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Die Erfindung betrifft ein Betonelement, das eine erste Wand enthält, zu der eine zweite Wand parallel angeordnet ist. Die beiden Wände dienen bei der Herstel- lung einer Betonwand als verlorene Schalung, so dass die Betonwand zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand angeordnet ist.
Bekannt sind Betonelemente, bei deren Herstellung die erste Wand und die zweite Wand auf der Baustelle am Einbauort durch ein Verschalgerüst abgestützt werden. Zwischen die beiden Wände wird anschliessend Frischbeton gegossen Nach dem Aushärten des Betons wird das Verschalgerüst entfernt und die erste Wand und die zweite Wand verbleiben an der Betonwand als sogenannte verlo- rene Schalung.
Weiterhin sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 44 24 941 A1 Fer- tigteilbauelemente mit parallel zueinander liegenden Seitenwänden bekannt, zwi- schen denen Abstandshalter angeordnet sind. Diese Fertigteilbauelemente wer- den zur Baustelle transportiert und eingebaut. Anschliessend wird zwischen die Wände Frischbeton eingegossen. Bei der Herstellung des Fertigteilbauelementes müssen zwischen den Seitenwänden Abstandshalter angeordnet werden, die dem Druck des Frischbetons entgegenwirken. Die Fertigteilbauelemente mit Abstands- haltern werden beispielsweise in einem Wendeverfahren hergestellt, bei dem zu- erst auf einer horizontal angeordneten Fläche die eine Wand gegossen wird, wo- bei Abstandshalter einbetoniert werden.
Anschliessend wird die ausgehärtete erste Wand gewendet und mit den freien Enden der Abstandshalter in eine mit Frisch- beton gefüllte und horizontal angeordnete Schalungsvorrichtung für die zweite
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Wand eingedrückt. Bei sehr grossen Wänden ist es schwierig, Fertigteilbauele- mente mit exakt parallel zueinander liegenden Seitenwänden herzustellen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes masshaltiges Betonele- ment mit parallel zueinander angeordneten Seitenflächen anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Betonelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine massgenaue Schalungsvor- richtung allein noch kein masshaltiges Betonelement gewährleistet, wenn an die Betonwand nicht masshaltige Seitenwände angebracht werden. Ist beispielsweise eine Seitenwand nicht planparallel, so wird auch das Betonelement nicht plan- parallel sein.
Deshalb haben beim erfindungsgemässen Betonelement die erste Wand und die zweite Wand bezüglich der Betonwand eine Position, in die sie während der Her- stellung der Betonwand durch den nach aussen gegen eine Schalungsvorrichtung gerichteten Frischbetondruck gedrückt worden sind. Das bedeutet, dass beim er- findungsgemässen Betonelement zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand keine Abstandshalter angeordnet sind, die dem Frischbetondruck entge- genwirken. Der Frischbetondruck kann auf die erste Wand und die zweite Wand nur dann wirken, wenn diese Wände vor dem Einfüllen des Frischbetons in die Schalungsvorrichtung eingebracht werden und die Wände nicht miteinander ver- ankert sind. Sind die erste und die zweite Wand vertikal aufgestellt, so verteilt sich der Betondruck gleichmässig auf beide Wände.
Vertikal bedeutet, dass in Richtung der Schwerkraft eine Tangente der ersten Wand bzw. der zweiten Wand liegt. Unebenheiten an den Innenseiten der Wände werden durch den Frischbe- ton ausgeglichen. Durch den Frischbeton lassen sich auch unterschiedliche Wandstärken innerhalb der ersten Wand und/oder innerhalb der zweiten Wand ausgleichen, die durch nicht planparallele Seitenflächen dieser Wände hervorge- rufen werden. Die erste Wand und die zweite Wand liegen an der Schalungsvor-
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richtung lose an, d. h. es gibt keine Befestigungselemente zwischen diesen Wän- den und der Schalungsvorrichtung. Die erste Wand und die zweite Wand bilden also eine Art verlorene Schalung.
Die Erfindung geht ausserdem von der Erkenntnis aus, dass sich masshaltige Be- tonelemente dann herstellen lassen, wenn eine massgenaue Schalungsvorrich- tung verwendet wird. Massgenaue Schalungsvorrichtungen müssen jedoch mit ei- nem grossen Aufwand hergestellt werden. Dieser Aufwand lohnt sich nur dann, wenn mit einer Schalungsvorrichtung eine Vielzahl Betonelemente gefertigt wer- den. Das vorherige Einbringen der Wände in die Schalungsvorrichtung führt dazu, dass der Aufwand für das Vorbereiten der Schalungsvorrichtung sinkt, weil die Schalungsvorrichtung selbst nicht mit dem Frischbeton in Berührung kommt.
