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Die Erfindung betrifft ein aus mindestens drei Schichten bestehendes Betonwandelement in Sandwichbauweise, einen Abstandhalter zur Herstellung eines Betonwandelements und ein Verfahren zum Herstellen eines Betonwandelements.
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Im Bereich des Hochbaus von Bauwerken wie Bürogebäuden sowie von Gebäuden mit einer ähnlichen Raumstruktur wie Wohngebäuden, Schulen, Pflege- und Studentenheimen, Flüchtlingsheimen, Hotels oder Krankenhäusern hat sich in den vergangenen Jahren die Herstellung der Gebäude mittels Fertigbauteilen und insbesondere mit Betonwandelementen der eingangs genannten Art zunehmend etabliert. Diese Art der Herstellung von Bauwerken, die nachfolgend exemplarisch für die weiteren Arten von Gebäuden erläutert wird, wird auch als elementiertes Bauen bezeichnet. Beim elementierten Bauen von Gebäuden werden die Bestandteile der Gebäude weitestgehend zunächst mittels einer industriellen Produktion vorgefertigt. Das elementierte Bauen betrifft dabei sämtliche wesentlichen Elemente der Bauwerke ausgehend von Teilen des Fundaments über die tragenden Bauelemente, die Betonwandelemente als Innen-und Außenwände, Innen-und Außenstützen sowie Deckenelemente. Dabei werden nicht nur die genannten Betonwandelemente an sich vorgefertigt, sondern auch bereits - sofern möglich - sämtliche weiteren Ausstattungen vorgefertigt und mit den Betonwandelementen verbunden, bevor diese dann gemeinsam zur Baustelle transportiert werden. Die Betonwandelemente können daher auch als Betonfertigteile bezeichnet werden.
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Zu den genannten Ausstattungen gehören Verbindungselemente zum Verbinden von Betonwandelementen mit weiteren Betonwandelementen, Außendämmungen und Fassadenelemente sowie insbesondere auch Fenster und Türelemente, die in einer Betonwandplatte als Brüstungen oder Ausfachungen ausgebildet sind. Bei der industriellen Vorfertigung kommt es darauf an, dass die Betonwandelemente sowie ihre Ausstattungen auf der Baustelle so weit wie möglich nicht nachgearbeitet werden müssen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun insbesondere ein Betonwandelement mit einer Sandwichstruktur aus mindestens drei Schichten und dessen Herstellung. Derartige Betonwandelemente werden hauptsächlich im Sockelbereich eines Gebäudes eingesetzt, können aber gleichwohl auch im Fassadenbereich und dann gegebenenfalls auch mit Öffnungen für Fenster und/oder Türen versehen sein.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Betonwandelemente werden liegend hergestellt, indem eine Schalung mit einem Schalungsvolumen bereitgestellt wird, dessen horizontal ausgerichtete Grundplatte die spätere vertikal verlaufende Oberfläche des herzustellenden Betonwandelements definiert. In der Schalung wird zunächst für die Herstellung der Tragschale eine erste Bewehrungsstruktur, insbesondere in Form eines Bewehrungskorbs oder einer Bewehrungsmatte, positioniert. An dem Bewehrungskorb werden Verankerungselemente einzeln positioniert, die sich in vertikaler Richtung nach oben erstrecken. Danach wird das Schalungsvolumen mit fließfähigem Beton, auch als Fließbeton oder Flüssigbeton bezeichnet, so weit ausgefüllt, dass die erste Bewehrungsstruktur vollständig umschlossen ist, die Verankerungselemente aber frei nach oben vorstehen.
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Nach dem Aushärten der Tragschale oder bereits auf den noch frischen Beton wird die Isolierschicht aufgebracht, indem beispielsweise eine Mehrzahl von flächigen Teilelementen auf die Tragschale aufgelegt wird. Dabei ragen die Verankerungselemente über die Isolierschicht hinaus nach oben vor. An den freien Enden der Verankerungselemente wird eine zweite Bewehrungsstruktur für die herzustellende Vorsatzschale aufgelegt und vorzugsweise auch befestigt. Das von der zweiten Bewehrungsstruktur eingenommene Teilvolumen der Schalung wird dann ebenfalls mit einem fließfähigen Beton zum Herstellen der Vorsatzschale ausgefüllt.
