DE102007063668B4

DE102007063668B4 - Montagebauteil für selbsttragende Dachtafeln oder Wandplatten aus Porenbeton

Info

Publication number: DE102007063668B4
Application number: DE102007063668.9A
Authority: DE
Inventors: Ingo Bergner; Markus Hesse; Jens Scarbath; Dr.-Ing. Kott Matthias; Dipl.-Ing. Nitsche Jens
Original assignee: Inst fur Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar E V; Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV; Xella Baustoffe GmbH
Current assignee: Inst fur Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar E V; Institut fuer Fertigteiltechnik und Fertigbau Weimar eV; Xella Baustoffe GmbH
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: DE102007049951B4; DE102007049951A1; DE102007049951B9; DE102007063668A1

Abstract

Montagebauteil (1) zur Erstellung einer selbsttragenden Dachtafel oder Wandplatte, aufweisend ein mineralisches, mit mindestens einem, mindestens ein Untergurtelement (10, 11), mindestens ein Obergurtelement (14) sowie mindestens ein Stegelement dazwischen aufweisenden Bewehrungsträger bewehrtes Plattenelement, auf dem schichtartig ein Wärmedämmelement angeordnet ist, wobei das Untergurtelement (10, 11) des Bewehrungsträgers im Plattenelement eingebettet ist und das Stegelement des Bewehrungsträgers das Plattenelement und das Wärmedämmelement durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagebauteil (1) aus Porenbeton besteht, wobei eine Porenbetongrundschicht (7) mit einer Rohdichte zwischen 500 und 1000, insbesondere zwischen 700 und 800 kg/m3, mit einer Porenbetondämmschicht (8) mit einer Rohdichte zwischen 60 und 200, insbesondere zwischen 80 und 120 kg/m3, durch hydrothermale Verfestigungsreaktionen einteilig kombiniert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Montagebauteil zur Erstellung einer selbsttragenden Dachtafel oder Wandplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Selbsttragende vorgefertigte Dachtafeln sind z. B. aus der EP 0 494 612 B1 bekannt. Sie sind unter anderem aus bewehrtem Leichtbeton ausgebildet. Die Bewehrung besteht aus in Richtung Dachgefälle verlaufenden, nebeneinander angeordneten, gegebenenfalls durch Querstäbe oder Gittermatten in Querrichtung verstrebten Trägern, z. B. T- oder I-Trägern oder Gitterträgern, z. B. aus Metall, wobei der Untergurt der Träger innerhalb der Dachtafel angeordnet ist und die Stege der Träger den Beton durchgreifen, so dass die Stege teilbereichsweise und der Obergurt vollständig außerhalb des Betons angeordnet sind. Am Obergurt sind Querträger befestigt, die die Dacheindeckung tragen.
Zur Wärmedämmung ist die Dachtafel mehrteilig ausgebildet, wobei auf der Betonplatte dachaußenseitig eine Isolierung aus z. B. Isoliermatten vorgesehen ist. Die Isolierung kann aber auch durch direktes Aufschäumen auf die Platte erzeugt sein. Die Stegelemente der Bewehrung werden dabei von der Isolierung umschlossen, ragen aber gleichwohl noch überstehend ebenso wie die Obergurte und Querträger aus der Isolierung heraus.
Nachteilig ist, dass die Isolierung an der Baustelle erfolgt. Dies erfordert einen zusätzlichen Fachmann, ist kontrollbedürftig und zeitaufwändig.
Nachteilig ist zudem, dass die aus der Tafel herausragenden bzw. überstehenden Teile der Bewehrung, nämlich die Stege, die Obergurte und die Querträger, die Bauteile sperrig machen und deren Stapelbarkeit sowie insbesondere auch den Transport zur Baustelle beeinträchtigen.
Nachteilig ist ferner, dass das Isoliermaterial von Nagetieren zerstört werden kann, wobei die Isolierung zumindest verschlechtert wird.
Des Weiteren sind aus der EP 0 924 175 A1 großporige Bauformteile mit hoher statischer Festigkeit zur Verwendung als modulare Elemente für Decken- und Außenwände bekannt. Die Bauformteile bestehen aus mehreren fest miteinander verbundenen Schichten aus Porenleichtbeton, die Verstärkungselemente enthalten können. Die einzelnen Schichten weisen bei Trockenrohdichten zwischen 400 und 1600 kg/m² Poren von 20 bis 100 μm auf.