Somit müssen keine Betonreste eines zuvor gefertigten Betonelementes entfernt werden, wenn das nächste Betonelement hergestellt werden soll. Ausserdem lässt sich eine Schalungsvorrichtung, die leicht von der aussenliegenden ersten Wand und der aussenliegenden zweiten Wand zu entfernen ist, problemlos mehrfach verwenden, so dass der Aufwand für eine masshaltige Schalungsvorrichtung mit geringen Fertigungstoleranzen gerechtfertigt ist.
Wird die Schalungsvorrichtung während des Aushärtens des Betons gerüttelt, so entsteht ein fester Beton, der keine oder nur sehr wenige Lufteinschlüsse enthält.
Verbleibende Lufteinschlüsse im Beton erfordern keine Nacharbeit, da sie nicht an den Aussenwänden des Betonelementes sondern nur an den Innenwänden der ersten Wand und der zweiten Wand auftreten.
Die Masshaltigkeit der Schalungsvorrichtung führt zu einem masshaltigen Be- tonelement mit exakt parallel zueinander liegenden Aussenwänden. Dies ist auch darauf zurückzuführen, dass bei einer vertikalen Anordnung der ersten Wand und der zweiten Wand der zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand einge- füllte Frischbeton auf die Wände einen starken Druck in Richtung Schalungsvor- richtung ausübt. Die erste Wand und die zweite Wand werden somit durch grosse Kräfte an die Schalungsvorrichtung gedrückt. Zwischenräume zwischen erster
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Wand bzw. zweiter Wand und Schalungsvorrichtung treten folglich nicht auf.
Der Vorteil von sehr masshaltigen Betonelementen ist, dass sie gewährleisten, dass beim Einbau aufeinanderstossender Betonelemente kein Versatz auftritt, der stö- rend ist und durch Verspachteln oder Abschleifen beseitigt werden müsste. Beim Verwenden der erfindungsgemässen Betonelemente gibt es keine Fugenabsätze an der Stossstelle zweier benachbarter Betonelemente gleicher Wandstärke.
Die erste Wand und die zweite Wand befinden sich beim erfindungsgemässen Betonelement sofort nach dem Aushärten der Betonwand an ihren endgültigen Positionen bezüglich der Betonwand. Diese Anordnung ermöglicht es, diese Wände auf einfache Art an der Betonwand zu befestigen, beispielsweise durch ei- nen vor dem Einfüllen des Frischbetons aufgebrachten Klebstoff oder durch Befe- stigungselemente, die ebenfalls vor dem Einbringen des Frischbetons ange- bracht, und beim Aushärten des Betons mit diesem formschlüssig verbunden werden.
Bei einer Weiterbildung ist das die erste Wand, die zweite Wand und die Beton- wand enthaltende Betonelement als Fertigteilbetonelement ausgebildet. Fertig- teilbetonelemente werden in der Regel in einem speziellen Werk hergestellt. Im Werk wird eine sehr masshaltige Schalungsvorrichtung zum Herstellen einer Viel- zahl Betonelemente genutzt. Im Gegensatz zu einer Wanderschalungsvorrich- tung, die von Baustelle zu Baustelle gefahren werden muss, ist eine im Werk auf- gestellte Schalungsvorrichtung keiner Beschädigung während des Transports ausgesetzt.
Nach dem Aushärten des Betonelementes wird es im Werk weiterverarbeitet, z.B. werden Fenster und Türen eingebaut. Es werden so viele Arbeitsgänge wie mög- lich von der Baustelle in das Werk verlagert. Auf der Baustelle müssen dann nur noch Arbeiten durchgeführt werden, die auf das Verbinden der Fertigteilbetonele- mente gerichtet sind. Diese Vorgehensweise führt zu einem sorgfältig gefertigten Betonelement und zu einer schnellen Bauweise auf der Baustelle.
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Ist das Bauelement ein Aussenwandelement eines Fertigteilhauses, so kann die Betonwand in diesem Fall als tragende Wand benutzt werden. Abhängig von der zu tragenden Last und den Anforderungen des Bauherrn hat die Betonwand eine Dicke von beispielsweise 10 cm bis 25 cm. Die Materialien für die erste Wand und die zweite Wand werden so ausgewählt, dass das gesamte Betonelement ein vor- gegebenes Wärmedämmverhalten hat.
Hat das Betonelement eine Höhe, die der Geschosshöhe des Fertigteilhauses ent- spricht, z. B. die Höhe 3 m, so lässt sich ein aufrecht stehendes Fertigteil noch mit vertretbarem Aufwand transportieren. Eine geringere Höhe würde dagegen die Zahl der Fertigbauteile und damit den Aufwand für den Bau des Fertigteilhauses erhöhen.
Grenzt die Betonwand an die erste Wand und die zweite Wand an, so ist der ge- samte Zwischenraum zwischen den Wänden mit Beton ausgefüllt. Es ergibt sich ein Betonelement mit einer Folge von drei Schichten, die für die meisten Anforde- rungen ausreichend ist.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Betonelementes haben die erste Wand und die zweite Wand eine so grosse Druckfestigkeit, dass ein Verformen der Wände durch den Frischbetondruck beim Herstellen der Betonwand verhindert wird. Durch diese Massnahme wird gewährleistet, dass das Betonelement masshal- tig hergestellt werden kann, weil beim Herausnehmen des Betonelementes aus der Schalungsvorrichtung dessen Wandstärke unverändert bleibt.