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Nach dem Aushärten der Vorsatzschale kann das aus drei Schichten bestehende Betonwandelement aus der Schalung entnommen werden, wobei das Sandwichelement in seine endgültige Lage gedreht wird. Bei dem fertigen Bauteil haben die Verankerungselemente dann die Funktion, dass die Vorsatzschale mit der Tragschale kraftschlüssig zu verbinden. Der Abstand zwischen der Tragschale und der Vorsatzschale wird dabei von der Isolierschicht vorgegeben.
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Die Herstellung des Betonwandelements ist durch die zwei aufeinander folgenden Schritte zum Einfüllen des fließfähigen Betons und die mindestens einmal notwenige Aushärtezeit langwierig. Zudem ist die Rüstzeit aufwändig, da eine Vielzahl von Verankerungselementen einzeln mit der ersten Bewehrungsstruktur verbunden werden muss. Zudem ist es bei der Positionierung der zweiten Bewehrungsstruktur aufwändig, die zweite Bewehrungsstruktur mit der Vielzahl von installierten Verankerungselementen zu verbinden.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, die Herstellung des Betonwandelements mit mindestens drei Schichten zu vereinfachen und gleichzeitig verbesserte Eigenschaften des Betonwandelements zu erreichen.
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Das zuvor aufgeführte technische Problem wird erfindungsgemäß durch ein Betonwandelement gelöst mit einer eine erste Bewehrungsstruktur aufweisenden Tragschale, mit einer Isolierschicht, mit einer eine zweite Bewehrungsstruktur aufweisenden Vorsatzschale und mit mindestens zwei sich in vertikaler Richtung erstreckenden Abstandhaltern, wobei die mindestens zwei Abstandhalter in horizontaler Richtung voneinander beabstandet sind, wobei die Abstandhalter mit der ersten Bewehrungsstruktur und der zweiten Bewehrungsstruktur verbunden sind und wobei die Abstandhalter jeweils zwischen zwei Teilelementen der Isolierschicht angeordnet sind.
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Die Abstandhalter können dabei als separate Elemente vorgesehen sein, die einzeln handhabbar sind und installiert werden können. Jeweils zwei oder mehrere Abstandhalter können aber auch durch horizontal verlaufende Verbindungselemente wie Streben oder Stangen miteinander verbunden sein, so dass die zwei oder mehr Abstandhalter als eine Einheit handhabbar sind und gemeinsam installiert werden können. Auch wenn diese als eine Einheit handhabbar sind, werden einzelne Abstandhalter realisiert.
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Das zuvor aufgeführte technische Problem wird erfindungsgemäß auch durch einen Abstandhalter für ein aus mindestens drei Schichten bestehendes Betonwandelement gelöst mit einem flächigen Grundkörper, mit einem im Grundkörper ausgebildeten ersten Verankerungsabschnitt für ein Befestigen an einer ersten Bewehrungsstruktur, mit einem im Grundkörper ausgebildeten Abstandsabschnitt zum Positionieren einer Isolierschicht und mit einem im Grundkörper ausgebildeten zweiten Verankerungsabschnitt für ein Befestigen einer zweiten Bewehrungsstruktur, wobei im ersten Verankerungsabschnitt nach außen vorstehende erste Befestigungselemente ausgebildet sind und wobei im zweiten Verankerungsabschnitt nach außen vorstehende zweite Befestigungselemente ausgebildet sind.
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Dabei weisen die Verankerungsabschnitte mit den Befestigungselementen vorzugsweise eine Form auf, die es ermöglicht, dass sich der Abstandshalter selbst in den Bewehrungsstrukturen verhakt und nicht gesondert befestigt werden muss. Insbesondere kann der erste Verankerungsabschnitt von oben in die erste Bewehrungsstruktur eingehängt und somit verhakt werden und kann die zweite Bewehrungsstruktur von oben in den zweiten Verankerungsabschnitt eingehängt und somit verhakt werden. Eine gesonderte Fixierung der eingehängten Positionen ist dann nicht erforderlich.
