DD208110A1

DD208110A1 - Mehrschichtiges, waermegedaemmtes betonelement und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DD208110A1
Application number: DD23509781A
Authority: DD
Inventors: Alexander Kurt; Guenter Peuckert; Rudolf Scholz; Wilfried Spranger; Guenther Duerschmied
Original assignee: Alexander Kurt; Guenter Peuckert; Rudolf Scholz; Wilfried Spranger; Guenther Duerschmied
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1984-03-28

Abstract

Der Erfindungsgegenstand ist vorzugsweise als selbsttragendes, raum- und oeffnungsbildendes Bauelement im Industrie-, Landwirtschafts-, Gesellschafts- und Eigenheimbau einsetzbar. Es ist mit oder ohne Bewehrung aus im Bauwesen ueblicherweise verwendeten Baustoffen und bekannten Technologien herstellbar und erfuellt die Forderungen nach baustoffreinen, industriell vorfertigbaren Betonelementen mit einem hohen Waermedurchlasswiderstand und weitestgehendem Schutz gegen mechanische Belastungen oder eine solche durch Medien, dessen Vorfertigungsgrad keine weitere Bearbeitung auf der Baustelle erfordert. Das Element besteht aus einem Porenbetonelement und einer mit diesem chemisch abgebundenen, aufbetonierten Schutzschicht aus Schwerbeton, bei denen dieser im Verarbeitungszustand einen um 30 - 50 % hoeheren Wasseranteil besitzt, als er sonst bei Schwerbetongueten gleicher Festigkeit erforderlich ist und bei dem die Bewehrungen des Porenbetons eine gemeinsame Bewehrung bei anbetonierten Tragelementen (Fig.5) gewaehrleisten.

Description

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Titel der Erfindung

Mehrschichtiges, wärmegedämmtes Betonelement und Verfahren zu seiner Herstellung·

Anwendungsgebiet dei« Erfindung

Der Erfindungsgegenstand ist vorzugsweise als selbsttragendes raum- und öffnungsbildendes Bauelement im Industriebau, Landwirtschaftsbau, Gesellschaftsbau und auch im individuellen Eigenheimbau in den Bereichen einsetzbar, in denen neben der Wärmedämmung ein Schutz gegen mechanische Belastung, oder ein solcher gegen Medien, erforderlich ist.

Charakteristik der bekannten Lösungen

Es sind bereits großflächige, selbsttragende und raumbildende Betonelemente sowie der Aufbau von Wärmedämmschichten auf diesen und die zur Herstellung derselben erforderlichen Verfahren bekannt, bei denen die Außenschichten einen Schutz gegen Spritzwasser aufweisen.

Im Regelfall gehen diese Verfahren von einer tragenden Schwerbetonplatte aus, auf die die wärmedämmenden bzw. dekorierenden Außenschichten aufgeklebt oder aufgeschäumt werden.

Als Wärmedämmung dienen dabei Polyurethan-Schäume. Die Hachteile dieser Lösungen liegen darin, daß zur Wärmeisolierung artfremde Materialien eingesetzt werden, so daß kein baustoffreines Erzeugnis entsteht und Technologien erforderlich werden, wozu besonders das Erhitzen der Betonelemente zur Erziehung einer Klebewirkung zählt, die neue techniache

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Einrichtungen in der Baustoffindustrie bedingen. Eine weitere bekannte Lösung, bei denen zwischen der tragenden Betonplatte und einer Wetterschale aus Beton, Däminschichten eingebracht sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Betonplatte und der Dämmschicht durch Verzahnung erfolgt und die außen liegende Wetterschale durch Melstahlanker gehalten wird. Diese besitzt die Nachteile, daß zur Verbindung der Dämmschicht mit der Betonplatte, diese Verzahnungen besitzen muß, was spezielle formen oder/und mechanische BearDeitung erfordert, sowie den Einsatz von Armierungen aus Edelstahl, um das Korrodieren derselben, was durch die in der Isolierschicht aufsteigende Feuchtigkeit begünstigt wird und zwangsläufig ein Lösen der Wetterschale nach sich zieht, weitestgehend zu verhindern.

