DE10135451A1

DE10135451A1 - Prefabricated components reinforced by tension reinforcements and methods for producing the same

Info

Publication number: DE10135451A1
Application number: DE10135451A
Authority: DE
Inventors: Herbert Giesemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-02-06
Also published as: DE10293280D2; US20050011147A1; WO2003010111A1

Abstract

The structural components, strengthened by tensile reinforcements, preferably metal inserts, comprise fixed binding agent and aggregates, whereby the binding agent is an alkali water glass and the aggregates have a broad particle size distribution analogous to aggregates in reinforced concrete.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind durch Zugarmierungen, vorzugsweise Metalleinlagen verstärkte vorgefertigte Bauelemente enthaltend Bindemittel und Zuschläge sowie Verfahren zur Herstellung derselben. The present invention relates to tension reinforcements, preferably containing metal inserts reinforced prefabricated components Binders and aggregates, and methods of making the same.

Die bekanntesten derartigen Bauelemente bestehen aus Stahlbeton, der sich zwar in mancher Hinsicht sehr bewährt hat, jedoch bekanntlich folgende Nachteile aufweist: The best known components of this type consist of reinforced concrete, which is has proven itself in some respects, but as is well known, the following Disadvantages:

In den Zugzonen des Stahlbetons werden allgemein Rundeisen eingesetzt, die außen mit einem Draht gleichmäßig umbördelt sind, damit sie nicht bei Zugbelastung aus dem sie umgebenden Beton herausgezogen werden können. Eine weitere häufig verwendete Form der Metalleinlagen von Stahlbeton sind verbuckelte Rundeisenstäbe. Der Grund für diesen Aufwand ist die völlig fehlende Adhäsion des abgebundenen Zements mit der Stahloberfläche. Round bars are generally used in the tensile zones of the reinforced concrete are evenly crimped on the outside with a wire so that they do not stick to Tensile load can be pulled out of the surrounding concrete. A Another frequently used form of metal inlays of reinforced concrete are bent round iron bars. The reason for this effort is the completely missing Adhesion of the set cement to the steel surface.

Ein weiterer Nachteil des Portlandzementbetons ist die Eigenschaften stets mehr oder weniger porig und mit Luftzellen durchsetzt zu sein. Die Porigkeit kann zwar durch entsprechende Auswahl der Siebkurven der Zuschläge vermindert aber dennoch nicht ganz vermieden werden. Diese diffusionsoffene Struktur ermöglicht Wasser und Wasserdampf in das Innere des Baukörpers einzudringen, so dass es bei Temperaturen um den Gefrierpunkt des Wassers herum zu einer Vergrößerung der Porigkeit und Verminderung der Haftung des Betons an der Stahloberfläche kommt. Another disadvantage of Portland cement concrete is its properties or less porous and interspersed with air cells. The porosity can reduced by appropriate selection of the sieve curves of the aggregates but still cannot be avoided entirely. This structure that is open to diffusion allows water and water vapor to enter the interior of the building penetrate so that it is at temperatures around the freezing point of the water increasing the porosity and reducing the adhesion of the concrete the steel surface comes.

Das so eindringende Wasser hat darüber hinaus die noch schädlichere Eigenschaft, die Metalleinlagen irreversibel zu korrodieren. Korrodierte Metalleinlagen verlieren die wichtige und benötigte Zugfestigkeit. The water that penetrates in this way has the even more harmful one Property that irreversibly corrodes the metal inserts. Corroded metal inserts lose the important and required tensile strength.

Ein großer Nachteil ist weiterhin die sehr schlechte Feuerfestigkeit aller Stahlbetonkonstruktionen. Dies liegt unter anderem daran, dass abgebundener Portlandzement bereits bei Temperaturen von 400 bis 450°C völlig zerfällt und somit seine wichtige innere Festigkeit verliert. Nach DIN 4102 Ziffer 6.2.4 wird aber im Brandfall bereits nach 5 min eine Brandtemperatur von 556°C erreicht. Another major disadvantage is the very poor fire resistance of all reinforced concrete structures. One of the reasons for this is that hardened Portland cement completely disintegrates at temperatures of 400 to 450 ° C and thus loses its important internal strength. According to DIN 4102 Section 6.2.4 , a fire temperature of 556 ° C is reached after 5 minutes in the event of a fire.