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Des Weiteren wird das genannte technische Problem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Betonwandelements, bei dem ein Schalungsvolumen bereitgestellt wird, wobei das Schalungsvolumen aufrecht stehend angeordnet wird, bei dem in einem ersten Teilvolumen eines Schalungsvolumens eine erste Bewehrungsstruktur installiert wird, bei dem an der ersten Bewehrungsstruktur mindestens zwei Abstandhalter befestigt werden, bei dem in einem zweiten Teilvolumen des Schalungsvolumens eine Isolierschicht mit Abstand zur ersten Bewehrungsstruktur positioniert wird, bei dem in einem dritten Teilvolumen des Schalungsvolumens eine zweite Bewehrungsstruktur mit den mindestens zwei Abstandhaltern verbunden wird, bei dem das erste Teilvolumen des Schalungsvolumens zur Herstellung einer Tragschale mit Beton ausgefüllt wird und bei dem das dritte Teilvolumen des Schalungsvolumens zur Herstellung einer Vorsatzschale mit Beton ausgefüllt wird.
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Das Bereitstellen des Schalungsvolumens in aufrechter Position bedeutet dabei, dass das Schalungsvolumen in der Ausrichtung aufgestellt wird, in der das darin hergestellte Betonwandelement später verwendet wird. Das bedeutet, dass die aufrecht verlaufenden Seitenwände der Schalung die senkrecht verlaufenden Außenseiten des fertigen Betonwandelements vorgeben.
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Diese sogenannte stehende Fertigung hat den Vorteil, dass die Innen- und Außenseiten des Sandwichelementes schalungsglatt sind, während beim sogenannten liegenden Verfahren wenigstens eine Betonoberfläche abgezogen ist. Diese Fertigung hat weiterhin den Vorteil, dass an einer der Seitenwände, vorzugsweise an beiden Schalungswänden Einbauteile wie Hohlraumdosen für Verkabelungen (Innenausbau) oder Einbauteile wie Befestigungsanker (Innenausbau oder Außenausbau) installiert werden können. Denn beide Seitenwände sind durch Schalungen definiert und werden nicht abgezogen. In eine abgezogene Oberfläche ist eine Vorinstallation nicht möglich.
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Die beschriebenen Verfahrensschritte der Installation von Abstandhaltern, zweiter Bewehrungsstruktur und Isolierschicht bestehend aus Teilelementen sind nicht in ihrer zeitlichen Reihenfolge vorgegeben. So können beispielsweise während des Installierens der ersten Bewehrungsstruktur die mindestens zwei Abstandhalter entweder bereits vorinstalliert sein oder die Abstandhalter werden mit der ersten Bewehrungsstruktur verbunden, nachdem die erste Bewehrungsstruktur bereits in der Schalung positioniert worden ist. Ebenso kann die Isolierschicht vor oder nach der Befestigung der zweiten Bewehrungsstruktur positioniert werden.
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Die Erfindung hat somit erkannt, dass die Herstellung des Betonwandelements in einer vertikalen, also stehenden Schalung durchführbar ist, wodurch die Herstellung insgesamt beschleunigt wird. Die Erfindung hat dazu auch erkannt, eine bestimmte Ausgestaltung der Abstandhalter anzugeben, durch die das fertige Betonwandelement und das Verfahren zur Herstellung des Betonwandelements gekennzeichnet sind.
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Denn es wurde erkannt, dass die beschriebenen Abstandhalter während der Herstellung in vorteilhafter Weise eingesetzt werden können, um einerseits an der ersten Bewehrungsstruktur befestigt zu sein und andererseits die zweite Bewehrungsstruktur zu tragen. Beide Bewehrungsstrukturen erstrecken sich dann in vertikaler Richtung innerhalb der Schalung so, dass diese während eines Befüllvorgangs mit fließfähigem Beton gleichzeitig oder kurz nacheinander ausgefüllt werden können. Der Beton kann dann zur Bildung der Tragschale und der Vorsatzschale gleichzeitig aushärten, wodurch Herstellungszeit eingespart wird.
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Im fertigen Betonwandelement haben dann die Abstandhalter die Funktion, dass die erste Bewehrungsstruktur der Tragschale mittels der Abstandhalter die Vorsatzschale und deren zweite Bewehrungsstruktur tragen. Somit kann dauerhaft die Schichtstruktur des Betonwandelelements erhalten werden.
