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Die Erfindung betrifft einen Wärmedämmstoff, insbesondere für Bauwerke, mit stückigen, sehr leichten Stoffteilchen mit Wärmeisoliereigenschaften, die mit einem Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel zumindest teilweise umhüllt sind, ein Verfahren zum Herstellen des Wärmedämmstoffes sowie eine Verwendung desselben.
Es ist bekannt, Hohlräume in Mauerwerken, Deckenkonstruktionen etc., mit form-bzw raumstabilem Wärmedämmstoff in Platten- oder Blockform auszufüllen (bekannt aus der Zeitschrift "Ziegel Bauberatung", Juli 1992, Seiten 23 bis 30) oder solche Hohlraume mit Schaumstoff auszuschäumen. Das Anpassen von Platten oder Blöcken an die Hohlräume ist umständlich und zeitraubend und bringt oft keine vollständige Füllung, das Ausschäumen solcher Hohlräume ist teuer, u. zw. sowohl was die Kosten des Isoliermaterials als auch die Arbeitskosten betrifft.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es aus der DE-A-42 02 175 bekannt, eine mehrschichtige Gebäudeaussenwand zu bilden, bei der ein Hohlraum mit lose eingeblasenen Holzspänen gefüllt wird. Dies ist problematisch, da die Holzspäne in der Luft herumwirbeln und sich nur schwer setzen und ausserdem Zusammenballungen bilden können, die ein vollständiges Füllen des Hohlraumes der Gebäudeaussenwand verhindern. Es kann auch zu nachträglichen Setzungen kommen.
Als wärmedämmendes Schüttgut finden auch geblähte mineralische Stoffe (z. B. Blähton, Bims, Perlit, Glimmer), Schauglas, Kork, Schaumkunststoff (z. B. Polystyrolkugeln), Papierflocken, Sägespäne, Strohhäcksel usw., Verwendung. Bekannt ist weiters die Verwendung von Recyclingstoffen (z. Cellulose, Polystyrol) als ökologische und kostengünstige Alternative. Die Wärmedämmwirkung setzt sich dabei einerseits aus der Dämmung der einzelnen Teilchen des Schuttstoffes, andererseits aus der Dämmwirkung der Luft zwischen den einzelnen Teilchen des Schüttstoffes zusammen Je lockerer also eine Schüttung erfolgt, desto besser ist ihre Dämmwirkung.
Nachteilig bei losen Schüttungen sind daher mögliche Setzungen des Materials, die im Laufe der Zeit auftreten können. Schon bei sehr kleinen Erschütterungen (z. B. durch den Strassenverkehr) wird der lose Dämmstoff durch die Schwerkraft verdichtet. Dabei wird einerseits durch das dichtere, kompakte Material das Dämmvermögen reduziert, andererseits können aber auch Hohlräume völlig ohne Dämmaterial entstehen.
Es ist weiters intern bekannt, lose Stoffteilchen vor dem Einbringen In einen Hohlraum eines Bauwerkes mit einem Bindemittel, wie beispielsweise Zement, Kalk oder Gips oder Kunststoff, zu vermischen und sodann in den Hohlraum einzufüllen. Nach Trocknung bzw Aushärtung des Bindemittels ergibt sich eine form- bzw. raumstabile Wärmeisolierschicht.
Nachteilig ist dabei, dass durch diese Mischung das Raumgewicht des Wärmedämmstoffes-im Vergleich zum Raumgewicht der Stoffteilchen - wesentlich erhöht wird. Derartige Mischungen sind mit einem Raumgewicht von mindestens ca. 100 kg je m3 oder darüber bekannt. Dadurch steigt die Wärmeleitfähigkeit an und die Wärmedämmfähigkeit wird verringert. Zudem ist bei vielen Bindemitteln (wie z. B. bei Zement) nachteilig, dass sie wesentlich teurer sind als der Schüttstoff, d. h. die Stoffteilchen, insbesondere dann, wenn der Wärmedämmstoff aus Recyclingmaterial besteht.
Bei höheren Anforderungen an die Festigkeit (z. B. unter einem Estrich) muss unter Umständen relativ viel Bindemittel beigemischt werden, was jedoch das spezifische Gewicht des Wärmedämmstoffes erhöht und die Wärmedämmfähigkeit vermindert.
