DE102015110549A1

DE102015110549A1 - Mehrschaliger Baustein

Info

Publication number: DE102015110549A1
Application number: DE102015110549.7A
Authority: DE
Inventors: Hannes Zapf; Hermann Schmid
Original assignee: SRZ SCHUTZRECHTE VERWALTUNGS-GMBH
Current assignee: SRZ SCHUTZRECHTE VERWALTUNGS-GMBH
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-19
Also published as: DE202016100454U1

Abstract

Mehrschaliger Baustein mit einem tragenden Innenstein (1) als Grundkörper, mit einem vorgesetzten Außenstein (2) als Außenschale und mit einem Dämmkern (3) zwischen Innenstein und Außenstein mit einem Gemisch aus Kalkmehl, Quarzmehl, Zementmehl, Gesteinsmehl, Proteinschaum und Wasser als Dämmkern. Vorzugsweise sind Zuganker 4 mit in den Baustein eingehärtet. Ferner sind alternative Verfahren zur Herstellung eines solchen Bausteins angegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen wärmedämmenden, mehrschaligen Baustein sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Die hier in Rede stehenden mehrschaligen Bausteine bestehen im Wesentlichen aus einem tragenden Innenstein, welcher zugleich den Grundkörper des Bausteins bildet, eine vom Grundkörper getrennte Außenschale, welche wiederum von einem Baustein, nämlich einem Außenstein gebildet ist und einem zwischen Innenstein und Außenstein angeordneten Dämmkern.
Ein derartiger mehrschaliger Baustein ist beispielsweise aus der DE-A 101 63 994 bekannt. Dort sind der Grundkörper, die Außenschale und der Dämmkern miteinander verklebt. Ausdrücklich sieht es dieser Stand der Technik als nicht möglich an, den Dämmkern in einem Autoklaven unter Druck- und Temperatureinfluss zu härten.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen mehrschaligen Baustein so zu gestalten, dass er in einem Autoklaven hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe löst der mehrschalige Baustein nach dem Anspruch 1, der in den rückbezogenen Ansprüchen 2 bis 7 weitergebildet ist. Die Ansprüche 8 bis 12 betreffen jeweils alternative Herstellungsverfahren für einen solchen Baustein.
Der erfindungsmäßige Baustein weist einen Dämmkern aus einem Gemisch aus Kalkmehl, Quarzmehl, Zementmehl, Flugasche, Proteinschaum und Wasser auf. Als Dämmkern eignet sich insbesondere ein Hydrosilikatprodukt, wie es beispielsweise aus der DE-A 10 2008 001 176 und der DE-A 2 361 895 bekannt ist. Hinsichtlich der Zusammensetzung eines Hydrosilikatprodukts und damit des Dämmkerns gemäß der Erfindung wird ausdrücklich auf die dortige Offenbarung Bezug genommen. Die in den beiden vorerwähnten Druckschriften erwähnten Zusammensetzungen können für die Realisierung der hiesigen Erfindung gleichermaßen genutzt werden.
Als Außenstein und Innenstein ist insbesondere ein klassischer Kalkstandstein geeignet. Wird einem aus Kalksandsteinmaterial bestehenden Grünling Zement zugegeben, bindet dieser Zement mit dem Wasser hydraulisch ab und stärkt somit die Grünfestigkeit des Grünlings bei der Fertigung.
Bei dem erfindungsmäßigen mehrschaligen Baustein wird es weiterhin als vorteilhaft angesehen, Zuganker einzusetzen, welche den Dämmkern durchsetzen und den Querabstand zwischen Außenstein und Innenstein überbrücken. Hierdurch wird einerseits ein Ausbeulen einer mit den Bausteinen errichteten Wand verhindert. Andererseits verhindern die Zuganker ein Ablösen und Herabfallen einzelner Wandteile bzw. Wandflächen.
Für die Herstellung sind mehrere unterschiedliche Herstellungsverfahren grundsätzlich abwendbar.
Beim ersten Herstellungsverfahren werden zwei ausgehärtete Steine als Innenstein und Außenstein verwendet und mit dem noch nicht gehärteten Dämmkern verbunden und in einen Autoklaven gegeben, um den Dämmkern auszuhärten. Bei jedem Härteprozess unter Wärme- und Druckeinfluss wachsen aus einer ungehärteten Rohstoffmischung Kristalle. An den Grenzflächen des Dämmkerns mit den Steinen wachsen die Kristalle des Dämmkerns gleichsam in die mikroporösen Oberflächen der Steine hinein. Im Bereich der Grenzflächen verwachsen die Kristalle gleichsam mit der mikroporösen Oberfläche des Steins.
Energetisch sehr viel günstiger ist die Verwendung ungehärteter Grünlinge, welche in einem Arbeitsgang gemeinsam mit dem Dämmkern im Autoklaven gehärtet werden. Hierbei ist die gegenseitige Materialdurchdringung der Kalksandstein-Grünlinge und des Dämmkerns besonders gut. Der Schaum des feuchten Dämmkernmaterials diffundiert in die Kalksandsteingrünlinge und bildet so eine besonders solide stoffschlüssige Verbindung zwischen Innenstein, Dämmkern und Außenstein. Sowohl an den Grenzflächen der Steingrünlinge als auch des Dämmkerns wachsen wiederum Kristalle. Diese verwachsen oder verfilzen gleichsam miteineinander und bilden so einen besonders soliden und rein mineralischen Stoffschluß miteinander aus. Außerdem ist der Energieverbrauch nicht höher, wenn gemeinsam mit dem Dämmkern Grünlinge gehärtet werden.
Schließlich ist auch Mischformen des Fertigungsverfahrens denkbar, bei welchem für den Innenstein oder Außenstein ein bereits fertiger Baustein, insbesondere Kalksandstein verwendet wird, während der jeweils andere Stein in Form eines Grünlings dem Dämmkern beigegeben wird. Alternativ können ein ausgehärteter Dämmkern und jeweils ein Innenstein- und Außensteingrünling miteinander kombiniert werden. Auch können bereits ausgehärtete Steine mit einem bereits ausgehärteten Dämmkern dadurch miteinander verbunden werden, dass eine reaktive, bindungskristallbildende Schlämme als mineralisches Bindemittel verwendet wird. Hierfür eignet sich eine Schlämme mindestens aus Kalkmehl, Quarzmehl und Wasser. Dieser Schlämme kann auch Zementmehl und Flugasche zusätzlich zugegeben werden.
Anhand des in der Zeichnungsfigur dargestellten Ausführungsbeispiels eines mehrschaligen Bausteins ist die Erfindung weiter kurz erläutert:
In 1 ist links der als Grundkörper wirksame Innenstein 1 und rechts der als Außenschale wirksame Außenstein 2 dargestellt. Der Innenstein 1 und der Außenstein 2 sind im Ausführungsbeispiel klassische Kalksandsteine. Diese können dadurch hergestellt sein, dass ein im Programm des Kalksandstein-Herstellers bereits vorhandenes Bausteinmodell längs durchgeschnitten ist, um den Innenstein 1 und den scheibenartigen Außenstein 2 zu gewinnen.
Zwischen dem Innenstein 1 und dem Außenstein 2 ist der aus Hydrosilikatwerkstoff bestehende Dämmkern 3 angeordnet. Der Dämmkern 3 ist dabei von Zugankern 4 durchsetzt, welche den Baustein in Querrichtung 5 in sich verspannen. Die Zuganker 4 können entweder in an sich bekannter Weise in den Baustein eingeschossen werden. Ebenso gut ist es möglich, in die dem Dämmkern 3 zugewandten Anlageflächen des Innensteins 1 und des Außensteins 2 Hinterschneidungen einzubringen. In diese Hinterschneidungen können die Zuganker 4 dann mit entsprechenden, zu den Hinterschneidungen komplementär ausgebildeten Vorsprüngen einfach eingehängt oder eingeschoben beziehungsweise eingeklipst werden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsmäßigen mehrschaligen Bausteins besteht darin, dass der Außenstein 2 eine harte und stabile Außenschale bildet, auf welche direkt Farbe zum Streichen oder Putz zum Verputzen aufgebracht werden kann.
Gemäß der Erfindung können der Innenstein 1 und der Außenstein 2 entweder bereits als fertige Steine ausgeführt sein, oder als Grünlinge gemeinsam mit dem Dämmkern 3 in einem Autoklaven unter Druck- und Temperaturzufuhr gehärtet werden. Auch ist es möglich, einen bereits fertig gehärteten Innenstein 1 oder Außenstein 2 und einen entsprechenden Grünling für den jeweiligen anderen Stein zu verwenden. In diesen Beispielen muss der Dämmkern 3 im Autoklaven gehärtet werden. Alternativ ist es möglich einen bereits gehärteten Dämmkern 3 mit Steingrünlingen zu kombinieren oder bereits gehärtete Steine 1, 2 und einen gehärteten Dämmkern 3 mit einer mineralischen Schlämme miteinander zu verbinden. Entscheidend dabei ist das die Grenzflächen durchdrignende Wachstum der Kristalle. Als Kristalle treten im Regelfall Tobermoritkristalle auf. Ziel ist ein aus Innenstein 1, Außenstein 2 und Dämmkern 3 bestehender monolithischer Baustein.
Bezugszeichenliste