Bei dem Einsatz von Wandverkleidungselementen aus Porenbeton, der einen hohen Wärmedurchlaßwiderstand besitzt, ist es im Spritzwasserbereich der Gebäude, ebenso wie in den Räumen,, in denen mit Spritzwasser zu rechnen ist, aus Gründen der hygroskopischen Eigenschaften desselben erforderlich, wasserabweisende Schichten - beispielsweise Bitumenanstriche- aufzubringen oder auf den Einsatz von GSB zu verzichten. Bei Industriegebäuden kommen aus diesen Gründen, trotz der damit verbundenen Wärmeverluste, im Spritzwasserbereich, Wandplatten aus Schwerbeton zum Einsatz, da das Herstellen dieser wasserabweisenden Schutzschicht ,einen hohen manuellen Aufwand auf der Baustelle bedingt und darüber hinaus die Fuhktiönsfäliigkeit dieser; Schutzschichten, in den i'ällen,, in denen mechanische Belastungen nicht auszuschließen sind, _r ständig gewährleistet seih muß. : ^ :-,·..-.·:, ;, - . Ein gleiches ist" für öffnungsbildende Elemente, beispielsweise' Törstützen und»-riegelzutreffend.

¹AIs^eIn weiterer Mangel der bekannten Lösungen ist die Tatⁿsäche anzusehen, daß ein Einsatz derselben als Scheiben mit aussteifender'Wirkung, beispielsweise als wärmegedämmte Decken oder Dachscheiben nicht möglich ist. _:

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Ziel der Erfindung

Zielstellung ist es bei der Herstellung wärmegedämmt er Betonelemente, den Einsatz von artfremden Materialien, insbesondere solcher auf Erdölbasis, zur Erzielung einer Warmedämmung sowie produktionsfremde Technologien oder auch Baustellenfertigung zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe ist ein baustoffreines, industriell vorzufertigendes, vorzugsweise großflächiges Betonelement, wahlweise mit oder ohne Bewehrung, welches einen hohen Wärinedurchlaßwiderstand besitzt und wenigstens an einer fläche mit einer gegen angreifende Medien oder mechanische Belastung widerstandsfähigen Schicht versehen ist, welche mit dem Betonelement chemisch abgebunden ist. Das Betonelement soll sowohl selbsttragend, als auch im Verbund mit tragenden Baugliedern, wie armierte Stützen oder Biegeträgern aus Schwerbeton oder mit Anschlußelementen zum Anschluß an Skelettkonstruktion für den Einsatz als aussteifende Scheibe mittels der im Bauwesen bekannten Materialien und Technologien herstellbar und montagefähig sein.

Der Krfindungsgegenstand und das Verfahren zu seiner Herstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst nach bekannten Verfahren ein Block aus Porenbeton hergestellt, entsprechend der erforderlichen Größe geschnitten und im Autoklaven ausgehärtet wird. Ein so vorgefertigtes Element wird in eine Betonform so eingelegt, daß die mit einer Schutzschicht zu versehenden Fläche zweckmäßig nach oben zeigt, Nach Schließen der Form, wobei deren Seitenwände dicht an den Block anschließen und diesen mindestens um die Dicke der gewünschten Schutzschicht überragen, wird ein dem Einsatzzweck entsprechendes Betongemisch, Normalbeton oder dichter Silikatbeton, dessen Wasseranteil in einem Bereich von 30 bis 50 % über den liegt, der sonst für einen Beton gleicher Festigkeit einzusetzen ist, in einer Dicke von 5 - 6 cm aufgebracht, verdichtet, geglättet und das Element nach dem Abbinden ausgeschalt. Das danach hergestellte, mehrschichtige Betonelement ist in sich chemisch ab-

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gebunden und vereinigt die Vorteile eines hohen Wärmedurchgangswiderstandes mit denen einer weitestgehenden Unempfindlichkeit gegen mechanische Belastungen oder dem Angriff durch Medien. Ea ist mit den in der Baustoffindustrie vorhandenen