Auch bei an und für sich elastischen Wärmedämmstoffteilchen wird bei steigendem Bindemittelgehalt der Dämmstoff im ausgetrockneten Zustand immer weniger elastisch. Dies ist insbesondere dort von Nachteil, wo aus schalltechnischen Gründen ein elastischer Dämmstoff benötigt wird (beispielsweise bei einem Dämmstoff unter einem schwimmenden Estrich).
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, einen Wärmedämmstoff zu schaffen, der in einfacher Weise in den Hohlräumen vorgesehen werden kann und eine ausgezeichnete Wärmedämmfähigkeit unter Vermeidung von nicht isolierten Hohlraumteilen aufweist. Weiters soll der Wärmedämmstoff preiswert zur Verfügung stehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Stoffte ! ichen äusserst dünn beschichtet sind und der Wärmedämmstoff im trockenen Zustand sowohl des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels als auch der Stoffteilchen ein maximales Raumgewicht von 75 kgim3 aufweist. Hierdurch ergibt sich ein Wärmedämmstoff mit einem sehr geringen Gehalt an Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel, nämlich weniger als die Hälfte des sonst üblichen Gehaltes.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass trotzdem in vielen Fällen die erforderliche Festigkeit des Wärmedämmstoffes, gepaart jedoch mit ganz wesentlich gesteigerten Wärmedämmeigenschaften, gegeben ist.
Durch den geringen Anteil an Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel wird eine sonst mögliche Schwindung vermieden, da die einzelnen Stoffteilchen nahezu direkt aneinandergrenzen, d. h. nur durch eine äusserst dünne, vom Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel gebildete Schicht voneinander getrennt sind, so dass bei der Austrocknung keine bzw. nur eine äusserst geringe Volumsreduzierung stattfindet.
Dadurch, dass zwischen den einzelnen Stoffteilchen nur sehr wenig Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel bzw. vorhanden ist, bleibt ein haufwerksponges lockeres Gefüge erhalten.
Aus dem Stand der Technik sind Baumaterialien bekannt, die sehr leicht sind und wärmedämmende Eigenschaften aufweisen. So zeigt beispielsweise die AT-B-396. 689 ein Brandschutzmaterial aus Leichtbeton als bekannt, bei dem hitzebehandelte Polystyrolschaumstoffpartikel mit Zement, Wasser und Zementbeschteuniger, wie Wasserglas, ummantelt werden. Die Rohdichte des Leichtbetons liegt zwischen 0, 2 kg/l bis 0, 6 kg/).
Weiters zeigt die WO-A - 89/08623 ein Granulat als bekannt, das zwischen 150 kg/m3 und 300 kg/m3 aufweist. Die das Granulat bildenden Polystyrenkügelchen sind mit wasserfestem Leim, Quarzsand und Zement beschichtet.
Aus der WO-A - 93/01142 ist wiederum ein Verfahren zur Herstellung von leichten Betonzuschlagstoffen aus geschäumten Kunststoffen bekannt, wobei die Kunststoffe mit Wasser oder einem die Abbindung von Zement beschleunigendem Mittel, wie Wasserglas, benetzt werden und mit Zementpulver versetzt werden, so dass die ganze Benetzungsflüssigkeit mit Zementpulver gebunden ist. Hierdurch wird ein Polystyrolschaumstoff-Leichtbeton mit einer Rohdichte zwischen 0, 2 kg/) bis 0. 75 kg/i gebitdet.
Besonders preiswert ist eine erfindungsgemässe Variante, gemäss der das Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel von tonmineralhältigen Erden, wie Ton, Lehm, Mergel etc. gebildet ist.
Als Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel können jedoch auch mineralische Stoffe, wie Zement, Kalk, Gips od. dgl., verwendet werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels maximal 5 % des Volumens des Wärmedämmstoffes.
Vorzugsweise sind die Stoffteilchen von Schaumstoff oder organischen Stoffen, wie z. B.
Cellulose, Kork etc. gebildet. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass das Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel, insbesondere die tonminera) hä) tigen Erden, an Schaumstoffteilchen ausgezeichnet haften. Durch die Beschichtung der Schaumstoffteilchen mit tonmineralhältigen Erden gelingt es, die elektrostatische Aufladung und hierdurch hervorgerufene Anziehungs- und Abstossungskräfte der Schaumstoffteilchen weitestgehend zu vermeiden.
Vorteilhaft ist die Dicke des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels sehr gering, vorzugsweise weniger als 1/10 mm, wobei zweckmässig das Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel nur einen Teil der Oberfläche der Stoffteilchen bedeckt, vorzugsweise 70 % oder weniger. In der Praxis hat sich überraschenderweise gezeigt, dass eine nur sehr dünne Beschichtung, die sich zudem nur über einen Teil der Oberfläche der Stoffteilchen erstreckt, deren Wärmedämmeigenschaften nur sehr geringfügig verändert.