Ebene und glatte Aussenflächen der ersten Wand und der zweiten Wand gewähr- leisten, dass das Betonelement an seiner Innenseite tapezierbar und an seiner Aussenseite leicht verputzbar ist. Ein Verspachteln von Unebenheiten ist somit nicht notwendig. Die Innenflächen können gemäss einer Weiterbildung uneben sein. Wird die erste Wand bzw. die zweite Wand aus Platten unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt, deren Ränder genau aneinanderpassen, so gleicht der eingegossene Frischbeton die Unebenheiten an den Innenflächen der Wand aus.
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Die Unebenheiten auf der Innenfläche können auch durch das Zusammensetzen von Platten mit nicht planparallelen Seitenflächen entstehen. Auch in diesem Fall gleich der Frischbeton die Unebenheiten aus.
Das Betonelement ist in einer Ausgestaltung der Erfindung frei von Aufnahmevor- richtungen für Abstandshalter, die dem Frischbetondruck auf die Aussenwände beim Giessen der Betonwand entgegenwirken. Auch fehlen bei dieser Weiterbil- dung diese Abstandshalter selbst. Damit entfällt das Herstellen, das Einbringen und das Befestigen von solchen Abstandshaltern vor dem Giessen der Betonwand.
Die Abstandshalter müssten bei 3 m hohen Betonelementen beim Einfüllen des Frischbetons zwischen vertikal stehende Wände Kräfte grösser als 80 kN/m2 auf- nehmen. Aus diesem Grund bestehen herkömmliche Abstandshalter aus Stahl oder Betonelementen. Diese Elemente müssen bei herkömmlichen Verfahren an den Wänden befestigt werden, beispielsweise durch Einbetonieren oder Aufkle- ben. Da bei der Ausgestaltung des erfindungsgemässen Betonelementes keine Abstandshalter erforderlich sind, vereinfacht sich die Herstellung des Betonele- mentes erheblich.
Zum Verbinden der Betonwand und der ersten Wand bzw. der zweiten Wand lässt sich eine Klebeschicht verwenden. Als Klebstoff werden beispielsweise betonge- bundene Klebstoffe auf mineralischer Basis verwendet. Insbesondere lassen sich so Kunststoffwände leicht an der Betonwand befestigen.
Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der zu befestigenden Wand und der Betonwand eine formschlüssige Verbindung bestehen. Beispielsweise enthält die zu befestigende Wand schwalbenschwanzförmige Einfräsungen, in welche der Frischbeton einfliessen kann. Nach dem Aushärten ergibt sich eine feste mechani- sche Verbindung zwischen Betonwand und angrenzender Wand.
Bei einer anderen Weiterbildung werden Befestigungselemente zum Befestigen der angrenzenden Wand an der Betonwand verwendet, beispielsweise Dübel und Schrauben. Die Befestigungselemente sind so dimensioniert, dass sie ohne die
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Betonwand Kräfte kleiner als 20 kN/m2 aufnehmen. Eine solche Kraft ist ausreichend, um ein Verschieben der Wände zueinander in der Schalungsvorrichtung zu vermeiden. Nach dem Aushärten der Betonwand müssen die Befestigungselemente bei einer nächsten Weiterbildung Kräfte kleiner als 50 kN/m2 aufnehmen, um zu verhindern, dass die Aussenwände durch Winddruck oder Windsog von der Betonwand abgehoben werden. Damit sind die Befestigungselemente für wesentlich kleinere Kräfte dimensioniert als die bekannten Abstandshalter, die dem Fnschbetondruck entgegenwirken müssen.
Beispielsweise werden sechs bis acht Befestigungselemente pro m2 verwendet.
Bei einer Ausgestaltung enthält die erste Wand einen Holzanteil, der vorzugsweise kleiner als 50 % ist. Der Holzanteil führt zu einer guten Luftdurchlässigkeit der ersten Wand und zu einem angenehmen Raumklima in den Räumen des Fertigteilhauses. Wird neben dem Holzanteil ein Anteil Zement in der ersten Wand verwendet, wie es beim Verwenden von Zementspanplatten der Fall ist, so lassen sich die Vorteile der Zementspanplatte für die Herstellung des Betonelementes verwenden. Beispielsweise haben Zementspanplatten ein geringes Quellverhalten und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten. Werden Cospan-Massivbauplatten oder Cospanel-Massivbauplatten der Firma Schwörer Haus GmbH eingesetzt, so entstehen Fertigteilbetonelemente mit besonderen Eigenschaften.