Ausrüstungen und den bekannten Technologien und Materialien herstellbar. Pur die Herstellung armierter, mehrschichtiger Betonelemente wird nach dem Beschneiden des armierten Poren- * betons der Bewehrungskorb an den Verbindungsstellen der Längs-* stäbe freigelegt und in die Längsstabverbindungen mit einen Haken versehene Armierungsstäbe eingehakt und miteinander verbunden, danach in bekannter Weise eine Bewehrungsmatte aufgelegt und die Schwerbetonschicht aufgebracht. Diese wärmegedämmten, mehrschichtigen Betonelemente sind vorteilhaft als wand-, raum- und/oder öffnungsbildende Elemente einsetzbar, beispielsweise im Spritzwasserbereich bzw. in i''euchxräumen von Gebäuden, oder als Decken- bzw. Dachelemente, wobei die Schwerbetonschicht als Trittschutz dient oder/und als aussteifende Platte, die dann zweckmäßig an ihren Eckpunkten einbetonierte oder mit der Armierung verbundene bekannte Anschlußelemente besitzt. Pur das Aufsetzen des wärmegedämmten Mehrschichtenelementes auf ein Schwerbetonelement oder Streifenfundament ist es vorteilhaft, auch an dieser Berührungsstelle L-förmig auf dem Porenbetonelement eine Schwerbetonschicht vorzusehen. Dabei ist, von Bauelementen gleicher Höhe ausgehend, bei der Herstellung bewehrter Porenbexonelemente nur soviel schäumbares Gemisch in die Form zu geben, daß dieses beim Aufsteigen unter den oberen Längsebenen des Bewehrungskorbes zum stehen kommt. Die V/eiterbearbeitung des Porenbetons erfolgt wie bereits beschrieben, lediglich bei dem Einlegen des geschnittenen Porenbetonelementes in die Porm, umschließt diese nur an drei Seiten dicht das eingelegte Element, während auf der Seite der freiliegenden Bewehrung ein Abstand zur Wand der Betonform besteht. Der einzubringende Schwerbeton umgreift dabei auch die beim Aufschäumen freigebliebenen Elemente des Bewehrungskorbes, so daß ein homogenes, armiertes Mehrschichtelement mit L-förmiger Schwerbetonachicht entsteht.

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weiteres wärmegedämmtes Betonelement, vorzugsweise 2urn Bilden von Gebäudeöffnungen wie Tore, Fenster o.a. mit oder ohne Schwerbeton-Außenschicht, besteht in einem wie vorbeschriebenen Porenbetonelement, bei dem die oberen Stabebenen der Bewehrung vom Porenbeton nicht erfaßt wurden. An diese frei gebliebene Bewehrung wird in bekannter Weise durch Schweißen, Einhängen o.a. ein weiterer Bewehrungskorb angebracht, der für die einzuleitende Belastung alti Stützelement oder Biegeträger bemessen ist. Kach wie vor beschriebenen einlegen in die Betonierform wird das Tragelement und sofern erforderlich, die Schicht aus Schwerbeton aufbetoniert. Das so entstandene mehrschichtig, chemisch abgebundene Element vereint die Vorteile der W arme dämmung mit denen eines tragenden Bauteiles aus tSchwerbeton und gestattet eine baustoff reine viand, vorzugsweise im Industrie- und Landwirt schaftßbau mit allen erforderlichen, öffnungsbildenden Bauteilen. Die bei dem Blähprozeß nicht erfaßten Teile des Bewehrungskorbes gestatten neben dem Anschluß spezieller Bewehrungen auch das Anschließen anderer Bauelemente z.B. Stahlprofile als Anschlagkante oder Anschlußelemente für Schraub- oder Schweißverbindungen. Es ist darüber hinaus möglich den Bewehrungskorb mit den für die Stütze oder den Biegeträger erforderlichen Bewehrungen als Einheit auszubilden. Für den Einsatz mehrschichtiger, wärmegedämmt er Betonelemente in Bereichen, in denen beiderseits Belastungen auftreten, beispielsweise als Wandplatte im Sockelbereich von Gebäuden, in denen auch Schüttgüter gelagert v/erden, so daß das Element gegen Spritzwasser" von außen und mechanische Belastungen von innen geschützt werden muß, ist das zwei- oder auch dreiseitige Aufbringen von Schutzschichten aus Schwerbeton möglich.

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Ausführungsbeispiele

Anhand nachstehender Ausführungsbeispiele soll die Erfindung erläutert werden, dabei zeigen die beigefügten Zeichnungen in

Figur 1: einen Schnitt durch ein unbewehrtes mehrschichtiges Betonelement

Figur 2: einen Schnitt durch ein bewehrtes mehrschichtiges Betonelement

Figur 3: einen Schnitt gem. Fig. 2 mit L-förmiger Schwerbetonschicht und gemeinsamen Bewehrungskorb

Figur 4: einen Schnitt gem. Fig. 3 mit angehängtem Bewehrungskorb für ein anbetoniertes Tragelement