Aber auch die Rundeiseneinlagen verlieren bekanntlich ab 500°C ihre innere Festigkeit. Eine völlige Auflösung findet dann im Bereich um 750°C statt. Eine Stahlbetonkonstruktion verliert somit sehr rasch und ohne Vorwarnung seine innere Festigkeit. However, the round iron inserts also lose their inner properties from 500 ° C Strength. A complete dissolution then takes place in the range around 750 ° C. A Reinforced concrete construction therefore loses its structure very quickly and without warning internal strength.

Um die Durchlässigkeit für Wasser und die Brandempfindlichkeit etwas zu mindern, verlangt die Gesetzgebung eine zusätzliche Ummantelung von mindestens 50 mm Beton. Diese Schicht ist aber statisch ineffizient und stellt somit nur eine unnötige Belastung der Gesamtkonstruktion dar. To the permeability to water and fire sensitivity a little too reduce, the legislation requires an additional covering of at least 50 mm concrete. However, this layer is statically inefficient and therefore only provides one unnecessary burden on the overall construction.

Schließlich ist es ein Nachteil von Stahlbetonteilen, dass sie nicht feuerfest homogen miteinander verbunden werden können. After all, it is a disadvantage of reinforced concrete parts that they are not fireproof can be homogeneously connected.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile des Stahlbetons zu beseitigen und somit gut belastbare, hochfeuerfeste und wasserdichte Bauelemente zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is to overcome these disadvantages of reinforced concrete eliminate and thus well resilient, highly fireproof and waterproof To provide components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Bindemittel ein Alkaliwasserglas und die Zuschläge eine breite Korngrößenverteilung analog den Zuschlägen von Stahlbeton aufweisen. Es handelt sich somit um Bauelemente, die in vieler Hinsicht dem Stahlbeton entsprechen, bei denen jedoch der Portlandzement ersetzt ist durch ein Alkaliwasserglas. This object is achieved in that the binder Alkali water glass and the aggregates have a broad grain size distribution similar to that Show aggregates of reinforced concrete. These are components which correspond to reinforced concrete in many respects, but where the Portland cement is replaced by an alkali water glass.

Alkaliwasserglas - Natrium- und/oder Kalisilikat - ist der einzige anorganische und damit hochfeuerfeste Kleber und somit das einzige effiziente Adhäsivmedium für die Zuschläge, insbesondere Quarzpulver, aber auch für die stets notwendigen Zugamierungen. Alkali water glass - sodium and / or potassium silicate - is the only inorganic and thus highly refractory glue and therefore the only efficient one Adhesive medium for the aggregates, especially quartz powder, but also for the always necessary additions.

Alkaliwassergläser enthalten im Mittel 15% freies und 15% chemisch gebundenes Wasser. Das freie Wasser verdunstet langsam bei Lufttemperatur, beschleunigt aber bei 100 bis 120°C oder höher. Man kann also die erfindungsgemäßen Bauelemente auf der Baustelle in situ mit Schalungen wie üblich herstellen und langsam trocknen lassen. Nach Abschluss des Verdunstungsprozesses der freien Wassermolekülen ist die Bindefunktion des Alkaliwasserglases mit den Zuschlägen, dem Quarzanteil und der Zugarmierungen im wesentlichen abgeschlossen. Alkali water glasses contain an average of 15% free and 15% chemical bound water. The free water evaporates slowly at air temperature, but accelerates at 100 to 120 ° C or higher. So you can Components according to the invention on site with formwork as usual Make and let it dry slowly. After completing the Evaporation process of the free water molecules is the binding function of the alkali water glass with the additions, the quartz portion and the train reinforcements essentially completed.

In situ hergestellte Stahlbetonelemente üblicher Art benötigen eine Abbindezeit von 3 bis 4 Wochen, bevor sie benutz- und begehbar sind. Bei den erfindungsgemäßen Bauelementen ist der Zeitaufwand wesentlich kürzer. Conventional reinforced concrete elements manufactured in situ require a setting time 3 to 4 weeks before they can be used and walked on. Both Components according to the invention, the time required is considerably shorter.