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Das Betonwandelement kann mehr als drei Schichten aufweisen, insbesondere wenn die Isolierschicht aus zwei oder mehr einzelnen Teilschichten aufgebaut ist. Ebenso kann das fertige Betonwandelement nachträglich noch mit weiteren Fassadenelementen oder Tür- und/oder Fensterelementen versehen sein.
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In bevorzugter Weise kann die erste Bewehrungsstruktur aus einem Bewehrungsstahl, einem beschichteten Bewehrungsstahl, Edelstahl, Kunststoff, einem Gewebe aus Fasern bestehend aus Kunststoff, Kohlenstoff, Basalt und/oder Glas bestehen. Vorzugsweise ist die erste Bewehrungsstruktur als ein Bewehrungskorb oder als flaches Gitter ausgebildet.
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Ebenso kann die zweite Bewehrungsstruktur aus einem Bewehrungsstahl, einem beschichteten Bewehrungsstahl, Edelstahl, Kunststoff, einem Gewebe aus Fasern bestehend aus Kunststoff, Kohlenstoff, Basalt und/oder Glas bestehen und ist vorzugsweise als flaches Gitter ausgebildet.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Betonwandelements bestehen die erste Bewehrungsstruktur aus einem Bewehrungsstahl und die zweite Bewehrungsstruktur aus einem Kunststoffgewebe. Somit erhält die Tragschale eine ausreichende Festigkeit und die Vorsatzschale weist ein geringeres Gewicht auf. Zudem ist die Gefahr von Zerstörungen durch ein Eindringen von Nässe weniger ausgeprägt, wenn die Vorsatzschale eine Kunststoffbewehrung aufweist.
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Die erste Bewehrungsstruktur weist im Wesentlichen horizontal verlaufende Elemente auf, an denen die Abstandhalter befestigt werden können. Dabei können Abweichungen von der Horizontalen in so weit auftreten, als dass die Abstandhalter ohne zusätzliche Maßnahmen befestigt, vorzugsweise eingehängt und somit mit der ersten Bewehrungsstruktur verbunden werden können.
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Die zweite Bewehrungsstruktur weist ebenfalls im Wesentlichen horizontal verlaufende Elemente auf, mit denen die zweite Bewehrungsstruktur an den Abstandhaltern befestigt werden können. Dabei können Abweichungen von der Horizontalen in so weit auftreten, als dass die zweite Bewehrungsstruktur ohne zusätzliche Maßnahmen befestigt, vorzugsweise eingehängt und somit mit den Abstandhaltern verbunden werden kann.
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Der oben bereits beschriebene Abstandhalter zur Herstellung eines aus mindestens drei Schichten bestehenden Betonwandelements in Sandwichbauweise kann folgender Maßen weiter ausgebildet sein.
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Die ersten Befestigungselemente sind im Allgemeinen so ausgebildet, dass der Abstandhalter leicht an der ersten Bewehrungsstruktur befestigt werden kann, so dass sich der Abstandhalter in vertikaler Richtung entlang der ersten Bewehrungsstruktur erstreckt. Bevorzugt ist dabei, dass sich der Abstandhalter über die gesamte Länge in vertikaler Richtung erstreckt. Der Abstandhalter kann aber auch aus einzelnen Abschnitten bestehen, die gegebenenfalls mit vertikalen oder horizontalen Abständen zueinander an der ersten Bewehrungsstruktur befestigt sind. Die Gesamtheit der Abstandhalter soll so ausgebildet sein, dass diese die zweite Bewehrungsstruktur für die Herstellung des Betonwandelements in ausreichender Weise positionieren und halten können und im fertigen Betonwandelement die Tragefunktion gewährleisten.