Figur 5: einen Schnitt gem. Fig. 3 mit gemeinsamen Bewehrungskorb für ein anbetoniertes Tragelement

Figur b: fcinen Schnitt durch ein unbewehrtes mehrschichtiges Betonelement mit U-förmiger Schwerbetonschicht

Figur 7: Ansicht A zu Fig. 2

Für ein zum Einsatz im Spritzwasserbereich vorgesehenes mehrschichtiges, wärmegedämmt es und bewehrtes Betonelement für ein Industriegebäude wird zunächst, entsprechend der dafür vorgesehenen Technologie, ein mit einem Bewehrungskorb 4 versehenes Element 3 aus Porenbeton gefertigt. Die Dicke desselben liegt um 50 mm unter der Wanddicke, die als Wandverkleidung für das Industriegebäude vorgesehen ist. Die Höhe und Länge des Elementes 3 entspricht den Rastermaßen.

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Nach dem Schneiden des Blocken werden einseitig die äußeren Längsstäbe des Bewehrungskorbes 4 an ihren Querverbindungen freigelegt und danach das Element 3 entsprechend der vorgeschriebenen Technologie weiterbehandelt. Kacn dem Aushärten desselben wird dieses in eine Betonierform gelegt, die freigelegten Bewehrungsstäbe zeigen dabei nach oben, die Seitenwände der Betonierform liegen dicht an dem Element 3 an, ihre HöL|e entspricht der der geforderten vVanddicke. Danach werden Armierungsbügel 5 an den freigelegten Stellen der Längsstäbe eingehängt und eine Bewehrungsmatte aufgelegt, miteinander verbunden und ein Betongemisch B 450 mit folgenden Anteilen

Zement	420	= 0,6	kg/m
Splitt 2/ 8	472	11
Splitt 8/16	568	Il
Sand 0/2	822	Il
WZ-Paktor 0,4 x 1 ,5

aufgebracht, abgerieben und unmittelbar darauf nachgeglättet.

Pur die Herstellung eines mehrschichtigen, wärmegedämmten Betonelementes 7 aus Porenbeton mit anbetonierten Tragelement und unbewehrter Schwerbetonschicht wird zunächst ein Bewehrungskorb 13 gefertigt, der im Bereich des anzubetonierenden Tragelementes 10 eine der einzuleitenden Belastung entsprechende Ausbildung besitzt. In die Form zur Herstellung des Porenbetons wird dieser Bewehrungskorb 13 so eingelegt, daß die für das Tragedement 10 vorgesehene Bewehrung nach oben zeigt. Danach wird nur so viel Gemisch für den Porenbeton eingebracht, daß nach Beendigung des Blähvorganges die Oberfläche des Porenbetons stets unterhalb des Bereiches liegt, der zur Erzielung der Tragfähigkeit des Tragelementes 10 in Schwerbeton auszuführen ist. Palis erforderlich, ist der geblähte Beton bis auf diese Höhe, zweckmäßig erst nach dem Schneiden, manuell abzutragen. Dabei auftretende Differenzen v/erden später durch den Schwerbeton ausgeglichen. Die weitere Bearbeitung des Porenbetons erfolgt nach der dafür festgelegten Technologie, wobei anstelle des dreiseitigen Beschneidens des Porenbetonelementes 7 nur ein

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Trennen des Blockes in Einsel element 7 erfolgt. Danach wird das ISinz el el einent 7 in eine Betonierform eingelegt, welche die erforderlichen i'ertigabrnessungen des Elementes aufweist und ein Betongemisch B 450 mit einem WZ-J?^laktor 0,4 :c 1,3 = 0,52 aufgebracht. Die so gefertigten Elemente 1; 3; 7; 8 sind mit den in der Bauindustrie vorhandenen Materialien Einrichtungen und Technologien herstellbar, der Einsatz von Erzeugnissen auf Erdölbasis wird vermieden. Die Elemente weisen einen hohen Wärmedurchlaßwiderstand auf und sind gegen angreifende Medien oder mechanische Belastungen weitestgehend unempfindlich. Sie besitzen weiterhin den Vorteil einer baustoffreinen wärmegedämmt en Wandausbildung auch im Bereich der fenster, Türen und Tore, wo bisher. Tragelemente aus Stahl zum Einsatz kamen und die verbleibenden Öffnungen zwischen diesen und der Wand vor Ort in Beton gegossen wurden.

