DE10031899B4

DE10031899B4 - Feuerschutz-Bauelement

Info

Publication number: DE10031899B4
Application number: DE10031899A
Authority: DE
Inventors: Peter Engmann; Georg Engmann
Original assignee: EKA EDELSTAHLKAMINE GmbH
Current assignee: EKA EDELSTAHLKAMINE GMBH, 95369 UNTERSTEINACH, DE
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2020-07-01
Also published as: DE29913262U1; DE10031899A1

Abstract

Ein- oder mehrteiliges Feuerschutz-Bauelement
– in Form eines Schachtes zur Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen, in Form eines Außenmantels für Schornsteine, in Form eines Be- und Entlüftungsschachtes von Gebäuden oder in Form einer Feuer- und Brandschutzverkleidung von Stahlträgern bei Gebäuden
– mit rundem, recht- oder mehreckigem Querschnitt,
– aus einem Zuschlagstoffe enthaltenden, zementgebundenen und eine Rohdichte zwischen 450 und 1200 kg/m³ aufweisenden Material,
– in welchem die Zuschlagstoffe, jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen des Materials, aus
– 30 bis 60 Volumenprozent Schaumglas,
– weniger als 45 Volumenprozent expandierbare oder expandierte Polystyrolpartikel und
– weniger als 30 Volumenprozent an Blähtonpartikeln
bestehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feuerschutz-Bauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Insbesondere im Bauwesen ist es vielfach erforderlich, brand- bzw. feuergeschützte Schächte oder Schachtsysteme zu erstellen, und zwar zur Aufnahme von Versorgungs- und Entsorgungsleitungen, als Außenmantel für Schornsteine, als Be- und Entlüftungsschächte bei Gebäuden usw.
Aus der DE 195 38 536 A1 ist bereits ein zweischalig ausgebildeter Fertig-Kondensationskamin, insbesondere für Heizanlagen niedriger Abgastemperatur bekannt, dessen Innenschale aus Leichtbeton mit einem Leichtzuschlagsbaustoff, beispielsweise Bims-, Blähglas- oder Blähtongranulat besteht.
Des Weiteren ist aus DE 34 20 462 C2 ein mit Wasser anmachbarer Werk-Trockenmörtel mit einem Leichtzuschlagsstoff mit einer Schüttdichte kleiner 400 kg/m³ bekannt. Der Leichtzuschlagsstoff kann Perlit, Schaumglas, Bims, Blähton, Leichtbeton, Vermiculit, Polystyrol oder eine Mischung dieser Stoffe sein.
Ebenso ist aus der DE 197 08 991 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Platten- oder profilförmigen Bauelementen, insbesondere Akustikplatten zur Befestigung an Gebäudewänden bekannt, bei dem ein mindestens 40 Masse-% geschäumtes Glas in einer Körnung zwischen 0,25 und 4 mm mit einem Bindemittelgemisch bestehend aus mindestens 10 Masse-% Zement und mindestens 10 Masse-% einer Dispersion vermischt und anschließend in einer Form ausgehärtet und abgebunden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Feuerschutz-Bauelement aufzuzeigen, welches bei geringem Gewicht einen möglichst großen Feuer- und Brandschutz gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Feuerschutz-Bauelement entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Feuerschutz-Bauelement ist in Form eines Schachtes zur Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen, in Form eines Außenmantels für Schornsteine, in Form eines Be- und Entlüftungsschachtes von Gebäuden oder in Form einer Feuer- und Brandschutzverkleidung von Stahlträgern bei Gebäuden mit rundem, recht- oder mehreckigem Querschnitt ausgebildet und aus einem Zuschlagstoffe enthaltenden, zementgebundenen und eine Rohdichte zwischen 450 und 1200 kg/m³ aufweisenden Material hergestellt, in welchem die Zuschlagstoffe, jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen des Materials, aus 30 bis 60 Volumenprozent Schaumglas, weniger als 45 Volumenprozent expandierbare oder expandierte Polystyrolpartikel und weniger als 30 Volumenprozent an Blähtonpartikeln bestehen.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Feuerschutz-Bauelements besteht in der geringen Rohdichte des Materials bei hohem Brand- und Feuerschutz. Das erfindungsgemäße Bauelement kann somit mit großen Abmessungen bei geringem Gewicht hergestellt werden, so daß das Bauelement einerseits am Verwendungsort, d. h. insbesondere auf der Baustelle noch bequem gehandhabt werden kann, gleichzeitig aber mit einer geringeren Anzahl an Bauelementen ein Schacht vorgegebener Länge oder Höhe realisierbar ist, d. h. der Zeit- und Arbeitsaufwand zur Erstellung eines Schachtes hierdurch stark reduziert sind.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht ein Bauelement, insbesondere Feuer- oder Brandschutz-Bauelement zur Verwendung bei Schächten oder Schachtsystemen in Seitenansicht;
2 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der 1.
Das in den Figuren dargestellte Bauelement 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform als Rohrstück mit quadratischem Außen- und Innenquerschnitt hergestellt, und zwar einstückig aus einem zementgebundenem Material, wobei die Dicke der Wandung beispielsweise im Bereich zwischen 3,00 cm und 4,5 cm liegt.
Das Material für das Bauelement 1 ist in seiner Zusammensetzung so gewählt, daß einerseits ein ausreichender Brand- bzw. Feuerschutz erreicht wird, beispielsweise eine Feuerwiderstandsdauer von 30 bis 120 Minuten, andererseits aber für das jeweilige Bauelement 1 ein möglichst geringes Gewicht bzw. eine möglichst geringe Rohdichte erzielt wird, und zwar z. B. im Bereich zwischen 450 und 1200 kg/m³ so dass sich das Bauelement 1 auch bei größeren Längen l bequem transportieren und auf einer Baustelle handhaben lässt und so ein Schacht mit einer vorgegebenen Länge bzw. Höhe durch Aneinanderreihen einer möglichst geringen Anzahl von Bauelementen 1 schnell und mit geringem Arbeitsaufwand realisierbar ist.
Die Abmessungen des Bauelementes 1 richten sich u. a. nach dem Verwendungszweck. So können die Innenabmessungen beispielsweise im Bereich zwischen 8 × 8 cm bis etwa 150 × 150 cm liegen. Die Länge l des Bauelementes 1 kann beispielsweise bis zu 7,5 m betragen. Das Bauelement 1 eignet sich grundsätzlich zum Errichten von Schächten, insbesondere auch in Gebäuden, die (Schächte) einen Feuer- oder Brandschutz benötigen, beispielsweise zur Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen jeglicher Art, wie Abgasleitungen für heiße Abgase (z. B. Temperaturen bis 400°C), als Außenmantel für Schornsteine, für Be- und Entlüftungsschächte von Gebäuden, aber auch als Feuer- und Brandschutzverkleidung von konstruktiven Bauteilen, beispielsweise von Stahlträgern bei Gebäuden, die (Stahlträger) dann von einem Mantel beispielsweise aus mehreren aneinander anschließenden Bauelementen 1 umgeben und dadurch gegen Zerstörung durch Feuer geschützt sind.
Zur Herstellung des Bauelementes 1 wird z. B. ein EPS-Beton verwendet, d. h. ein Beton, der Zement und Schaumglas sowie expandierbares oder expandiertes Polystyrol sowie beispielsweise weitere Zuschlagsstoffe mit geringer Dichte enthält. Als weitere Zuschlagsstoffe eignet sich vorzugsweise Blähton. Als Zuschlagsstoffe werden weiterhin geringfügige Mengen an einem geeigneten Fließmittel sowie an Schaumbildner verwendet.
Als Zement wird ein Kalziumaluminatzement verwendet, der als Hauptbestandteile Al₂O₃ in einem Anteil von etwa 37 bis 41 Gewichtsprozent, C_aO in einem Anteil zwischen 36 bis 40 Gewichtsprozent, SiO₂ in einem Anteil von 3,0 bis 6 Gewichtsprozent und Fe₂O₃ + FeO in einem Anteil zwischen etwa 14 bis 18,5 Gewichtsprozent enthält, und zwar jeweils bezogen auf die Gesamtmasse an Zement. Weiterhin enthält der Zement als Hauptbestandteile auch Anteile an MgO kleiner als 1,5 Gewichtsprozent und TiO₂ kleiner als 4 Gewichtsprozent.
Bei einer möglichen Ausführungsform setzt sich die für die Herstellung der Bauelemente 1 verwendete Masse, wie folgt, zusammen, wobei die Zusammensetzung in Volumenprozenten bezogen auf das Gesamtvolumen der Mischung, beispielsweise auf einen Kubikmeter Mischung bezogen ist:

– Kalziumaluminat-Zement etwa 16 Volumenprozent
– Wasser und eventuell geringfügige Zuschläge an Fließmitteln und Schaumbildner 11 Volumenprozent
– Rest Bläh- oder Schaumglas, expandierendes oder expandiertes Polystyrol und eventuell Blähton, wobei die Anteile an Bläh- oder Schaumglas 20–60 Volumenprozent und an expandierendem oder expandiertem Polystyrol bis etwa 20 Volumenprozent betragen.

Das expandierende oder expandierte Polystyrol besitzt dabei vorzugsweise eine Korngröße der Größenordnung zwischen 2–6 mm und ist mit Schamottmehl vorbehandelt, d. h. in Schamottmehl gewalzt.
Als Schaumglas und gegebenenfalls als Blähton wird jeweils ein Material mit einer Korngröße zwischen etwa 2 bis 6 mm verwendet.
Mit der vorstehenden Rezeptur wird eine Rohdichte von 650 kg/M³ erreicht, bei einer Feuerwiderstandsdauer von ca. 30 bis 120 Minuten, und zwar bei Temperaturen, die innerhalb dieser Zeitdauer bis auf 1000°C ansteigen, und zwar gemessen unmittelbar an der Außen- oder Innenseite der Wandung 2.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So ist es beispielsweise möglich, den Innen- oder Außenquerschnitt des Feuerschutz-Bauelementes 1 auch abweichend von der vorstehend beschriebenen Form zu wählen, beispielsweise einen runden, rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt, und zwar abhängig von dem jeweiligen Verwendungszweck.
Weiterhin ist es auch möglich, das Feuerschutzbauteil 1 so auszubilden, daß es sich aus wenigstens zwei Einzel-Elementen zusammensetzt, wie dies in der 2 mit den Trennlinien 3 angedeutet ist. Die beiden Einzelelemente, die im Verwendungsfall an diesen Trennlinien 3 aneinander angeschlossen werden und das rohrartige Feuerschutz-Bauelement 1 bilden, wären dann bei der für die 1 und 2 gewählten Ausführungsform jeweils Winkelstücke. Diese geteilte Ausführung ermöglicht es, den Schacht um bereits vorhandene bzw. bestehende konstruktive Elemente zu errichten, beispielsweise als Brandschutzverkleidung von konstruktiven Bauteilen, wie Stahlträgern oder Säulen aus Stahl usw. An den Trennlinien 3 sind die beiden Teilelemente dann vorzugsweise so ausgebildet, daß nach dem aneinander stellen dieser Teilelemente die Fuge zwischen diesen Elementen einen mehrfach abgewinkelten Verlauf aufweist, wodurch nicht nur die Abdichtwirkung verbessert wird, sondern auch das wichtige Aneinanderfügen der Einzelbauteile gewährleistet ist.

1: Feuerschutzbauelement
2: Wandung
3: Trennlinie

Claims

Ein- oder mehrteiliges Feuerschutz-Bauelement – in Form eines Schachtes zur Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen, in Form eines Außenmantels für Schornsteine, in Form eines Be- und Entlüftungsschachtes von Gebäuden oder in Form einer Feuer- und Brandschutzverkleidung von Stahlträgern bei Gebäuden – mit rundem, recht- oder mehreckigem Querschnitt, – aus einem Zuschlagstoffe enthaltenden, zementgebundenen und eine Rohdichte zwischen 450 und 1200 kg/m³ aufweisenden Material, – in welchem die Zuschlagstoffe, jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen des Materials, aus – 30 bis 60 Volumenprozent Schaumglas, – weniger als 45 Volumenprozent expandierbare oder expandierte Polystyrolpartikel und – weniger als 30 Volumenprozent an Blähtonpartikeln bestehen.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus dem expandierbaren oder expandierten Polystyrol eine Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm aufweisen.
Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel des Blähtons eine Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm aufweisen.
Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zement ein Kalziumaluminat-Zement ist.
Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Zement zur Herstellung des zementgebundenen Materials größer als 16 Volumenprozent und kleiner als 20 Volumenprozent, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse, ist.
Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauelementekörper aus einer Mischung hergestellt ist, die jeweils in Volumenprozenten, folgende Zusammensetzung aufweist: – expandierbares Polystyrol bis 20 Volumenprozent, – Schaumglas 30–60 Volumenprozent, – Kalziumaluminat-Zement 16 Volumenprozent, – Blähton bis zu 30 Volumenprozent, – Rest Wasser sowie vorzugsweise auch geringe Zugaben an Fließmittel und/oder Schaumbildner.
Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Längsrichtung derart geteilt ist, daß es aus wenigstens zwei Einzelbauteilen besteht, die zu dem Bauteil zusammengesetzt werden können.