Vorteilhaft weisen die Stoffteilchen eine Korngrösse unter 5 mm auf.
Ein besonders kostengünstiger Wärmedämmstoff ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffteilchen von Recyclingmaterial, wie z. B. Recycling-Schaumstoff, gebildet sind.
Ist die Festigkeit der Mischung in einzelnen Fällen zu gering, kann diese erfindungsgemäss dadurch erhöht werden, dass ein kleiner Teil eines als Beschichtungsmaterial dienenden tonmineralhältigen Bindemittels durch einen entsprechend kleinen Anteil eines Bindemittels mit höherer Bindekraft und mit Verträglichkeit zum tonmineralhältigen Bindemittel, wie z. B. Zement oder Kalk, ersetzt wird. Der Raumanteil der Bindemittel wird jedenfalls in Summe nicht gesteigert
Dadurch kann die Festigkeit variabel je nach Anteil des Bindemittels mit höherer Bindekraft gesteigert werden, ohne die Wärmedämmfähigkeit weiter zu vermindern.
Durch den geringen Anteil an Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel bleibt auch das elastische Verhalten des Dämmstoffes zum grossen Teil erhalten, was insbesondere in schalltech- nischer Hinsicht von grossem Vorteil ist.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemässen Wärmedämmstoffs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffteilchen in eine wässerige Ton- bzw. Lehmlösung eingemischt und sodann aus dieser wieder ausgebracht, vorzugsweise durch Sieben. Diese Verfahrensschritte sind äusserst einfach und ohne grossen Energieaufwand durchführbar, so dass der Wärmedämmstoff, abgesehen von den Materialkosten, die ebenfalls sehr gering sind, auch kostengünstig hergestellt werden kann.
Vorzugsweise wird die Dicke des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels auf den Stoffteilchen durch Einstellung der Konzentration der tonmineralhältigen Erden in der wässerigen Lösung reguliert. Hierdurch lässt sich das Gewicht bzw. die Dichte des Wärmedämmstoffs auf einfache Weise regulieren. Vorzugsweise ist der Gehalt des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels in der wässrigen Lösung so gering, dass die Stoffteilchen nicht an ihrer gesamten Oberfläche vom Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel bedeckt sind.
Zur Erzielung einer raumstabilen Wärmeisoherschicht wird vorteilhaft der Wärmedämmstoff im feuchten Zustand luftdicht verpackt und in dieser Verpackung zum Ort der Verwendung gebracht.
D ! e Raumstabiiität ergibt sich durch einen Trocknungsprozess nach Verarbeitung des Wärmedämmstoffes, da dann die Stoffteilchen zumindest punktweise miteinander verkleben und so aneinander fixiert sind. Falls auf eine Raumstabilität kein Wert gelegt wird, wird zweckmässig der Wärmedämmstoff nach dem Ausbringen und vor seiner Verwendung einer Trocknung - natürlich oder künstlich-unterzogen.
Ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmstoffes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel in sehr feinteiliger Form mit den Stoffteilchen vermischt wird, worauf Wasser in geringer Menge zugemischt wird. Vorteilhaft wird auch bei Anwendung dieses Verfahrens der Wärmedämmstoff in einem Erzeugungswerk im feuchten Zustand luftdicht verpackt und in dieser Verpackung zum Ort der Verwendung gebracht. Weiters ist auch die direkte Mischung des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels mit Wasser und den Dammstoffteilchen direkt auf der Einbaustelle und anschliessende Verarbeitung möglich.
Eine zweckmässige Verwendung des Wärmedämmstoffes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmedämmstoff im feuchten Zustand zweckbestimmend eingesetzt wird, wobei die Stoffteilchen mittels des als Bindemittel fungierenden Beschichtungsmaterials durch Trocknen desselben möglichst punktförmig und unter Freihaltung von Zwischenräumen zwischen den Stoffteilchen miteinander unter Bildung einer formstabilen bzw. raumstabilen Wärmeisolierschicht verkleben.
Wird der erfindungsgemässe Wärmedämmstoff in einem Bauwerk mit einem Hohlraum, insbesondere mehrschalige Mauerwerk mit mindestens zwei im Abstand voneinander angeordneten Schalen und mit einer in dem von diesen beiden Schalen eingeschlossenen Hohlraum vorgesehenen Wärmeisolierschicht verwendet, ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohl- raum eine als Schüttung gebildete Wärmeisolierschicht aus einem erfindungsgemässen Wärmedämmstoff vorgesehen ist.