Die Eigenschaften von Cospan-Massivbauplatten sind unter anderem die Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, die hervorragenden bauphysikalischen Eigenschaften sowie die Umweltfreundlichkeit. Weitere Eigenschaften solcher Massivbauplatten sind in der Europäischen Patentanmeldung EP 95 107 087 genannt. Als mineralisches Bindemittel lässt sich anstelle des Zements beispielsweise auch Gips verwenden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht die zweite Wand aus Kunststoff, vorzugsweise aus kostengünstigem Styropor oder Polyurethan. Beim Verwenden der Schichtenfolge Cospan-Massivbauplatte, Betonwand, Styroporwand ergibt sich ein Betonelement, das für den Bau von Fertigteilhäusern für Wohnzwecke bestens geeignet ist.
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Enthält die zweite Wand geschosshohe Kunststoffplatten, so sind diese Kunst- stoffplatten im Gegensatz zu den handelsüblichen Styropor-Platten mit einer Grösse von 1 m mal 1 m mit weniger Arbeitsschritten verarbeitbar. Vorzugsweise sind die geschosshohen Kunststoffplatten an den Seiten gespundet, haben Auf- nahmen für Zwischenelemente oder haben einen Stufenfalz. Benachbarte Kunst- stoffplatten lassen sich so auf einfache Art derart miteinander verbinden, dass der Frischbeton nicht durch die Zwischenräume zwischen den Kunststoffplatten an die Schalungsvorrichtung dringt.
Bei einer Ausgestaltung des Betonelementes ragt die erste Wand und/oder die zweite Wand über die Betonwand an mindestens einem Rand hinaus. Ein solches Überstehen ermöglicht es, die Wärmedämmung im Bereich von Deckenelementen auf einfache Art durchzuführen, wenn sogenannte zwischengehängte Dek- kenelemente verwendet werden. Bei einem Fertigteilbetonelement ist der Über- stand vorzugsweise kleiner als 15 cm, um eine Beschädigung des Überstandes beim Transport zu vermeiden.
Bei einer nächsten Weiterbildung enthält das Betonelement die wesentlichen Teile eines Wärmedämmverbundsystems. Dazu gehören neben einer wärme- dämmenden Wand ein sogenanntes Trogprofil an der Unterseite des Betonele- mentes und Profile in den Bereichen der Fenster und Türen. Der Einbau des Wärmedämmverbundsystems erleichtert die Fertigung des Betonelementes, weil z. B. das Trogprofil als unterer Abschluss beim Giessen der Betonwand dient. Das Wärmedämmverbundsystem wird also im Werk am Betonelement befestigt und ein Anbringen auf der Baustelle ist somit nicht mehr notwendig.
Bei einer Ausgestaltung enthält das Betonelement bereits Einbauten für die Ener- gieversorgung, beispielsweise Elektrodosen, Elektroleerrohre und Heizungsrohre.
Die erste Wand oder die zweite Wand dient als Abstandshalter, um die Einbauten in einem vorgegebenen Abstand zur Aussenfläche zu halten. Zusätzliche Mass- nahmen für Abstandshalter sind somit entbehrlich.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Betonelementes werden zunächst die Aussenwände in eine Schalungsvorrichtung eingebracht. Da- nach wird in den Zwischenraum zwischen erster Wand und zweiter Wand Frisch- beton eingefüllt. Der Frischbetondruck drückt die erste Wand und die zweite Wand gegen die Schalungsvorrichtung. Dabei sind die erste Wand und die zweite Wand nicht durch Halteelemente mit der Schalungsvorrichtung verbunden. Der Frischbeton härtet in der Schalungsvorrichtung zu einer Betonwand aus. Nach dem Aushärten wird die Schalungsvorrichtung entfernt. Die erste Wand und die zweite Wand verbleiben nach dem Entfernen der Schalungsvorrichtung in ihrer Position bezüglich der Betonwand. Durch dieses Verfahren entsteht das erfin- dungsgemässe Betonelement.
Wird die erste Wand vor dem Einbringen in die Schalungsvorrichtung bearbeitet, vorzugsweise mit einer CAD/CAM-Einrichtung, so lassen sich Aussparungen für Installationen sowie für Fenster und Türen massgenau ausfräsen bzw. ausbohren.
Werden vor dem Transport zum Einbauort in das Betonelement Fenster einge- setzt und wird ein Aussenputz aufgebracht, so entsteht ein Fertigteilbetonelement, das das Werk in einem Zustand verlässt, wie er bisher nur bei Fertigteilelementen mit Holzständerwerk bekannt ist.
Beispielsweise werden jeweils mehrere Betonelemente in einer Batteriescha- lungsvorrichtung hergestellt. Stehen die Betonelemente während des Aushärtens vertikal und nebeneinander, so wird nur eine sehr geringe Fertigungsfläche benö- tigt. Die als verlorene Schalung dienenden Wände für die einzelnen Betonele- mente werden nacheinander in die Batterieschalungsvorrichtung eingebracht.