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In bevorzugter Weise sind die ersten Befestigungselemente des Abstandhalters hakenförmig ausgebildet, wobei die Öffnung der Haken nach unten weist. In dieser Weise können die Befestigungselemente in einfacher Weise in die erste Bewehrungsstruktur eingehängt werden. Dazu sind die vertikalen Abstände der ersten Befestigungselemente an die vertikalen Abstände der jeweils im Wesentlichen horizontal verlaufenden Elemente der ersten Bewehrungsstruktur angepasst. Die Abstände können dabei so gewählt werden, dass entweder alle im Wesentlichen horizontal verlaufenden Elemente der ersten Bewehrungsstruktur oder nur ein Teil der im Wesentlichen horizontal verlaufenden Elemente der ersten Bewehrungsstruktur benutzt werden, um die Abstandhalter zu befestigen.
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In bevorzugter Weise sind die ersten Befestigungselemente paarweise horizontal nebeneinander ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Paare von Befestigungselementen eine stabile Ausrichtung des Abstandhalters quer zur Längs- und Querstreckung der Bewehrungsstruktur ermöglichen. Der Abstandhalter steht dann mit seinem Grundkörper im Wesentlichen senkrecht von der Bewehrungsstruktur ab.
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Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die zweiten Befestigungselemente hakenförmig ausgebildet sind, wobei die Öffnung der Haken nach oben weist. Somit können sich im Wesentlichen horizontal erstreckende Elemente der zweiten Bewehrungsstruktur in die hakenförmigen Befestigungselemente von oben eingehängt werden. Dadurch wird die Installation der zweiten Bewehrungsstruktur erleichtert. Dabei ist es auch bevorzugt, dass die vertikalen Abstände der zweiten Befestigungselemente an die vertikalen Abstände der Elemente der zweiten Bewehrungsstruktur angepasst sind. Die Abstände können dabei so gewählt werden, dass entweder alle im Wesentlichen horizontal verlaufenden Elemente der zweiten Bewehrungsstruktur oder nur ein Teil der im Wesentlichen horizontal verlaufenden Elemente der zweiten Bewehrungsstruktur benutzt werden, um mit den Abstandhaltern befestigt zu werden.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des zuvor beschriebenen Abstandhalters kann auf mindestens einer Seite des Grundkörpers mindestens ein Steg zur Anlage an einer Seite der Isolierschicht ausgebildet sein. Vorzugsweise sind auf jeder Seite des Grundkörpers zwei Stege im Abstand der Dicke der Isolierschicht angebracht. Somit kann zumindest von einer Seite des Grundkörpers, vorzugsweise von beiden Seiten die Elemente der Isolierschicht mit dem Grundkörper zur Anlage gebracht werden. Dieses dient einer genauen Positionierung der Isolierschicht zwischen den beiden Bewehrungsstrukturen und auch einer verbesserten Stabilität der Anordnung aus der ersten Bewehrungsstruktur, den Abstandhaltern, der Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht, bevor der fließfähige Beton eingefüllt wird.
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Der Abstandhalter selbst kann in bevorzugter Weise im Stranggussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt sein. Dabei wird zunächst der Grundkörper, ggf. mit abstehenden Stegen im Stranggussverfahren hergestellt, wonach an den beiden Rändern des Grundkörpers die Befestigungselemente durch Ausstanzen hergestellt werden. Diese Herstellungsart ist preiswert und ermöglicht eine späte Festlegung der Länge der einzelnen Abstandhalter.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betonwandelements in einer teilweisen Seitenansicht,
- 2 das Betonwandelement im Teilquerschnitt von oben,
- 3 das Betonwandelement in einer perspektivischen Teilansicht,
- 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abstandhalters in einer Seitenansicht,
- 5 den Abstandhalter in einer perspektivischen Ansicht,
- 6 den Abstandhalter in einer Draufsicht,
- 7 ein erstes Verbindungselement des Abstandhalters,
- 8 ein zweites Verbindungselemente des Abstandhalters und
- 9a-c ein Verfahren zur Herstellung eines Betonwandelements in drei Schritten in einer perspektivischen Ansicht.
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In der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele werden Bauteile und Elemente mit gleicher Funktion und gleicher Wirkungsweise mit denselben Bezugszeichen versehen, auch wenn die Bauteile und Elemente bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen in ihrer Dimension oder Form Unterschiede aufweisen können.
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Die 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Betonwandelement 2 mit einer eine erste Bewehrungsstruktur 4 aufweisenden Tragschale 6, mit einer Isolierschicht 8, mit einer eine zweite Bewehrungsstruktur 10 aufweisenden Vorsatzschale 12 und mit mindestens zwei sich in vertikaler Richtung erstreckenden Abstandhaltern 14.