In der Bautechnik und -wirtschaft ist nun seit längerer Zeit besonders im Stahlbetonbau die Tendenz zu beobachten, weg vom Herstellen an Ort und Stelle (in situ) und hin zum industriellen Produzieren in einer Halle. Danach wird mit Kränen an der Baustelle montiert. For a long time now, the construction technology and economy has been particularly popular Reinforced concrete construction observing the tendency away from manufacturing on the spot (in situ) and towards industrial production in a hall. Then with Cranes assembled at the construction site.

Die Vorteile hierbei sind bessere Qualität, Unabhängigkeit von Witterungseinflüssen und damit bessere Qualitätskontrollen sowie bessere Kontrollmöglichkeit der Arbeitskräfte. Es entfällt auch die Abbindezeit von 3 bis 4 Wochen an der Baustelle. The advantages here are better quality, independence from Weather influences and thus better quality controls and better control options for the Workers. The setting time of 3 to 4 weeks on the Construction site.

Dieses System der präfabrizierten Herstellung der Bauelemente ist ebenfalls besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäßen Bauelemente, weil diese Bauelemente in einem Raum mit 100 bis 120°C in kürzester Zeit ihr freies Wasser abgeben können. This system of prefabricated manufacture of components is also particularly advantageous for the components according to the invention because these Components in a room with 100 to 120 ° C in a very short time their free water can deliver.

Typische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bauelemente und ihr konstruktiver Einsatz sind in den nachfolgenden Figuren näher erläutert. Typical configurations of the components according to the invention and their constructive use are explained in more detail in the following figures.

Fig. 1 zeigt stark vergrößert die innere Struktur der erfindungsgemäßen Bauelemente mit Bindemittel und Zuschlägen. Sie enthalten keine Luftpolster im Inneren und zeigen hohe spezifische Dichte und gute Druckfestigkeit. Aus diesem Grunde können die Bauelemente bei gleicher statischer Belastung sogar kleiner und somit leichter und preiswerter ausgestaltet sein als entsprechende Bauelemente aus Stahlbeton. Die Bauelemente können sogar aufgrund ihrer hochfeuerfesten Eigenschaft im Schmelzofenbau eingesetzt werden. Fig. 1 shows the internal structure of the components according to the invention with binders and additives greatly enlarged. They contain no air cushions inside and show high specific density and good pressure resistance. For this reason, the components can be made smaller and thus lighter and less expensive than corresponding components made of reinforced concrete with the same static load. The components can even be used in melting furnace construction due to their highly refractory properties.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Bauelement mit Metalleinlagen. Hierin bedeutet
1. das erfindungsgemäße Bauelement aus Zuschlägen und Bindemittel
2. die dünne adhäsive mineralische Schicht
3. Zugarmierungen aus Stäben oder Seilen. Fig. 2 shows schematically a component with metal inserts. Here means
1. The component according to the invention from aggregates and binders
2. the thin adhesive mineral layer
3. Tension reinforcements made from rods or ropes.

Fig. 3 zeigt den Verlauf der inneren statischen Kräfte im Belastungsfall eines solchen Bauelementes. Fig. 3 shows the course of the internal static forces when a component of this type is loaded.

Fig. 4 zeigt den Belastungsfall dargestellt bei gleichmäßiger Deckenlast im Hochhaus. Fig. 4 shows the load case shown with a uniform ceiling load in the skyscraper.

Fig. 5 zeigt die Verwendung von Stahlblechen anstelle von Rundeisen, wobei diese entsprechende inneren statischen Werte abgestuft sind. Selbstverständlich entscheidet auch bei diesen Bauelementen die Statikberechnung der Spezialisten über die Formgebung des konstruktiven Körpers, Anzahlgröße und Gestalt der Zugarmierung unter Berücksichtigung der im Lastenfall auftretenden inneren Kräfte. Fig. 5 shows the use of steel sheets instead of iron rods, said corresponding internal static values are stepped. Of course, with these components too, the structural analysis of the specialists decides on the shape of the structural body, number size and shape of the tension reinforcement, taking into account the internal forces that arise in the event of a load.