Nach dem Aushärten befinden sich die Betonelemente bereits in der vertikalen Lage und müssen für die Weiterbearbeitung nicht mehr aufgestellt werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegen- den Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
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Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Massivwand, Figur 2 die Auflage der Massivwand auf einer Grundfläche, Figur 3 die Verbindung des oberen Abschnitts der Massivwand mit Dek- kenelementen, und Figuren 4A, 4B und 4C ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten zur Herstellung der Mas- sivwand.
Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung entlang eines Querschnitts einer Mas- sivwand 10, die eine äussere Styroporschicht 12, eine an die Styroporschicht 12 angrenzende Betonwand 14 und eine an die Betonwand 14 angrenzende Cos- pan-Massivbauplatte 16 enthält. Die Styroporschicht 12 hat eine Wandstärke von 150 mm. Die Betonwand 14 ist 100 mm stark und hat eine nicht dargestellte Stahlbewehrung. Die Cospan-Massivbauplatte 16 hat eine Wandstärke von 25 mm. Die Massivwand 10 hat eine Höhe von 3 m und ist damit so hoch wie ein Ge- schoss eines Fertigteilhauses.
In der Massivwand 10 befindet sich eine Aussparung, die durch einen Ausspa- rungskasten 18 begrenzt ist. Der Aussparungskasten 18 wird aus dem gleichen Material wie die Cospan-Massivbauplatte 16 hergestellt und ist in Umfangsrich- tung allseitig von der Massivwand 10 umgeben. An der Oberseite des Ausspa- rungskastens 18 befindet sich ein Rolladenkasten 20, in welchem ein Rolladen 22 aufgerollt werden kann. Ausserdem befindet sich innerhalb des Aussparungska- stens 18 ein Fenster 24, dessen Fensterrahmen 26 zwischen Rolladenkasten 20 und Aussparungskasten 18 eingepasst ist. Im Fensterrahmen 26 ist ein Fenster- flügelrahmen 28 zum Halten einer Fensterscheibe 29 angeordnet. Unterhalb des Fensters 24 befinden sich auf der Aussenseite der Massivwand 10 ein Fenster- brett 30 und auf der Innenseite der Massivwand 10 ein Fenstersims 32.
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Eine langgestreckte Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der Unterseite der Massivwand 10 und bildet eine Auflagefläche für die Massivwand 10. Die Mas- sivwand 10 ist mit Hilfe eines Stahlwinkels 36 auf einer Kellerdecke 38 befestigt.
Über der Kellerdecke befindet sich auf etwa der gleichen Höhe wie der untere Abschluss der Massivwand 10 eine Dämmschicht 40. Auf der Oberseite der Mas- sivwand 10 ist ein Deckenelement 41 aufgelegt, das mit Hilfe eines stufenförmig gebogenen Stahlwinkels 42 an der Massivwand 10 befestigt ist. Das Deckenele- ment 41 ist Teil einer sogenannten eingehängten Decke, weil der Auflageab- schnitt auf der Betonwand 14 im Vergleich zum gesamten Deckenelement 41 eine geringere Höhe hat.
Die Massivwand 10 wurde in einem Werk hergestellt, wie unten an Hand der Fi- guren 4A bis 4C noch erläutert. Anschliessend wurde die Massivwand 10 zum Ein- bauort transportiert und mit der Kellerdecke 38 verbunden.
Figur 2 zeigt die Auflage der Massivwand 10 auf der Kellerdecke 38 in einer ver- grösserten Darstellung. Die Massivwand 10 ist auf der Kellerdecke 38 so angeord- net, dass die nach aussen zeigende Fläche 43 der Betonwand 14 mit der Aussenflä- che 44 der Kellerwand 38 fluchtet. Somit ragt die Styroporschicht 12 über die Au- #enfläche 44 der Kellerdecke 38 hinaus. Entlang der unteren Fläche der Styro- porschicht 12 erstreckt sich ein Trogprofil 46, das mit der Betonwand 14 verbun- den ist. Das Trogprofil 46 bildet im Bereich der Styroporschicht 12 den unteren Abschluss der Massivwand 10. Auf der Baustelle wurde an der unteren Massiv- bauplatte 34 ein sich entlang des Trogprofils 46 erstreckendes Sockelblech 48 befestigt, das als Schutz gegen Spritzwasser dient.
Der Stahlwinkel 36 hat einen Auflageschenkel 50 und einen im Winkel von 90 zum Auflageschenkel 50 angeordneten Halteschenkel 52. Der Auflageschenkel 50 liegt auf der Kellerdecke 38 auf und ist mit nicht dargestellten Verbindungs- elementen an der Kellerdecke 38 befestigt. Der Halteschenkel 52 erstreckt sich in eine passende Aussparungsfläche in der Massivbauplatte 16 und schliesst an sei- ner Aussenfläche mit der nach aussen zeigenden Fläche 54 der Massivbauplatte
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16 ab. Im Halteschenkel 52 befindet sich eine Bohrung, in die ein Bolzen 56 eingeschweisst worden ist.
Der Bolzen 56 verbindet den Stahlwinkel 36 mit einem Stahlwinkel 58. Auf der einen Seite ragt der Bolzen 56 in eine Aussparung innerhalb der Massivbauplatte 16 und auf der anderen Seite ragt der Bolzen 56 in die Betonwand 14 hinein. Der Stahlwinkel 58 hat einen Auflageschenkel 60, der auf der unteren Massivbauplatte 34 aufliegt und an den freien Seiten von der Betonwand 14 umgeben ist.
Ein mit dem Bolzen 56 verbundener Halteschenkel 62 des Stahlwinkels 58 ist im rechten Winkel zum Auflageschenkel 60 angeordnet. Der Halteschenkel 62 ist kürzer als der Halteschenkel 52, so dass die unterschiedlichen Auflagehöhen der beiden Stahlwinkel 36 und 58 ausgeglichen werden. Zwischen Kellerdecke 38 und unterer Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der Massivwand 10 ein Auflageelement 64, das verhindert, dass sich die Massivwand 10 nach aussen neigt.
Figur 3 zeigt die Verbindung des oberen Abschnitts der Massivwand 10 mit dem Deckenelement 41 und mit einem Giebelelement 66 in einer vergrösserten Darstellung. Auf der oberen Fläche der Betonwand 14 ist ein Auflageschenkel 68 des Stahlwinkels 69 mit Hilfe einer Schraube 70 befestigt. Der Schraubenkopf der Schraube 70 und der grösste Teil des Schraubenschaftes der Schraube 70 werden von der Betonwand 14 umgeben und somit sicher im Beton gehalten. Der verbleibende Abschnitt des Schraubenschaftes der Schraube 70 ist in eine Gewindebohrung im Auflageschenkel 68 geschraubt. Senkrecht zum Auflageschenkel 68 befindet sich ein kürzerer Halteschenkel 72, dessen Aussenfläche mit der Aussenfläche der Massivbauplatte 16 fluchtet.
Im Halteschenkel 72 befindet sich eine Bohrung, durch die ein Nagel 74 verläuft Zwischen dem Auflageschenkel 68 und dem Halteschenkel 72 des Stahlwinkels 42 befindet sich ein Auflageklotz 76, der mit Hilfe des Nagels 74 am Stahlwinkel 69 befestigt ist. Eine Massivbauplatte 78 des Deckenelementes 41 verläuft in waagerechter Richtung und bildet den oberen Abschluss des Deckenelementes 41. Die Massivbauplatte 78 des Deckenelementes
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41 ragt etwas über die Oberkante der Betonwand 14 hinaus. Das Deckenelement 41 enthält ausserdem nicht dargestellte Stahlbewehrungen.
Die Styroporschicht 12 ragt über die obere Abschlussfläche der Betonwand 14 und damit auch über den Auflageschenkel des Stahlwinkels 42 hinaus. Eine Ausspa- rung 80 entlang der oberen Innenkante der Styroporschicht 12 bietet Raum für den Aufsatz des Giebelelementes 66, das eine äussere Massivbauplatte 82 hat, die in senkrechter Richtung verläuft und deren Innenseite mit der Aussenfläche der Massivbauplatte 78 des Deckenelementes 41 fluchtet. An der Aussenseite der Massivbauplatte 82 ist eine Dämmschicht 84 befestigt, die für eine gute Wärme- dämmung im Bereich des Daches sorgt. Zwischen der Dämmschicht 84 und dem überstehenden Abschnitt der Styroporschicht 12 liegt ein wenige Millimeter dickes Isolierband 85. Die Wärmeisolierung zwischen Betonelement 10 und Giebelele- ment 66 ist aufgrund der Ausgestaltung der Styroporschicht 12 einfach.
Beim Verwenden eines in seiner gesamten Höhe auf der Betonwand 14 aufliegenden Deckenelementes müssten zwischen Styroporschicht 12 und Dämmschicht 84 weitere Dämmplatten angeordnet werden.
Das Giebelelement 66 enthält ein Holzständerwerk, von dem in Figur 3 ein in Richtung der Oberkante der Massivwand 10 verlaufender Auflagebalken 86 dar- gestellt ist. Der Auflagebalken 86 befindet sich zwischen der Massivbauplatte 82 und einer parallel zu der Massivbauplatte 82 angeordneten Massivbauplatte 88.
Die Unterseite des Holzbalkens 86 liegt auf einem Auflageelement 90 auf, das im Randbereich der Massivbauplatte 78 entlang der äusseren oberen Kante der Mas- sivwand 10 verläuft.
Die Figuren 4A, 4B und 4C zeigen ein Flussdiagramm mit Verfahrensschritten zur Herstellung der Massivwand 10. Die Verfahrensschritte werden bis auf den letzten Verfahrensschritt in einem Werk zur Herstellung von Fertigteilbetonelementen ausgefuhrt Beim Erläutern der Figuren 4A, 4B und 4C wird auch auf die Figur 1 Bezug genommen.
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Das Verfahren beginnt in einem Schritt S10. In einem Schritt S12 wird die Betonwand 10 mit Hilfe eines CAD-Programms (Computer Aided Design) konstruiert.
Dabei werden vom CAD-Programm Daten erzeugt, mit denen Werkzeugmaschinen direkt angesteuert werden können. Diese Daten werden im folgenden als CAM-Daten (Computer Aided Manufactory) bezeichnet. In einem folgenden Schritt S14 wird ein Teil der CAM-Daten zur Ansteuerung von Fräs- und Bohrmaschinen verwendet, welche Massivbauplattenelemente bearbeiten. Beim Bearbeiten werden sämtliche Konturen, Aussparungen, Einfräsungen für Heizungsrohre und für Elektroinstallationen in die Massivbauplatten eingefräst bzw. gebohrt. Unter anderem werden schwalbenschwanzförmige Aussparungen ausgefräst, in die Frischbeton fliessen kann, der im ausgehärteten Zutand die Massivbauplatte 16 hält.
In einem folgenden Schritt S16 werden die Massivbauplattenelemente auf einem sogenannten Einlegetisch waagerecht aufgelegt und an den Stirnflächen untereinander verleimt. Damit wird die spätere Innenwandfläche der Massivbauplatte 16 hergestellt, die beispielsweise eine Wandfläche von 13 m mal 3 m hat.
In einem nächsten Schritt S18 werden Elektrodosen und Elektroleerrohre und Heizungsrohre in die dafür vorgesehenen Ausfräsungen der Massivbauplatte 16 eingebaut. Beim Einbau der Installationen dient die Massivbauplatte 14 als Auflagefläche und gibt einen bestimmten Abstand zur Aussenfläche der Massivbauplatte 16 vor. In einem folgenden Verfahrensschritt S20 werden bereits vorgefertigte Aussparungskästen 18 für Fenster und Türen in dafür vorgesehene Aussparungen der Massivbauplatte 16 eingelegt und mit der Massivbauplatte 16 verbunden. Beispielsweise werden die Aussparungskästen mit der Massivbauplatte 16 verleimt, verschraubt oder verklammert.
In einem Verfahrensschritt S22 wird die untere Massivbauplatte 34 an der Massivbauplatte 16 befestigt, beispielsweise durch Kleben, Klammern oder Schrauben. Weiterhin werden im Verfahrensschritt S22 Aluminiumprofile für ein Wärmedämmverbundsystem im Bereich der Fenster und Türen eingelegt und mit der
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Massivbauplatte 16 verschraubt. Auch das Trogprofil 46 wird als Teil des Wärme- dämmverbundsystems in diesem Verfahrensschritt an der unteren Massivwand 34 befestigt. Anschliessend werden in einem Verfahrensschritt S24 Bewehrungsele- mente aus Stahl auf die Massivbauplatte 16 aufgelegt und befestigt, beispiels- weise mit Klebstoff oder mit Schrauben.
In einem folgenden Verfahrensschritt S30 werden Abstandselemente in dafür vor- gesehene Ausfräsungen der Massivbauplatte 16 eingesteckt. In einem folgenden Verfahrensschritt S32 werden die Styroporplatten auf der einen Seite mit einem betongebundenen Klebstoff auf Mineralbasis bestrichen. Anschliessend werden die Styroporplatten auf die Abstandselemente aufgelegt. Zwischen den Styro- porelementen befinden sich Federelemente in dafür vorgesehenen Aussparungen an den Längsseiten der Styroporelemente. Ausserhalb des Bereichs für Fenster und Türen sind die Styroporplatten geschosshoch, z. B. 3 m, und haben eine Breite von 1 m.
In einem Verfahrensschritt S36 werden die Massivbauplatte 16 und die ihr gegen- überliegende Styroporwand 12 vom Einlegetisch zu einer Schalungsvorrichtung transportiert. Die Schalungsvorrichtung wird in einem Verfahrensschritt S38 ein- gerichtet. In der Schalungsvorrichtung können jeweils vier vertikal angeordnete Betonelemente gleichzeitig gefertigt werden.
In einem Verfahrensschritt S40 wird die Massivbauplatte 16 und die ihr gegen- überliegende Styroporwand 12 in die Schalungsvorrichtung eingelegt. Anschlie- #end wird eine erste Schottwand in die Schalvorrichtung eingebracht und befe- stigt. Nach dem Einbringen weiterer Elemente aus Massivbauplatte und Styro- porwand wird die gesamte Schalungsvorrichtung geschlossen und mit Hilfe von Spannzylindern verspannt.
In einem Verfahrensschritt S44 wird Frischbeton jeweils zwischen die Massivbau- platte 16 und die Styroporwand 12 gegossen. Der Frischbeton wird mit Hilfe von Betonrüttlern verdichtet.