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Dabei zeigt 1 eine Seitenansicht des Betonwandelements 2 an der Stelle des Abstandhalters 14, 2 einen horizontalen Querschnitt eines Teils des Betonwandelements 2 im Bereich des Abstandhalters 14 und 3 eine perspektivische teiltransparente Darstellung eines Teils des Betonwandelements 2. Die weiter unten zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogene, ein Betonsandwichelement darstellende 9 zeigt den Schalungsrahmen für die Herstellung eines Betonwandelements 2, so dass der innere Aufbau aus erster Bewehrungsstruktur 4, zweiter Bewehrungsstruktur 10, Abstandhaltern 14 und eines Teilelements 8a der Isolierschicht 8 deutlich wird.
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Die Abstandhalter 14 sind in horizontaler Richtung voneinander beabstandet angeordnet mit der ersten Bewehrungsstruktur 4 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Abstandhalter 14 im Wesentlichen senkrecht über die gesamte Höhe der ersten Bewehrungsstruktur 4. Andere Ausgestaltungen sind dabei ebenfalls möglich. So können in vertikaler Richtung abschnittsweise einzelne Abstandhalter 14 vorgesehen sein, die entweder untereinander oder seitlich versetzt zueinander angeordnet sind.
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An der der ersten Bewehrungsstruktur 4 gegenüberliegend angeordneten Seite sind die Abstandhalter 14 mit der zweiten Bewehrungsstruktur 10 verbunden. Somit kann die zweite Bewehrungsstruktur 10 durch die Abstandhalter 14 nicht nur positioniert, sondern auch getragen werden. Dabei sind die Abstandhalter 14 jeweils zwischen zwei Abschnitten der Isolierschicht 8 angeordnet.
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Die erste Bewehrungsstruktur 4 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Bewehrungsstahl und ist als ein Bewehrungskorb ausgebildet ist. Dazu bilden erste Bewehrungsstäbe 16 jeweils eine im Wesentlichen rechteckige Form eines Bügels mit vertikalen Bewehrungsschenkel 16a und horizontalen Bewehrungsschenkel 16b. An den Bügeln sind beidseitig an den vertikal verlaufenden Abschnitten 16a horizontal verlaufende und vertikal beabstandete Bewehrungsstäbe 18 befestigt, die die Bewehrungsstäbe 16 beabstandet zueinander halten. Somit entsteht ein Bewehrungskorb 16, die als erste Bewehrungsstruktur 4 dient.
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Die zweite Bewehrungsstruktur 10 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Gewebe aus Kunststofffasern und ist als Bewehrungsmatte ausgebildet.
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Der zuvor bereits erläuterte Abstandhalter 14 für ein Betonwandelement 2, das in Sandwichbauweise ausgebildet ist, ist in den 4 bis 8 dargestellt und wird im Folgenden im Detail erläutert.
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Der Abstandhalter 14 weist einen flächigen Grundkörper 20 auf, der drei Abschnitte aufweist. Ein erster Verankerungsabschnitt 22 dient einem Befestigen an einer ersten Bewehrungsstruktur 16, ein mittlerer Abstandsabschnitt 24 ist zum Positionieren einer Isolierschicht 8 vorgesehen und ein zweiter Verankerungsabschnitt 26 dient wiederum einem Befestigen einer zweiten Bewehrungsstruktur 10 am Abstandhalter 14.
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Im ersten Verankerungsabschnitt 22 sind nach außen vorstehende erste Befestigungselemente 30 ausgebildet und im zweiten Verankerungsabschnitt 26 sind ebenfalls nach außen vorstehende zweite Befestigungselemente 34 ausgebildet. Die vertikalen Abstände der ersten Befestigungselemente 30 sind an die vertikalen Abstände der Elemente 18, insbesondere an die Gitterstruktur der ersten Bewehrungsstruktur 16 angepasst sind. Darüber hinaus sind die vertikalen Abstände der zweiten Befestigungselemente 34 an die vertikalen Abstände der Elemente, insbesondere an die Gitterstruktur der zweiten Bewehrungsstruktur 10 angepasst.