Fig. 6 zeigt einen dreiseitig ummantelten Starkstromheizkörper für Temperaturen zwischen 100 und 150°C, in welchem ein Bauelement gemäß Fig. 5 gefertigt werden kann. Die Innenwandung der Ummantelung ist vorzugsweise mit einem Trennmittel ausgestattet, damit das fertige Bauelement nach dem Trocknen leicht herausgenommen werden kann. FIG. 6 shows a high-current radiator sheathed on three sides for temperatures between 100 and 150 ° C., in which a component according to FIG. 5 can be manufactured. The inner wall of the casing is preferably equipped with a release agent so that the finished component can be easily removed after drying.

Fig. 7 stellt dar einen Vorschlag zur präzisen örtlichen Justierung von Stahlblech in einem Bauelement gemäß Fig. 5. FIG. 7 shows a proposal for the precise local adjustment of steel sheet in a component according to FIG. 5.

Fig. 8 beschreibt einen Vorschlag für eine mögliche vereinfachte Produktion, bei der vorgefertigte schmale brettartige Trageelemente für die beabsichtigte Formgebung einander geschweißt werden. Fig. 8 describes a proposal for a possible simplified production in which prefabricated narrow board-like support elements are welded to one another for the intended shape.

Hier kommt besonders die ökonomisch vorteilhafte und statisch effiziente Verschweißung von den erfindungsgemäß präfabrizierten dünnen Platten in dem oberen, nur druckfestem Bereich zur Wirkung. This is where the economically advantageous and statically efficient comes in particular Welding of the thin plates prefabricated according to the invention in the upper, only pressure-resistant area for effect.

Fig. 9 zeigt eine andere Formgebung, welche statisch interessant mit relativ weniger Material auskommt und dennoch die gestellten Anforderungen erfüllt. Fig. 9 shows a different shape, which is interesting from a static point of view with relatively less material and yet meets the requirements.

Fig. 10 bis 12 zeigen weitere Beispiele für Bauelemente, die materialsparend aus Einzelteilen zusammengesetzt hohe Stabilität besitzen. Figs. 10 to 12 show further examples of devices, which saves material composed from individual parts have high stability.

Weiterhin können die Bauelemente die Form von runden oder eckigen Rohren aufweisen. Furthermore, the components can be in the form of round or square tubes exhibit.

Der Produktionsgedanke dieser erfindungsgemäßen Bauelemente in industrieller Präfabrikation ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. 2 sind z. B. elektrisch beheizte Wandungen, dazwischen wird die mineralische Masse 1 eingefüllt. 3 ist ein Adhäsivmedium gegen die Adhäsion des Alkalisilikates z. B. eine Folie aus Polytetrafluorethylen. The production idea of these components according to the invention in industrial prefabrication is shown schematically in FIG. 6. 2 are e.g. B. electrically heated walls, the mineral mass 1 is filled in between. 3 is an adhesive medium against the adhesion of the alkali silicate z. B. a film of polytetrafluoroethylene.

Zur Beschleunigung der Trockenzeit der freien Wassermoleküle kann die Mischung 1 bereits vorgewärmt werden. Mixture 1 can already be preheated to accelerate the drying time of the free water molecules.

In Testversuchen wurde festgestellt, dass die Adhäsionskraft zwischen Stahloberflächen und dem erfindungsgemäßen Gemisch aus Alkalisilikat und Quarzsand überraschend hoch, nämlich 639 kN/m² ist. Damit ist eine optimale Verbindung der stählernen Zugarmierung in diesem Gemisch erreicht, und somit eine sehr effiziente innere Statik der erfindungsgemäßen Bauelemente. In test experiments, it was found that the adhesive force between steel surfaces and the mixture of alkali silicate and quartz sand according to the invention is surprisingly high, namely 639 kN / m ² . An optimal connection of the steel reinforcement in this mixture is thus achieved, and thus a very efficient internal statics of the components according to the invention.

Es gilt in der Statik das Prinzip des Gleichgewichtes der äußeren Kräfte, mit denen das Bauelement belastet wird, mit den inneren Kräften des Elementes. Schematisch wird dieses in Fig. 4 dargestellt. Ein Tragbalken auf zwei Stützen trägt eine gleichmäßige Flächenlast. Fig. 3 zeigt den Verlauf der inneren Kräfte in einem solchen Lastfall. Erkennbar sind hier im unteren Teil die notwendigen Größen der Zugarmierungen. Genau entsprechend diesen Anforderungen werden in Fig. 5 dargestellt die Zugarmierungen eingesetzt. Anstatt Stahldrähten können erfindungsgemäß auch Stahlbleche oder Seile eingesetzt werden. In statics, the principle of the equilibrium of the external forces with which the component is loaded and the internal forces of the element applies. This is shown schematically in FIG. 4. A support beam on two supports carries an even surface load. Fig. 3 shows the course of the internal forces in such a load case. The necessary sizes of the tension reinforcement can be seen in the lower part. The tension reinforcements shown in FIG. 5 are used precisely in accordance with these requirements. Instead of steel wires, steel sheets or ropes can also be used according to the invention.

Diese präzise Bemessung der Zugarmierung entspricht den Anforderungen und stellt einen wesentlichen Fortschritt gegenüber dem traditionellen Stahlbetonbau dar. This precise dimensioning of the train reinforcement meets the requirements and represents a significant advance over traditional reinforced concrete construction represents.

Die Suspension aus Quarzsand und Alkalisilikat wird wegen ihrer sehr hohen Adhäsionskraft ebenfalls eingesetzt, um präfabrizierte Bauelemente miteinander zu verbinden. The suspension of quartz sand and alkali silicate is because of its very high Adhesive force is also used to bond prefabricated components together connect to.

Es gibt darüber hinaus aber einen noch weiteren optimalen Einsatz dieser erhöhten Adhäsionskraft. Wie in Fig. 5 dargestellt, können vier plattenförmige fertige Bauelemente mit der mineralischen Suspension zu einem neuen Bauelement mit größerer Tragkraft verbunden und - homogen verklebt - werden. There is, however, a further optimal use of this increased adhesive force. As shown in Fig. 5, four plate-shaped finished components can be combined with the mineral suspension to form a new component with greater load capacity and - homogeneously glued.

Mit diesen Mitteln wird somit eine neue besonders ökonomische Präfabrizierung von zugarmierten Bauelementen ermöglicht. Die dünne Kleberschicht wird bei 100°C in 2 bis 3 min getrocknet, die einzelnen Platten können in verschiedenen Stärken, Armierungen und Längen auf Vorrat hergestellt werden, insbesondere in Zeiten niedriger Auslastung der Produktionsstätten. Es kann also mit Bauelementen gearbeitet werden, die auf Vorrat hergestellt, für alle Formgebungen einsetzbar sind. Jeder Auftrag ist damit in kurzen Lieferzeiten ausführbar. With these funds, a new, particularly economical prefabrication is created armored components. The thin layer of adhesive becomes 100 ° C dried in 2 to 3 min, the individual plates can be made in different Strengths, reinforcements and lengths are made in stock, in particular in times of low utilization of the production facilities. So it can with Components are worked, which are made in stock, for all shapes can be used. Every order can thus be executed in short delivery times.

Diese große Anpassungsfähigkeit der Herstellung ist ein großer ökonomischer Fortschritt und trägt dazu bei, dass der Kunde schnell und zuverlässig bedient werden kann. This great adaptability of manufacture is a great economic one Progress and contributes to the customer serving quickly and reliably can be.

Weitere Beispiele der Anpassungsfähigkeit sind in den Fig. 7 bis 12 schematisch dargestellt. Further examples of the adaptability are shown schematically in FIGS. 7 to 12.