Das erfindungsgemäße Element gewährleistet eine weitestgehende Wärmedämmung auch in diesen Bereichen und als besonderen Vorteil, eine industrielle Vorfertigung aller Wandelemente eines Gebäudes und deren Montagefähigkeit.

Claims

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Erfindungsansprüche

Punkt 1.

Mehrschichtiges, wärmegedämmt es Betonelement, bewehrt oder unbewehrt, aus Porenbeton mit einer oder mehreren Schutzschichten aus Schwerbeton oder/und Tragelementen aus vorzugsweise bewehrtem Schwerbeton bzw. einbetonierten oder mit der Bewehrung verbundenen Anschlußelementen dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht und/oder das Tragelement aus Schwerbeton (2; 8; 10; 13) mit dem Porenbeton (1; 3; 7; H) durch aufbetonieren verbunden ist.

Punkt 2.

Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, wärmegedärranten Betonelementes, bewehrt oder unbewehrt, aus Porenbeton mit einer Schutzschicht aus Schwerbeton gemäß Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß zunächst nach bekanntem Verfahren ein Block aus Porenbeton hergestellt, in Einzelelemente (1; 3) deren Dicke um den.Betrag der Dicke der Schutzschicht (2) geringer ist, geschnitten und im Autoklaven ausgehärtet wird. Dieses Einzelelement (1; 3) wird in eine Betonierform so eingelegt, daß die mit der Schutzschicht (2) zu versehene !''lache zweckmäßig nach oben zeigt, nach Schließen der Betonierform, deren Seitenwände allseitig das Einzelelement (1; 3) dicht umschließen und dieses um die Dicke der Schutzschicht aus Schwerbeton (2) überragt, wird das dem Einsatzzweck entsprechende Betongemisch, dessen Wasseranteil um 30 bis 50 % höher
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liegt als für einen Beton gleicher Festigkeit, aufgebracht, verdichtet, geglättet und nach dem Abbinden, ausgeschalt.

Punkt 3.

Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigem, wärmegedämmten Betonelement aus bewehrtem Porenbeton mit L-föriaiger Schutzschicht aus bewehrtem Schwerbeton gemäß Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß in die Form zur Herstellung des Porenbetons, der Bewehrungskorb (9) eingesetzt und nur soviel Porenbetongeraisch in die Form eingebracht wird, so daß nach Beendigung des Blähvorganges die Oberfläche des Porenbetons (7) unterhalb des Bereiches steht, der mindestens der Dicke der auf der Schmalseite des Betonelementes (7) aufzubringenden Schutzschicht entspricht und wenigstens eine Stabebene des Bewehrungskorbes.(9) vom aufsteigenden Porenbeton (7) nicht erfaßt wurde. Nach dem Trennen des Blockes in Einzelelemente (7) wird ein solches in eine Betonierform so eingelegt, daß diese an drei Seiten des Betonelementes (7) anliegt und auf der Seite der nicht erfaßten Stabebene des Bewehrungskorbes (9)s zwischen der Oberfläche des Betonelementes (7) und der Wand der Betonierform ein Abstand besteht, der mindestens der Dicke der aufzubringenden Schwerbetonschicht (8) entspricht, so daß das einzubringende Betongemisch gemäß Punkt 2, den freigebliebenen Raum ausfüllt und dabei die vom Porenbeton nicht erfaßten Stäbe des Bewehrungskorbes (9) umschließt.

Punkt 4.

Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, wärmegedämmten Betonelementes aus bewehrtem Porenbeton gemäß Punkt 1 und 3, mit anbetoniertem bewehrtem Tragelement, dadurch gekennzeichnet, daß in die nach Beendigung des Blähvorganges vom Porenbeton nicht erfaßte Stabebene des Bewehrungskorbes (9) ein Bewehrungskorb (11) befestigt wird.

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Punkt 5. . .

Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, wärmegedämmt en Betonelementes aus bewehrtem Porenbeton gemäß Punkt 1 und 3, mit anbetoniertem bewehrtem Tragelement dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Herstellung des Porenbetons einzuhängende Bewehrungskorb (12) die für das Tragelement erforderliche Bewehrung trägt und nur soviel Porenbetongeiniach in die Form eingebracht wird, daß nach Beendigung des Blähvorganges die Oberfläche des Porenbetons unterhalb des Bereiches steht, der mindestens der Dicke des aufzubetonierenden Tragelementes entspricht.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen