leichtbeton anbieten. So sind auch bereits Wandelemente für Fertigteilgebäude aus Leca-Leichtbeton bekannt, die eine Massivbauweise erlauben und dennoch hervorragende bauphysikalische Eigenschaften mit sich bringen.
Allerdings bestehen diese Wandelemente bisher einschichtig aus grobkörnigem Leichtbeton, um durch das Grobkorn den Betonanteil gering halten und die tonspezifischen Eigenschaften hervorheben zu können. Dadurch ergibt sich jedoch eine verhältnismässig grobe Oberfläche der Wandelemente, die, wie bei Rohmauerwerk üblich, zur Weiterverarbeitung mit einem Grobputz und dann einem Feinputz od. dgl. versehen werden müssen, was nicht nur zeit- und arbeitsintensiv ist, sondern auch beträchtliche Mengen Putzmaterial erfordert, das die Vorteile des Leichtbetons hinsichtlich der Atmungsaktivität, Leichtgewichtigkeit u. dgl. teilweise wieder zunichte macht, wozu noch eine vom geringeren Betonanteil abhängige unbefriedigende Festigkeit kommt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Wandelement der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das sich bei voller Nutzung der guten bauphysikalischen Eigenschaften durch hohe Festigkeit und einfache Verarbeitbarkeit auszeichnet. Ausserdem soll ein Verfahren zur rationellen Herstellung eines solchen Wandelementes sowie eine Vorrichtung zur zweckmässigen Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Elementquerschnitt einen dreischichtigen Aufbau mit einer grobkörnigen Innenschicht und zwei feinkörnigen Aussenschichten aufweist, wobei die Innenschicht um ein Mehrfaches dicker ist als die Aussenschichten und Innen- und Aussenschichten unmittelbar ineinander übergehen. Durch diesen Dreischichtaufbau mit dem direkten Übergang der einen Schicht in die andere ohne Zwischenlage von speziellen Verbindungselementen oder Zwischenschichten ist es möglich, weitgehend glatte und ebene Oberflächen des Wandelementes zu erreichen, die bei der Weiterverarbeiten keines Grobputzes mehr bedürfen und gleich als Trägerfläche für einen Feinputz, einen Wandbelag u. dgl. dienen können.
Dadurch bleiben auch die tonabhängigen bauphysikalischen Eigenschaften des Wandaufbaues im wesentlichen unbeeinträchtigt, wobei die Aussenschichten mit ihrem höheren Feinanteil auch höhere Festigkeiten vor allem in den Aussenbereichen mit sich bringen. Zusätzlich ist es selbstverständlich möglich, die grobkörnige Innenschicht bedarfsweise im erforderlichen Ausmass zu bewehren, um allen Anforderungen an die Tragfähigkeit des Wandelementes gerecht zu werden. Es entsteht ein Massivelement mit leichtem Gewicht und hoher Festigkeit, das sich rationell handhaben und weiterverarbeiten lässt und die Herstellung einer Wand mit hervorragenden bauphysikalischen Eigenschaften garantiert.
Wie Versuche gezeigt haben, werden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn die Aussenschichten Leca der Körnung 0/1 und 1/4 enthalten und eine durchschnittliche Dicke von 0, 6-2, 0 cm besitzen, wobei etwa 1/3 der Lecamenge die Körnung 0/1 und etwa 2/3 der Lecamenge die Körnung 1/4 aufweisen, und wenn die Innenschicht Leca der Körnung 1/4,4/8 und 8/12 enthält, wobei etwa 1/2 der Lecamenge die Körnung 4/8. etwa 1/3 der Lecamenge die Körnung 8/12 und etwa 1/6 der Lecamenge die Körnung 1/4 aufweisen.
Die angegebenen Körnungen, die jeweils die Durchmesserbereiche der Tonkörner in mm bedeuten, und die gewählten Mengenverhältnisse führen zu einer Optimierung der Wandeigenschaften einerseits und der Oberflächenbeschaffenheit und Festigkeit anderseits, wobei auf den Zusammenhalt und die Risssicherheit der Schichten besonderer Wert gelegt wurde.
Zur Herstellung der Wandelemente wird zuerst ein feinkörniger Leichtbeton in die Elementenform eingefüllt und verteilt, dann wird unmittelbar danach ein grobkörniger Leichtbeton auf die feinkörnige Schicht aufgebracht und durch Rütteln verdichtet und darauf neuerlich ein feinkörniger Leichtbeton aufgetragen, wonach abschliessend die obere feinkörnige Schicht durch vorzugsweise ein rüttelndes Walzen verdichtet und unter einer feuchtigkeitserhaltenden Abdeckung aushärten gelassen wird Die einzelnen Schichten werden so im Nass- In Nassverfahren In der Form aufgebaut, wobei die untere feinkörnige Schicht ohne Rütteln eingebracht und erst durch die sofort nach dem Verteilen des Leichtbetons dieser Schicht eingefüllte grobkörnige Schicht und zusammen mit dieser verdichtet wird,
welcher Verdichtungsvorgang durch ein Rütteln verstärkt und vergleichmässIgt wird. Dabei kommt es Im Grenzbereich der Schichten zu einem Ineinandergreifen der unterschiedlichen Körnungen, das den erforderlichen Zusammenhalt mit sich bringt. Die obere feinkörnige Schicht wird dann in einem eigenen Verdlchtungsschntt durch ein ähnliches Ineinandergreifen der Körnungen mit der Mittelschicht verbunden, wozu sich ein vlbnerendes Walzen
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anbietet, das ausserdem zu einer g'atten, sauberen Oberfläche führt. Nach dem Aushärten, das zur Vermeidung von Trockenrissen und Sprüngen in einer feuchten Atmosphäre stattfinden soll, was durch eine einfache Abdeckung erreicht werden kann, ist das Wandelement zur Weiterverarbeitung entformbar.
Wird als feinkörniger Leichtbeton eine Mischung aus ca. 50-70 Gew. % Leca der Körnung 0/1 und 1/4, 22-32 Gew. % Zement und 8-18 Gew. % Wasser verwendet und als grobkörniger Leichtbeton eine Mischung aus ca. 60-80 Gew. % Leca der Körnung 1/4, 4/8 und 8/12, 14-24 Gew. % Zement und 6 - 16 Gew. % Wasser, stehen für die Wandelementherstellung Leichtbetone zur Verfügung, die sich optimal zur Schichtenbildung eignen. Bei diesen Betonen sind alle Tonkörner ausreichend betonummantelt, um die erforderliche Bindung zu gewährleisten, aber es gibt dennoch keine überschüssigen Betonmengen, die eine Beeinträchtigung der Wandeigenschaften verursachen könnten.
Dem Leichtbeton lassen sich selbstverständlich die verschiedenen Zusätze, insbesondere Farben, zumischen, wobei vorteilhafterweise auch ein Luftporenbildner zugemischt wird, um die Leichtbetoneigenschaften zu verbessern.
Eine recht einfache Vorrichtung für die Herstellung der Wandelemente ergibt sich durch einen Rütteltisch zur Aufnahme der Elementenformen, wobei der Rütteltisch ein auf Längsschienen verfahrbares Fahrgestell mit einer um eine liegende Querachse dreh- und antreibbar gelagerten Walze aufweist, deren Lagerung höhenverstellbar abgestützt ist. Mit dieser Walze können die Elementenformen nach dem Befüllen mit Leichtbeton sofort zum Verdichten der Schichten gewalzt werden, so dass der Schichtaufbau ohne Zeitverlust und ohne Austrocknungsgefahr abschliessbar ist. Um den Verdichtungsvorgang der oberen Feinschicht beschleunigen und vergleichmässigen zu können, ist die Walze mit einem Rüttler ausgestattet, der während des Walzens arbeitet. Die Rüttler des Rütteltisches selbst werden lediglich zum Verdichten der Grob schicht aktiviert.
Sitzt auf den Längsschienen ein Betonverteilerwagen, der zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Aufnahmebehälter mit eigenen Austrags- und Verteileinrichtungen aufweist, lässt sich der Aufbau der Schichten rationalisieren, da in den einen Aufnahmebehälter feinkörniger und in den anderen Aufnahmebehälter grobkörniger Leichtbeton eingefüllt wird und beim Hin- und Herfahren das eine Mal feinkörniger, das andere Mal grobkörniger Leichtbeton in die Elementenform eingebracht werden kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Wandelement im Querschnitt und die
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Herstellen des Wandelementes in teilgeschnittener Seitenansicht.
Ein Wandelement 1 für Fertigteilgebäude aus Leca-Leichtbeton weist einen dreischichtigen Aufbau mit einer dicken grobkörnigen Innenschicht 2 und zwei dünnen feinkörnigen Aussenschichten 3 auf, welche Schichten 2,3 unmittelbar ineinander übergehen. Ein solches Wandelement 1 zeichnet sich durch seine hervorragenden bauphysikalischen Eigenschaften, seine Festigkeit und Tragfähigkeit und nicht zuletzt durch seine glatten, ohne Grobputz zur Weiterverarbeitung geeigneten Aussenflächen 4 aus.