Fig. 7 zeigt das ineinander Verschachteln und Verzahnen von Zugarmierungen in zwei Richtungen. Fig. 8 zeigt eine Komposition entsprechend den äußeren Kräften von drei Bauelementen zu einem neuem. Fig. 9 zeigt ein kastenförmigen Träger, der ebenfalls angepasst den statischen Forderungen, von beiden Seiten belastbar ist. Fig. 10 zeigt eine Komposition ähnlich einem Stahlblechträger. In diesem Fall ist das Bauelement nur von einer Seite belastbar, hat aber unten Zugverstärkungen und oben hohe Druckfestigkeiten. Fig. 7 shows the nesting and interlocking of tension reinforcements in two directions. Fig. 8 shows a composition according to the external forces of three components to a new one. Fig. 9 shows a box-shaped carrier, which is also adapted to the static requirements, can be loaded from both sides. Fig. 10 shows a composition similar to a steel sheet carrier. In this case, the component can only be loaded from one side, but has tensile reinforcements at the bottom and high compressive strengths at the top.

Ein weiterer evidenter Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Zement und Beton meistens grau und deshalb wenig ansehnlich ist. Another evident advantage of the invention is that cement and Concrete is usually gray and therefore not very attractive.

Die Mischung aus Quarzmehl und Natriumsilikat ist hingegen fast weiß. Eine Zugabe von z. B. Aluminiumhydroxid macht sie nahezu rein weiß. Erfindungsgemäß kann aber mit anderen Farben in der mineralischen Masse auch gelb, rot, blau usw. hergestellt werden. The mixture of quartz flour and sodium silicate, however, is almost white. A Add z. B. aluminum hydroxide makes them almost pure white. According to the invention, however, with other colors in the mineral mass, yellow, red, blue, etc.

Wichtiger als dieser ästhetischer Fortschritt ist aber der vorbeugender Brandschutz. Preventive is more important than this aesthetic advance Fire protection.

Bei den erfindungsgemäßen Bauelementen verbleibt nach der ersten Verdunstungsstufe noch das chemisch gebundene Wasser in dem Alkalisilikat. Dieses chemisch gebundene Wasser entweicht erst in einem Temperaturbereich von 500 bis 700°C. Dieser Vorgang ist zugleich ein Kühlungseffekt besonders günstiger Art. Im Brandfall wird der Durchgang der Brandtemperatur ganz erheblich verzögert. Der Temperaturdurchgang bei einer Platte von 1 cm wird um etwa 30 bis 40 min verlangsamt. The components according to the invention remain after the first Evaporation level still the chemically bound water in the alkali silicate. This chemically bound water only escapes in a temperature range of 500 to 700 ° C. This process is also a cooling effect favorable type. In the event of a fire, the passage of the fire temperature becomes very significant delayed. The temperature change for a 1 cm plate increases by about 30 slowed down to 40 min.

Es kommt somit zu einem erheblich langsameren Eindringen der Hitze in das Bauelement. Nach dem Entweichen dieses chemisch gebundenen Wassers behält das Wasserglas immer noch seine Klebefunktion und ist auch in der Lage, die Zuschläge stabil zusammen zu halten. Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind somit hochtemperaturbeständig und widerstehen einen Brand von vielen Stunden. This leads to a considerably slower penetration of the heat into the Component. After this chemically bound water has escaped the water glass still retains its adhesive function and is also able to to keep the surcharges stable together. The components according to the invention are therefore resistant to high temperatures and withstand fire from many Hours.

Weiterhin behält auch das bei hohen Temperaturen getemperte Wasserglas seine Adhäsion zur Stahloberfläche und somit zu den Zugarmierungen, so dass die Zugfestigkeit erhalten bleibt. The water glass tempered at high temperatures also retains its adhesion to the steel surface and thus to the tension reinforcements, so that the tensile strength is retained.

Die Adhäsionskräfte sind so stark, dass als Zugarmierungen wie Metalleinlagen auch gewöhnliche Stäbe, Seile oder Bleche verwendet werden können. Es ist nicht nötig, wie beim Stahlbeton, Rundeisen zu verwenden, die entweder umbördelt oder aber verbuckelt sind. Die Adhäsionskraft zwischen Stahloberflächen und dem erfindungsgemäßen Gemisch aus Zuschlägen und Bindemittel wurde mit 639 kN/m² ermittelt. The adhesive forces are so strong that ordinary rods, ropes or sheets can also be used as tension reinforcements such as metal inserts. As with reinforced concrete, it is not necessary to use round bars that are either flanged or buckled. The adhesive force between steel surfaces and the mixture of aggregates and binder according to the invention was found to be 639 kN / m ² .