1: Innenstein
2: Außenstein
3: Dämmkern
4: Zuganker
5: Querrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10163994 A [0002]
DE 102008001176 A [0005]
DE 2361895 A [0005]

Claims

Mehrschaliger Baustein mit einem tragenden Innenstein (1) als Grundkörper, mit einem vorgesetzten Außenstein (2) als Außenschale und mit einem Dämmkern (3) zwischen Innenstein (1) und Außenstein (2) gekennzeichnet durch ein Gemisch aus Kalkmehl, Quarzmehl, Zementmehl, Flugasche, Proteinschaum und Wasser als Dämmkern.
Baustein nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Platte aus Kalkmehl, Quarzmehl, Zementmehl, Flugasche, Proteinschaum und Wasser als Dämmkern (3).
Baustein nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmkern (3) durch Aufheizen und Druckbeaufschlagung in einem Autoklaven gehärtet ist.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass Innenstein (1), der Dämmkern (3) und der Außenstein (2) durch Aufheizen und Druckbeaufschlagung an ihren jeweiligen Grenzflächen durch einander übergreifende Kristalle zusammengewachsen und miteinander verbunden sind.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstein (1) und der Außenstein (2) aus Grobsand, Feinsand, Wasser und Kalkmehl besteht.
Baustein nach Anspruch 5 gekennzeichnet durch, Zement als weiteren Bestandteil.
Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstein (1) und der Außenstein (2) durch Zuganker (4) mechanisch miteinander verbunden sind, wobei die Zuganker (4) den Dämmkern (3) durchsetzen.
Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem bereits ausgehärtete Innensteine (1) und Außensteine (2) nach Anspruch 4 oder 5 und ein Dämmkern (3) nach Anspruch 1 oder 2 in einem Autoklaven durch Temperatur- und Druckzufuhr gehärtet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem ungehärtete Außenstein- und Innenstein-Grünlinge und ein ungehärteter Dämmkern (3) in einem Arbeitsgang durch Temperatur- und Druckzufuhr in einem Autoklaven gehärtet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem ungehärtete Außenstein- und Innenstein-Grünlinge und ein bereits gehärteter Dämmkern (3) in einem Arbeitsgang durch Temperatur- und Druckzufuhr in einem Autoklaven gehärtet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem ein ungehärteter Außenstein- oder Innenstein-Grünling und ein ausgehärteter Innenstein (1) oder Außenstein (2) und ein ungehärteter Dämmkern (3) in einem Arbeitsgang durch Temperatur- und Druckzufuhr in einem Autoklaven gehärtet werden.
Verfahren zur Herstellung eines Bausteins, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem bereits ausgehärtete Innensteine (1) und Außensteine (2) nach Anspruch 4 oder 5 und ein bereits ausgehärteter Dämmkern (3) nach Anspruch 1 oder 2, welche mit jeweils einer Schlämme aus Kalkmehl, Quarzmehl und Wasser an den Grenzflächen zwischen Innenstein (1) und Dämmkern (3) und Dämmkern (3) und Außenstein (2) versehen sind, in einem Autoklaven durch Temperatur- und Druckzufuhr gehärtet werden.