Ein weiteres Beispiel ist die Anwendung einer erfindungsgemässen Wärmeisolierschicht in einem Fussboden unter dem Estrich, was neben der wärmedämmenden Wirkung zu einer deut- lichen Verbesserung der Schalldämmung führt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispieles näher erläutert, wobei die Figur einen in senkrechter Richtung geführten Querschnitt durch ein mehrschalige Mauerwerk, gefüllt mit Wärmedämmstoff, veranschaulicht.
Das in der Zeichnung dargestellte Mauerwerk ist zweischalig und weist eine Innenschale 1 auf, die aus Bausteinen 2, die vorzugsweise als Lochziegel ausgebildet sind, aufgemauert ist. Der zwischen den Bausteinen 2 vorhandene Mörtel sowie ein gegebenenfalls am Mauerwerk vorge- sehener Innen- und Aussen putz sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Im Abstand 3 von der
Innenschale 1 ist eine Aussenschale 4, die ebenfalls aus vorzugsweise von keramischen Materia- lien gebildeten Bausteinen 5 aufgemauert ist, vorgesehen.
In den zwischen der Aussen- 4 und der Innenschale 1 gebildeten Hohlraum bzw. Zwischenraum
6 ist ein Wärmedämmstoff, gebildet von Recycling-Schaumstoff, eingebracht, dessen Stoffteilchen
7 mit einer Beschichtung 8 aus tonmineralhältiger Erde, wie beispielsweise Lehm, beschichtet sind.
Die Beschichtung 8 erstreckt sich beispielsweise über weniger als 50 % der Oberfläche der
Stoffteilchen 7 ; ihre Dicke beträgt beispielsweise 3/100 mm. Die durchschnittliche Korngrösse der
Stoffteilchen liegt bei etwa 4 mm. Das spezifische Gewicht des Wärmedämmstoffes im trockenen
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Zustand beträgt beispielsweise 25 kg/m3. Vorzugsweise liegt das spezifische Gewicht des Wärmedämmstoffes zwischen 20 und 50 kg/m3.
Bevorzugt werden die Stoffteilchen 7 vor dem Einbringen mit trockener tonmineralhältiger Erde, die in sehr feine Einzelteilchen aufbereitet wurde, beispielsweise gemahlen wurde, vermischt. Sodann wird nur so viel Wasser zugemischt, wie es für die Verarbeitung und Erhärtung unbedingt erforderlich ist, wodurch das lockere haufwerksporige Gefüge erhalten bleibt.
Nach dem Einfüllen des so gebildeten Wärmedämmstoffes, bei dem die tonmineralhältige Erde noch nicht erhärtet ist, ist nach wie vor das lockere haufwerksporige Gefüge erhalten. Durch den geringen Anteil an Wasser trocknet der Wärmedämmstoff, der zum Zeitpunkt des Einfüllens noch schüttfähig ist, rasch aus, so dass die volle Wärmedämmwirkung nach kurzer Zeit eintritt.
Wie aus der Detailzeichnung der Figur zu erkennen ist, berühren die Stoffteilchen 7 einander mehr oder weniger punktförmig an den Stellen, die mit 9 bezeichnet sind. Der trockene Wärmedämmstoff weist eine hohe Festigkeit auf, so dass die zwischen den Stoffteilchen 7 vorhandenen Zwischenräume 10 erhalten bleiben ; Setzungen finden, wenn überhaupt, nur in sehr geringem Ausmass statt.
Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist der Wärmedämmstoff auch in der Fussbodenkonstruktion vorgesehen, u. zw. zwischen einer Decke 11 und einem Estrich 12, der vorzugsweise schwimmend angeordnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmedämmstoff, insbesondere für Bauwerke, mit stückigen, sehr leichten Stoffteilchen (7) mit Wärmeisoliereigenschaften, die mit einem Beschichtungsmaterial bzw. Bindemittel (8) zumindest teilweise umhüllt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffteilchen (7) äusserst dünn beschichtet sind und der Wärmedämmstoff im trockenen Zustand sowohl des Beschichtungsmaterials bzw. Bindemittels (8) als auch der Stoffteilchen (7) ein maxi- males Raumgewicht von 75 kg/rn aufweist.