Die erfindungsgemäßen Bauteile sind bei normalen Temperaturen völlig undurchlässig für Wasser oder Wasserdampf, so dass es nicht zur Korrosion der Metalleinlagen kommt. Die Metalleinlagen können somit nicht nur anders und einfacher geformt sein, sie können auch in Form von Seilen oder Blechen eingebaut werden, die bei geringerem Gewicht höhere Zugfestigkeiten ergeben. The components of the invention are complete at normal temperatures impermeable to water or water vapor so that it does not corrode the Metal inserts come. The metal inserts can not only be different and be shaped more simply, they can also be in the form of ropes or sheets can be installed, which result in higher tensile strengths with lower weight.

Sofern die Zuschläge aus hochfeuerfestem Material wie Quarzsand bestehen, sind die erfindungsgemäßen Bauelemente volumenbeständig bis zu 2.100°C. If the surcharges consist of highly refractory material such as quartz sand, the components according to the invention are volume-resistant up to 2,100 ° C.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bauelemente erfolgt beispielsweise durch Vermischen und Einbringen der Komponenten in Formen und Aushärten bei 100 bis 150°C. Das Verdunsten der freien Wassermoleküle erfordert hierbei nur Minuten. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber dem üblichen Abbindeprozess von Stahlbeton über 3 bis 4 Wochen. The components according to the invention are produced, for example by mixing and introducing the components into molds and curing at 100 to 150 ° C. The evaporation of the free water molecules requires this only minutes. This is a significant advantage over the usual one Setting process of reinforced concrete over 3 to 4 weeks.

Selbst der Trocknungsprozess und somit die Verfestigung von erfindungsgemäßen Bauelementen direkt auf der Baustelle erfordert nur Tage aber keine Wochen wie im traditionellen Stahlbetonbau. Even the drying process and thus the solidification of Components according to the invention directly on the construction site only require days but none Weeks like in traditional reinforced concrete construction.

Die erfindungsgemäßen Bauelemente besitzen nach dem ersten Trocknungsvorgang noch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Wasser. Eine ständige Berührung mit Wasser oder beim Einsetzen unter Wasser ist das getrocknete Alkalisilikat nicht genügend resistent. Dieses stört aber nicht an der Unterseite von Geschossdecken. Aber schon bei erfindungsgemäßen Stützen in Räumen kann dies stören. The components according to the invention have after the first Drying process still some sensitivity to water. A constant The contact with water or when inserted under water is the dried one Alkali silicate not sufficiently resistant. But this does not bother at the bottom of Floors. But already with supports according to the invention in rooms bother this.

Die Oberflächen derartiger Stützen werden daher vorzugsweise mit wasserabweisenden Anstrichen oder wasserfesten Verkleidungen geschützt. Geeignet ist auch das Verfahren gemäß DE 39 23 284. Dabei werden die Zuschläge mit einem Alkalisilikat homogen gemischt und danach in einer dünnen Schicht von 1 bis 3 mm Stärke auf einer Folie aus Polytetrafluoräthylen gleichmäßig aufgerakelt. In einer ersten Stufe wird bei 100 bis 150°C getrocknet, damit die freien Wassermoleküle entweichen. Anschließend wird bei einer Temperatur von 550 bis 700°C getempert. Man erhält dadurch eine gleichmäßig starke, dichte Platten mit fast polierter Oberfläche, die in der Masse beliebig durchgefärbt, mit einem Aussehen ähnlich einer Natursteinplatte eingesetzt werden können. Damit diese dünnen Platten nicht zu empfindlich sind, kann ein dünnes Stahldrahtgewebe eingebaut werden; vgl. DE 39 23 284. Die Biegezugverbundfestigkeit solcher Platten ist ausgezeichnet. Sie können gut mit dem erfindungsgemäßen Bauelement verklebt werden und gewähren ausgezeichneten Schutz gegen Wasser und Feuchtigkeit. The surfaces of such supports are therefore preferably with protected from water-repellent paints or waterproof coverings. Suitable is also the method according to DE 39 23 284. The supplements are included mixed homogeneously with an alkali silicate and then in a thin layer of 1 up to 3 mm thick evenly on a polytetrafluoroethylene film knife. In a first stage it is dried at 100 to 150 ° C so that the free Water molecules escape. Then at a temperature of 550 annealed up to 700 ° C. This gives a uniformly thick, dense plate with almost polished surface, colored in the mass, with a Appearance similar to a natural stone slab can be used. So that these thin plates are not too sensitive, a thin steel wire mesh can to be built in; see. DE 39 23 284. The flexural tensile strength of such Platten is excellent. You can do well with the invention Are glued and provide excellent protection against water and Humidity.