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Des Weiteren zeigen die 4, 5 und 7, dass die ersten Befestigungselemente 30 hakenförmig ausgebildet sind, wobei die Öffnung der Haken nach unten weist. Somit lassen sich die Abstandhalter 14 sehr leicht in die erste Bewehrungsstruktur 4 einhängen und befestigen. Dabei weist der erste Verankerungsabschnitt 22 - im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 - paarweise horizontal nebeneinander angeordnete Befestigungselemente 30 auf, wozu zusätzliche Aussteifungen 32 vorgesehen sind. Wenn der Abstandhalter 14 mit jeweils beiden Befestigungselementen 30 mit einem horizontal verlaufenden Element der ersten Bewehrungsstruktur 4 eingehakt sind, wird der Abstandhalter 14 in einer Position gehalten, in der sich der flächige Grundkörper 20 im Wesentlichen senkrecht zur von der ersten Bewehrungsstruktur aufgespannten Ebene erstreckt.
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Des Weiteren zeigen die 4, 5 und 8, dass die zweiten Befestigungselemente 34 ebenfalls hakenförmig ausgebildet sind, wobei die Öffnung der Haken nach oben weist. Somit kann in der vorinstallierten Anordnung aus erster Bewehrungsstruktur 4 und dem Abstandhalter 14 in einfacher Weise die zweite Bewehrungsstruktur 10 eingehängt werden.
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Da die vorinstallierte Anordnung aufrecht steht, können allein durch die Schwerkraft sowohl die Abstandhalter 14 mit der ersten Bewehrungsstruktur 4 als auch die zweite Bewehrungsstruktur 10 mit den Abstandhaltern 14 eingehakt und dann verbunden bleiben.
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Des Weiteren zeigen die 4 bis 6, dass auf beiden Seiten des Grundkörpers 20 jeweils zwei Stege 40 zur Anlage an jeweils einer Seite der Isolierschicht 8 (nicht in den 4 bis 6 dargestellt) ausgebildet sind. Der Abstand der jeweils zwei auf einer Seite des Grundkörpers 30 angeordneten Stege 40 entspricht dabei im Wesentlichen der einzubauenden Isolierschicht 8.
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Grundsätzlich ist es bevorzugt, dass der Abstandhalter 14 im Stranggussverfahren aus einem Kunststoff hergestellt ist. Dadurch kann der Abstandhalter 14 von einer langen Form abgeschnitten und können dann die Verankerungsabschnitt 22 und 26 mit den Befestigungselementen 30 und 34 versehen werden, insbesondere durch Ausstanzen. Die Verwendung aus Kunststoff hat zusätzlich den Vorteil, dass Kunststoff einen deutlich besseren Wärmedurchgangswiderstand als andere Verankerungssysteme aus Edelstahl oder Glasfaserbewehrung aufweist. Somit wirkt sich ein Abstandhalter aus Kunststoff positiv auf den Wärmeschutz aus. Als Kunststoffe kommen dabei duroplastische oder thermoplastische Kunststoffe in Frage, da diese Kunststoffe eine ausreichende Formstabilität aufweisen.
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Des Weiteren können auch andere Herstellungsverfahren eingesetzt werden. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass dann, wenn der Verankerungsabschnitt 22 mit Paaren von Befestigungselementen 30 ausgebildet ist, der Verankerungsabschnitt 22 mittels einer horizontal ausgerichteten Verstärkung stabilisiert ist, beispielsweise in Form eines Dreiecks 32a zwischen dem Verankerungsabschnitt 22 und der Aussteifung 32. Diese Ausgestaltung ist in der Detailansicht gemäß 5a dargestellt.
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Anhand der 9a bis 9c wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Betonwandelements erläutert.
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In allen 9a bis 9c ist ein aufrecht stehendes Schalungsvolumens 50 dargestellt, in dem die Konturen der herzustellenden Tragschale 6, der einzubauenden Isolierschicht 8 und der herzustellen Vorsatzschale 12 eingezeichnet sind, die sich nach der Fertigstellung des Betonwandelements 2 ergeben. Die entsprechenden Teilvolumina sind mit 6', 8' und 12' gekennzeichnet.