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Anschliessend braucht der Frischbeton etwa sechs bis acht Stunden, um auszuhärten, vgl. Verfahrensschritt S46. Nach dem Aushärten wird die Schalungsvorrichtung entspannt und geöffnet, vgl. Verfahrensschritt S48.
In einem Verfahrensschritt S50 werden die Betonelemente an einbetonierten Transportankern aus der Schalungsvorrichtung auf einen Transportwagen gehoben. Dabei verbleiben sie in vertikaler Lage.
In einem folgenden Verfahrensschritt S52 werden die Betonelemente zu einem Fenstereinbauplatz transportiert, an dem Fenster, Türen sowie Isolierelemente eingebaut werden, vgl. Verfahrensschritt S54.
In einem Verfahrensschritt S56 werden die bereits eingebauten Fenster und Türen mit einer Kunststoffolie abgeklebt. Anschliessend wird ein Putzgewebe auf der Aussenseite der Massivwand 10 befestigt und mit Grundputz verspachtelt. Dabei werden auch sogenannte Kantenschutzwinkel des Wärmedämmverbundsystems an den Kanten der Massivwand 10 befestigt.
Der Grundputz trocknet in einem Verfahrensschritt S60. Nach dem Trocknen des Grundputzes wird in einem Verfahrensschritt S62 der Oberputz aufgebracht.
In einem nächsten Verfahrensschritt S64 wird der Oberputz getrocknet. Anschlie- #end wird in einem Verfahrensschritt S66 ein Farbanstrich auf den Putz aufgebracht. Dieser Farbanstrich trocknet in einem Verfahrensschritt S68.
Das Fertigteilbetonelement steht nun zur Auslieferung bereit. In einem Verfahrensschritt S70 wird das Fertigteilbetonelemente verladen und zum Einbauort auf die Baustelle transportiert. Dort wird es als Aussenwandelement in das Fertigteilhaus eingebaut. Das Verfahren ist in einem Verfahrensschritt S72 beendet.
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Somit lässt sich eine kontinuierliche Fertigung von Fertigteilbetonelementen reali- sieren. Damit es beim Aushärten der Betonwände nicht zu Verzögerungen kommt, gibt es mehrere Schalungsvorrichtungen.
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Bezugszeichenliste 10 Massivwand 12 Styroporschicht 14 Betonwand 16 Massivbauplatte 18 Aussparungskasten 20 Rolladenkasten 22 Rolladen 24 Fenster 26 Fensterrahmen 28 Fensterflügelrahmen 29 Fensterscheibe 30 Fensterbrett 32 Fenstersims 34 Massivbauplatte 36 Stahlwinkel 38 Kellerdecke 40 Dämmschicht 41 Deckenelement 42 Stahlwinkel 43,
44 Seitenfläche 46 Trogprofil 48 Sockelblech 50 Auflagewinkel 52 Halteschenkel 54 Fläche 56 Bolzen 58 Stahlwinkel 60 Auflageschenkel 62 Halteschenkel 64 Auflageelement
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66 Giebelelement 68 Auflageschenkel 69 Stahlwinkel 70 Schraube 72 Halteschenkel 74 Nagel 76 Auflageklotz 78 Massivbauplatte 80 Aussparung 82 Massivbauplatte 84 Dämmschicht 85 Isolierband 86 Auflagebalken 88 Massivbauplatte 90 Auflageelement S10 Start S12 CAD-Daten S14 Fräsen der Cospan-Platte S16 Cospan-Platten auf Einlegetisch verleimen S18 Einbauen von Installationsteilen S20 Aussparungskästen aufleimen S22 Alu-Profile anbringen S24 Bewehrungselemente einlegen S30 Abstandselemente einsetzen S32 Kleben und Einlegen der Isolierplatte S36 Transport zur Schalung S38 Einrichtung der Schalung S40 Einlegen in Schalung S42 Schliessen und Spannen der Schalung S44 Betonieren und
Verdichten S46 Aushärten S48 Entspannen und Öffnen der Schalung
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EMI20.1
<tb> S50 <SEP> Auflegen <SEP> der <SEP> Wand <SEP> auf <SEP> Wagen
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<tb> S52 <SEP> Transport <SEP> zum <SEP> Fenstereinbauplatz
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<tb> S54 <SEP> Fenstereinbau, <SEP> Türeneinbau,
<SEP> Isolierung
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<tb> S56 <SEP> Abkleben <SEP> der <SEP> Fenster <SEP> und <SEP> Türen
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<tb> S58 <SEP> Aufbringen <SEP> des <SEP> Grundputzes
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<tb> S60 <SEP> Trocknen
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<tb> S62 <SEP> Aufbringen <SEP> des <SEP> Oberputzes
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<tb> S64 <SEP> Trocknen
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<tb> S66 <SEP> Aufbringen <SEP> des <SEP> Farbanstrichs
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<tb> S68 <SEP> Trocknen
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<tb> S70 <SEP> Verladen <SEP> und <SEP> Transport
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<tb> S72 <SEP> Ende
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