Die Verklebung kann vorzugsweise mit Wasserglas erfolgen, welches für eine homogene und haltbare Verklebung sorgt. In gleicher Weise können auch die vorgefertigten Bauelemente auf der Baustelle miteinander verklebt und verfugt werden, so dass dann auch die Berührungsflächen und Fugen der Bauteile die gewünschte Feuerfestigkeit aufweisen. The bonding can preferably be done with water glass, which is suitable for a homogeneous and durable bonding ensures. In the same way, the Prefabricated components glued and jointed together on the construction site be so that the contact surfaces and joints of the components have the desired fire resistance.

Die erfindungsgemäßen Bauelemente sind somit ohne wasser- und witterungsbeständige Schutzschicht vor allem im Inneren von Bauwerken hervorragend einsetzbar. Im Falle eines Brandes führt das Austreten des chemisch gebundene Wassers zu einem Kühlvorgang und gleichzeitig zu einer Verfestigung der Bauelemente in dem hochfeuerfesten Bereich. Wird hingegen mit einer bei hoher Temperatur getemperten Platte von mindestens 2 mm Stärke verklebt und verkleidet, entsteht aus ebenfalls fabrikmäßig vorgefertigten Teilen ein universell einsetzbares Bauelement auch im Außenbereich. The components of the invention are thus without water and weather-resistant protective layer, especially inside buildings used. In the event of a fire, the chemically bound will leak Water to a cooling process and at the same time to solidify the Components in the highly refractory area. In contrast, with a high Glued and tempered plate of at least 2 mm thickness disguised, universal parts are created from factory-made parts Component that can also be used outdoors.

Eine besonders wichtige Anwendung dieser sehr dünnen wasser- und wasserdampfdichten, UV-Strahlenresistente und hochfeuerfeste in der Masse gefärbte Platte findet diese als Schutzbeschichtung von Stahlbetonkonstruktionen im Außenbereich z. B. bei Autobahn- und Straßenbrücken. Die schlechte Eigenschaft des Betons, die Wasserdurchlässigkeit mit dem Korrodieren der Stahleinlagen wird damit endgültig beseitigt. Dadurch werden auch die teuren, später notwendigen Reparaturarbeiten unnötig. A particularly important application of this very thin water and Water vapor-tight, UV-resistant and highly refractory colored in the mass Plate finds this as a protective coating of reinforced concrete structures in the Outside z. B. at highway and road bridges. The bad quality of the concrete, the water permeability with the corroding of the steel inlays is finally eliminated. This will also make the expensive ones later necessary repair work unnecessary.

Claims

1. Prefabricated components containing bonded binders and aggregates reinforced by tension reinforcements, preferably metal inserts, characterized in that the binder is an alkali water glass and the aggregates have a broad grain size distribution analogous to the aggregates of reinforced concrete.

2. Components according to claim 1, characterized in that the Metal inserts in the form of rods, ropes and / or sheets are present.

3. Components according to one of claims 1 or 2, characterized characterized that they have a waterproof, weatherproof exterior Protective layer are clad.

4. Components according to claim 3, characterized in that they are clad on the outside with a tempered at 500 to 700 ° C plate of at least 2 mm thickness, made of water glass and fillers from the group Al ₂ O ₃ , SiO ₂ and / or carbon are made.

5. A method for producing the components according to claims 1 to 4, characterized in that the components are mixed into one mold introduced and cured at 120 to 150 ° C.

6. A method for producing components according to claim 4, characterized characterized that the tempered plates with the help of water glass be glued to the component.

7. Process for the production of components according to one of the Claims 1 to 6, characterized in that it is round or round have square tubes.