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In einem ersten Schritt wird im ersten Teilvolumen 6' eine erste Bewehrungsstruktur 4 in Form eines Bewehrungskorbes installiert, so dass der in 9a gezeigte Zustand erreicht wird. Alternativ kann auch eine Bewehrungsmatte als Bewehrungsstruktur eingesetzt werden.
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Im zweiten Schritt werden an der ersten Bewehrungsstruktur 4 drei Abstandhalter 14 in vorgegebenen Abständen positioniert, eingehängt und befestigt. Somit wird der in 9b gezeigte Zustand erreicht.
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Alternativ können die Abstandhalter 14 bereits mit der ersten Bewehrungsstruktur 4 verbunden und somit vorinstalliert sein, bevor diese zusammen in das Schalungsvolumen 50 eingesetzt werden.
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In einem weiteren Schritt wird im zweiten Teilvolumen 8' ein Teilelement 8a der Isolierschicht 8 mit Abstand zur ersten Bewehrungsstruktur 4 positioniert, siehe 9c.
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Vor oder nach der Installation der Isolierschicht 8 wird im Teilvolumen 12' eine zweite Bewehrungsstruktur 10 mit den drei Abstandhaltern 14 verbunden.
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Alternativ ist es auch möglich, die erste Bewehrungsstruktur 4, die Abstandhalter 14 und die zweite Bewehrungsstruktur 10 miteinander zu verbinden und dann gemeinsam in das Schalungsvolumen einzusetzen. Die Reihenfolge der einzelnen Schritte kann somit variiert werden.
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Anschließend werden das erste Teilvolumen 6' des Schalungsvolumens 50 zur Herstellung einer Tragschale 6 das dritte Teilvolumen 12' des Schalungsvolumens 50 wird zur Herstellung einer Vorsatzschale 12 mit Beton ausgefüllt. Der eingefüllte Beton in beiden Teilvolumina 6' und 12' härtet dann gleichzeitig aus. Das fertige Betonwandelement 2 kann dann der Schalung 50 entnommen werden.
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Grundsätzlich ist es möglich, die Teilvolumina 6' und 12', also die Volumina für die späteren Trag- und Vorsatzschalen gleichzeitig zu vergießen, insbesondere mit Beton zu füllen. Somit kann ein Arbeitsschritt gespart werden. Der zum Verfüllen eingesetzte Betonverteiler muss nicht hin und wieder zurückgefahren werden. Dabei ist das Befüllen vorzugsweise entsprechend der Dicken so zu wählen, dass sich das Schalungsvolumen bzw. die Teilvolumina 6' und 12' gleichmäßig von unten nach oben füllen. Damit wird ein asymmetrischer Betondruck vermieden, der die gesamte Bewehrungsstruktur inkl. Isolierung seitlich wegdrücken könnte.
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Alternativ können auch die beiden Teilvolumina 6' und 12' nacheinander verfüllt werden. Dann wären jedoch zusätzliche Fixier- oder Haltepunkte sinnvoll bzw. erforderlich.
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Zuvor ist die Herstellung des Betonwandelements 2 als massives Bauteil beschrieben und dargestellt worden. Daneben kann das Betonwandelement 2 auch mit einer oder mehreren Öffnungen für den späteren Einbau von Fenstern und/oder Türen versehen sein. Dazu werden dann vor dem Einfüllen des fließfähigen Betons die entsprechenden Öffnungen von der ersten Bewehrungsstruktur 4, der Isolierschicht 8, der zweiten Bewehrungsstruktur 10 und den Abstandhaltern 14 so eingebaut, dass die mindestens eine Öffnung freigehalten wird. Zudem werden entsprechende Schalungskomponenten zum Freihalten der mindestens einen Öffnung mit in die Schalung 50 eingebaut. Damit das Betonwandelement 2 mit mindestens einer Öffnung vollständig gegossen werden kann, werden die unteren Ränder der Schalungsteile für die mindestens eine Öffnung abschnittsweise schräg verlaufend ausgebildet, damit möglicher Weise im fließfähigen Beton enthaltene Lufteinschlüsse nach oben entweichen können und nicht im Beton bleiben.