Die DE 10 2005 028 697 A1 offenbart ein System zum Erstellen einer Gebäudewand, aufweisend eine Halbfertigteilplatte, in die Gitterträger eingegossen sind, sowie eine an den Gitterträgern befestigbare Dämmlage. Die Halbfertigteilplatte besteht aus Normalbeton oder Leichtbeton. Die Dämmlage besteht aus Polystyrolschaum oder Mineralwolle. Nach dem Befestigen der Dämmlage wird ein zwischen Halbfertigteilplatte und Dämmlage ausgebildeter Hohlraum mit Ortbeton aus Normalbeton oder Leichtbeton ausgegossen.
Die AT 406 064 B offenbart ein Bauelement mit einer Außenschale, einer Innenschale sowie einem zwischen Außenschale und Innenschale angeordneten Isolierkörper. Dabei weist das Bauelement einen Gitterkörper mit zwei parallelen, mit Stegdrähten miteinander verbundenen Drahtgittermatten auf, wobei der Isolierkörper im Zwischenraum zwischen den Drahtgittermatten angeordnet ist und die Drahtgittermatten vollständig in die Außenschale bzw. Innenschale des Bauelements eingebettet sind. Außenschale und Innenschale des Bauelements bestehen aus Normalbeton. Der Isolierkörper besteht z. B. aus Leichtbeton.
Die DE 197 43 413 A1 betrifft ein einschichtiges Leichtelement als Dach- oder Wandplatte aufweisend einen Gitterträger, Bewehrungselemente sowie eine Ausfachung aus Dämmmaterial. Das Dämmmaterial wird aus einem Mörtel hergestellt, der als Leichtzuschlagstoff recycelte Baustoffe, z. B. aufbereiteten, geschredderten oder gemahlenen Porenbeton, enthält.
Aufgabe der Erfindung ist, ein vorgefertigtes bewehrtes Montagebauteil für eine selbsttragende Dachtafel zu schaffen, dessen wärmedämmende Isolierung keinen zusätzlichen Aufwand an der Baustelle erfordert und das insbesondere gut stapelbar und durch Nagetiere nicht gefährdet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung schafft ein im Herstellerwerk nach der Porenbetontechnologie einteilig in einem Herstellungszyklus bzw. in einem Arbeitsgang als Fertigbauteil erzeugtes, mit einem Bewehrungsträger bewehrtes Montagebauteil mit einer einteilig integrierten Wärmedämmschicht aus gleichartigem mineralischem Material, nämlich Porenbeton, wobei die als Wärmedämmschicht fungierende Porenbetonschicht eine erheblich geringere Wärmeleitung aufweist als die tragende, die Festigkeit des Bauteils im wesentlichen gewährleistende Porenbetongrundschicht, in der sich der Untergurt des Bewehrungsträgers befindet.
Es reicht grundsätzlich aus, wenn das erfindungsgemäße Montagebauteil zweischichtig ausgebildet ist. Gleichwohl liegt es im Rahmen der Erfindung, mehr als eine Isolierschicht bzw. Wärmedämmschicht aus Porenbeton vorzusehen, wobei diese Schichten vorzugsweise unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten haben. Die weitere Schicht kann auch eine Porenbetonschicht sein, die eine höhere Rohdichte aufweist.
Die beiden Porenbetonschichten sind herstellungsbedingt an ihren Grenzflächen untrennbar miteinander „verwachsen”. Beim Herstellungsverfahren wird die zweite Wärmedämmschicht auf die noch nicht autoklavierte, insbesondere auf die bereits angesteifte, insbesondere auch expandierte erste Schicht gegossen. Im Autoklavprozess, der sich bekanntlich an den Treibprozess anschließt und in dem die Erhärtung durch Calciumsilikathydratphasenbildung erfolgt, verwachsen die Calciumsilikathydratphasen im Grenzbereich der Schichten miteinander, woraus eine besonders innige Verbindung resultiert, die durch Witterungseinflüsse oder Wasser und Wasserdampfeinwirkung sowie mechanische Einwirkungen nicht beeinträchtigt wird.
Da das erfindungsgemäße Montagebauteil vollständig mineralisch aufgebaut ist, ist es auch nagetiersicher, wärmedämmend und vor allem auch schalldämmend.
Die erfindungsgemäßen Montagebauteile können mit für Rohbau- und Fertigteilbauweise üblichen Abmessungen hergestellt werden. Es können aber auch Montagebauteile mit übermäßigen, bisher noch nicht möglichen Abmessungen hergestellt werden. Vorzugsweise werden folgende Abmessungen gewählt:

Höhe: 200 bis 500, insbesondere 250 bis 400 mm

Breite: 625 bis 2500, insbesondere 1500 bis 2250 mm

Länge: 1000 bis 9000, insbesondere 6000 bis 8000 mm
Erfindungsgemäß weist die Grundschicht eine Rohdichte zwischen 500 und 1000, insbesondere zwischen 700 und 800 kg/m³ auf.
Die Rohdichte der Wärmedämmschicht liegt erfindungsgemäß zwischen 60 und 200, insbesondere zwischen 80 und 120 kg/m³.
Die Wärmeleitfähigkeiten λ der beiden Schichten betragen zweckmäßigerweise wie folgt:

Wärmedämmschicht: 0,030 bis 0,050, insbesondere 0,035 bis 0,045 W/(mK)

Grundschicht: 0,12 bis 0,20, insbesondere 0,14 bis 0,18 W/(mK)
Die Druckfestigkeiten der beiden Schichten betragen zweckmäßigerweise:

Wärmedämmschicht: 0,1 bis 1,0, insbesondere 0,2 bis 0,4 N/mm²

Grundschicht: 5 bis 12, insbesondere 7,5 bis 10 N/mm²
Die Dicke der Schichten beträgt zum Beispiel:

Wärmedämmschicht: 50 bis 400, insbesondere 150 bis 300 mm

Grundschicht: 50 bis 200, insbesondere 70 bis 90 mm
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Montagebauteile quaderförmig sind, wobei weder Bewehrungsteile noch Querträger irgendeine Oberfläche überragen. Andere Formen als Sonderelemente sind ebenfalls möglich.
Als Bewehrung können T-Träger und I-Träger verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch sogenannte Gitterträger verwendet, wie sie z. B. in der EP 0 494 612 B1 offenbart sind. Diese Gitterträger weisen zwei Untergurtelemente auf, an die jeweils Gitterträgerstege unter einem Winkel von z. B. 45° zur Wärmedämmschicht hin abstehend angeordnet sind. Die Gitterträgerstege der Untergurtelemente sind firstartig gegeneinander geneigt angeordnet, wobei an den freien Enden der Gitterträgerstege ein Obergurtelement vorgesehen ist. Am Obergurtelement sind Querträgerelemente befestigt, deren Außenkonturen oder Außenflächen mit der Außenfläche des Montagebauteils fluchten, in die sie münden. Insofern sind alle Bewehrungsteile und insbesondere auch die Querträgerelemente innerhalb der Quaderform bzw. der Außenkontur des Montagebauteils angeordnet.
Die Querträgerelemente sind z. B. quer durch das Montagebauteil gehende Querkonterlatten oder sich in Längsrichtung des Montagebauteils erstreckende Längskonterlatten, auf die jeweils Querträgerlatten oder Längsträgerlatten einer Dacheindeckung befestigbar, z. B. nagelbar sind. Zwischen dem Montagebauteil und den Trägerlatten können weitere Schichten, z. B. Dachbahnen, angeordnet werden.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Montagebauteil;
2 schematisch einen Teil-Querschnitt durch einen Bereich des Montagebauteils, in dem ein Gitterträger angeordnet ist;
3 schematisch einen Teil-Längsschnitt durch ein Montagebauteil im Bereich eines Gitterträgers;
Gitterträger, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, sind in der Regel Sonderanfertigungen und zweckmäßigerweise mit einem Korrosionsschutzmittel beschichtet.
Ein erfindungsgemäßes Montagebauteil 1 aus Porenbeton (1) ist im wesentlichen quaderförmig mit einer für die Dachinnenseite bestimmten Grundfläche 2, einer für die Dachaußenseite bestimmten Außenfläche 3 und zwei Seitenflächen 4, 5. An den Seitenflächen 4, 5 können Nut-Federelemente 6 vorgesehen sein.
Das Montagebauteil 1 weist eine dachinnenseitige Porenbetongrundschicht 7 mit einer relativ dichten und festen Porenbetonstruktur und zur Dachaußenseite hin eine Porenbetondämmschicht 8 mit einer deutlich geringeren Rohdichte und einer geringeren Festigkeit auf.
In Querrichtung parallel nebeneinander sind mehrere, im dargestellten Beispiel vier, sich in Längsrichtung des Montagebauteils erstreckende Gitterträger 9 vollständig in die Porenbetonschichten 7, 8 eingebettet, wobei die Gitterträger 9 zweckmäßigerweise identisch ausgebildet sind. Sie weisen jeweils zwei, die Grundschicht 7 durchsetzende parallel zueinander, in einer parallel zur Grundfläche 2 sich befindenden Ebene angeordnete Untergurtelemente 10, 11 auf, an denen jeweils Gitterträgerstege 12, 13 angeordnet sind, die konisch bzw. schräg aufeinander zu laufend geneigt angeordnet sind und kurz unterhalb der Außenfläche 3 enden.
Im freien Endbereich tragen die Gitterträgerstege 12, 13 ein Obergurtelement 14, das z. B. ein Strang aus einem Armierungsstahl sein kann. Zweckmäßigerweise ist das Obergurtelement 14 ein U-Profil 15, in dem eine Konterlattung 16 aus z. B. Holz lagert (2, 3). Die Gitterträgerstege 12, 13 können z. B. aus wellenförmig gebogenen Strängen bestehen (3), die jeweils in Bogenbereichen 17 am Obergurt- sowie Untergurtelement befestigt sind.
Vorteilhafterweise besteht der Gitterträger 9 hauptsächlich aus Bewehrungsstahlsträngen.
Zweckmäßigerweise sitzen an den Untergurtelementen 10, 11 Abstandhalterelemente 18, die sich bis zur Grundfläche 2 erstrecken. Diese können aus Metall, Porenbeton, Beton oder Kunststoff bestehen.
Vorzugsweise ist in der Grundschicht 7 noch mindestens ein Querbewehrungselement 7a vorgesehen, das z. B. im Bereich der Untergurtelemente der Gitterträger 9 angeordnet ist und die Bewehrung in Querrichtung des Montagebauteils unterstützt bzw. gewährleistet. Das Querbewehrungselement kann z. B. aus mehreren auf Abstand nebeneinander angeordneten Armierungsstählen oder aus Gittermatten bestehen.
Die unten liegende Querbewehrung 7a kann ein kammartiges Element oder Lochblech (nicht dargestellt) sein, das Spreizungen der Gitterträger verhindert und einfach zum Beispiel durch Stecken montierbar ist.
Das erfindungsgemäße Montagebauteil ist insbesondere auch verwendbar als Wandplatte, indem es an entsprechenden vertikalen Pfeilern oder horizontalen Balken befestigt wird. Dabei gewährleistet das Montagebauteil Wärme-, Feuchte- und Schallschutz.

Claims

Montagebauteil (1) zur Erstellung einer selbsttragenden Dachtafel oder Wandplatte, aufweisend ein mineralisches, mit mindestens einem, mindestens ein Untergurtelement (10, 11), mindestens ein Obergurtelement (14) sowie mindestens ein Stegelement dazwischen aufweisenden Bewehrungsträger bewehrtes Plattenelement, auf dem schichtartig ein Wärmedämmelement angeordnet ist, wobei das Untergurtelement (10, 11) des Bewehrungsträgers im Plattenelement eingebettet ist und das Stegelement des Bewehrungsträgers das Plattenelement und das Wärmedämmelement durchgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagebauteil (1) aus Porenbeton besteht, wobei eine Porenbetongrundschicht (7) mit einer Rohdichte zwischen 500 und 1000, insbesondere zwischen 700 und 800 kg/m³, mit einer Porenbetondämmschicht (8) mit einer Rohdichte zwischen 60 und 200, insbesondere zwischen 80 und 120 kg/m³, durch hydrothermale Verfestigungsreaktionen einteilig kombiniert ist.
Montagebauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Porenbetonschicht mit der Porenbetondämmschicht (8) durch hydrothermale Verfestigungsreaktionen kombiniert ist, die eine andere Rohdichte aufweist.
Montagebauteil (1) zur Erstellung einer selbsttragenden Dachtafel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es quaderförmig ausgebildet ist und eine ebene, für die Dachinnenseite bestimmte Grundfläche (2), eine ebene, für die Dachaußenseite bestimmte Außenfläche (3) und zwei Seitenflächen (4, 5) aufweist.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass keine Bestandteile des Bewehrungsträgers oder Bestandteile von mit dem Bewehrungsträger verbundenen Funktionsteilen aus der Außenkontur des Porenbetonkörpers des Montagebauteils (1) herausragen.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Abmessungen: Höhe: 200 bis 500, insbesondere 250 bis 400 mm Breite: 625 bis 2500, insbesondere 1500 bis 2250 mm Länge: 1000 bis 9000, insbesondere 6000 bis 8000 mm
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Wärmeleitfähigkeiten λ: Wärmedämmschicht (8): 0,030 bis 0,050, insbesondere 0,035 bis 0,045 W/(mK) Grundschicht (7): 0,12 bis 0,20, insbesondere 0,14 bis 0,18 W/(mK)
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Druckfestigkeiten: Wärmedämmschicht (8): 0,1 bis 1,0, insbesondere 0,2 bis 0,4 N/mm² Grundschicht (7): 5 bis 12, insbesondere 7,5 bis 10 N/mm²
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Schichtdicken: Wärmedämmschicht (8): 50 bis 400, insbesondere 150 bis 300 mm Grundschicht (7): 50 bis 200, insbesondere 70 bis 90 mm
Montagebauteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenflächen (4, 5) sich in Längsrichtung erstreckende Nut-Federelemente (6) vorgesehen sind.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Querrichtung parallel nebeneinander mehrere sich in Längsrichtung des Montagebauteils (1) erstreckende Gitterträger (9) als Bewehrungsträger vollständig in den Porenbetonschichten (7, 8) eingebettet sind, wobei die Gitterträger (9) zweckmäßigerweise identisch ausgebildet sind.
Montagebauteil (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterträger (9) jeweils zwei die Grundschicht (7) durchsetzende, parallel zueinander angeordnete Untergurtelemente (10, 11) aufweisen, an denen jeweils Gitterträgerstege (12, 13) angeordnet sind, die konisch oder schräg aufeinander zulaufend geneigt angeordnet sind und kurz unterhalb der Außenfläche (3) enden.
Montagebauteil (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterträgerstege (12, 13) in ihrem freien Endbereich ein Obergurtelement (14) tragen, das z. B. ein Strang aus einem Armierungsstahl sein kann.
Montagebauteil (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Obergurtelement (14) mit einem U-Profil (15) kombiniert oder als U-Profil (15) ausgebildet ist, in dem eine Konterlattung (16) aus z. B. Holz lagert.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterträgerstege (12, 13) aus wellenförmig gebogenen Strängen bestehen, die jeweils in Bogenbereichen (17) am Obergurt- sowie Untergurtelement (10, 11) befestigt sind.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterträger (9) hauptsächlich aus Bewehrungsstahlsträngen bestehen.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Untergurtelement (10, 11) mindestens ein Abstandhalterelement (18) angeordnet ist, das sich bis zur Grundfläche (2) erstreckt.
Montagebauteil (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundschicht (7) mindestens ein Querbewehrungselement (7a) vorgesehen ist, das vorzugsweise im Bereich der Untergurtelemente (10, 11) der Gitterträger (9) angeordnet ist.
Montagebauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Querbewehrungselement (7a) aus mehreren auf Abstand nebeneinander angeordneten Armierungsstäben und/oder aus Armierungsgittermatten besteht.