Zur Herstellung dieser Wandelemente 1 gibt es einen Rütteltisch 5 mit einer federnd auf einem Tischgestell 6 abgestützten Aufnahme 7, die über nur angedeutete Rüttler 8 in Schwingung versetzt werden kann. Die Aufnahme 7 lässt sich mit mehreren hintereinandergereihten, nach oben offenen Elementenformen 9 bestücken, die jeweils das Herstellen alnes Wandelementes 1 erlauben. Auf Längsschienen 10 des Rütteltisches 5 ist ein Betonverteilerwagen 11 verfahrbar aufgesetzt, der zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Aufnahmebehälter 12,13 mit eigenen Austrags- und Verteileinrichtungen 14,15 aufweist.
Ausserdem nehmen die Längsschienen 10 ein Fahrgestell 16 mit einer um eine liegende Querachse drehund antreibbar gelagerten Walze 17 auf, wobei die Höhenlage der Walze 17 über einen Spindeltrieb 18 verstellt werden kann und der Rahmen 19 zur Walzenlagerung mit einem Rüttler 20 ausgestattet ist.
Um nun ein Wandelement 1 herzustellen, wird eine entsprechend vorbereitete Elementenfor. TI 9. in die bereits erforderliche Installationsleitungen, Wandeinbauten, Fenster- oder Türaussparungen, Bewehrungen u. dgl. 21 eingelegt sind, zuerst bodenseitig mit einer feinkörnigen Leichtbetonschicht bedeckt, wozu der Betonverteilerwagen 11 über die Form hinwegfährt und Leichtbeton aus einem der Behälter in die Form 9 ausfliesst. Nach dem Verteilen dieses Betons wird sofort eine grobkörnige Leichtbetonschicht in die Elementenform 9 eingebracht, wozu beim Zurückfahren des Betonverteilerwagens 11 grobkörniger Leichtbeton aus dem anderen Behälter in ausreichender Menge ausgetragen wird.
Der grobkörnige Beton wird vergleichmässigt und der Rütteltisch 5 durch Einschalten der Rüttler 8 aktiviert, so dass die beiden übereinanderliegenden Leichtbetonschichten gemeinsam verdichtet werden. Anschliessend daran fährt der Betonverteilerwagen 11 neuerlich über die Elementenform 9 und bnngt eine weitere feinkörnige Leichtbetonschicht auf die grobkörnige Schicht auf, worauf das Walzen-Fahrgestell 16 zur Elementenform 9 gefahren und mit geeignet abgesenkter Walze 17 die obere feinkörnige Leichtbetonschicht gewalzt und verdichtet wird Die Walze 17 wird dabei während des Verfahrens des Fahrgestells 16 im Masse der
Fahrgeschwindigkeit angetrieben und durch den Rüttler 20 in Schwingung versetzt, um ein oberflächen-
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schonendes, gleichmässig wirksames Walzen zu erreicnen.
Nach dem Walzen, das auch für die Masshaltigkeit der Füllungshöhe und damit der Wandstärke sorgt, erfolgt eine feuchtigkeitserhaltende Abdeckung mittels einer Kunststoffolie 22 für das Aushärten der Leichtbetonschichten.
Ausführungsbeispiel :
Ein Wandelement 1 mit 38 cm Wandstärke besitzt eine Innenschicht mit 34 bis 35 cm Dicke und Aussenschichten mit jeweils 1,5 bis 2 cm Dicke. Der zur Herstellung der Aussenschichten 3 verwendete Leichtbeton enthält 60 Gew. % Leca, 27 Gew. % Zement und 13 Gew. % Wasser, wobei die Lecamenge ca. zu 1/3 eine Körnung 0/1 und 2/3 einer Körnung 1/4 umfasst. Dem Leichtbeton sind Farbstoffe und höchstens 0. 01 Gew. % Luftporenbildner zugegeben. Die Innenschicht 2 besteht aus Leichtbeton aus 70 Gew. % Leca, 19 Gew. % Zement und 11 Gew. % Wasser, wobei die Lecamenge zur Hälfte aus einer Körnung 4/8, zu 1/3 aus der Körnung 8/12 und zu 1/6 aus der Körnung 1/4 besteht. Auch hier wird dem Beton Farbstoff und ca.
0. 01 Gew. % Luftporenbildner zugegeben.
Es entsteht ein massives Wandelement 1 aus Leca-Leichtbeton, das sich durch hervorragende bauphysikalische Eigenschaften, hohe Festigkeit und weitgehend glatte Aussenflächen auszeichnet.
Patentansprüche 1. Wandelement für Fertigteilgebäude aus Leca-Leichtbeton, dadurch gekennzeichnet, dass der Ele- mentquerschnitt einen dreischichtigen Aufbau mit einer grobkörnigen Innenschicht (2) und zwei feinkörnigen Aussenschichten (3) aufweist, wobei die Innenschicht (2) um ein Mehrfaches dicker ist als die Aussenschichten (3) und Innen- und Aussenschichten (2,3) unmittelbar ineinander übergehen. (Fig.