DE1609610C

DE1609610C - For the erection of walls certain, essentially cuboid structural element made of foamed plastic

Info

Publication number: DE1609610C
Authority: DE
Inventors: Gerhard Willy Toronto Ontario Moog (Kanada)
Original assignee: Contemporary Walls Ltd , Toronto (Canada)

Description

Die Erfindung betrifft ein zum Errichten von Wänden bestimmtes, im wesentlichen quaderförmigcs Bauelement aus aufgeschäumtem Kunststoff auf der Basis von verschäumbaren Polymeren, insbesondere von Urethan-, Phenol-, Styrol- und/oder Epoxypolynieren oder Vorpolymeren, vorzugsweise mit zumindest einem oben und unten ausmündenden, durchgehenden Hohlraum.The invention relates to an essentially cuboid structural element intended for erecting walls made of foamed plastic based on foamable polymers, in particular of urethane, phenolic, styrene and / or epoxy polymers or prepolymers, preferably with at least a continuous cavity opening out at the top and bottom.

Quaderförmige Bauelemente aus aufgeschäumtem Kunststoff sind beispielsweise durch das deutsche Gebrauchsmuster 1865 679 bekannt. Diese Bauelemente sind jedoch auf Grund ihrer geringen Tragfähigkeit primär nur für die Herstellung von Zwischenwänden geeignet. Für tragende Wände, insbesondere bei mehrstöckigen Gebäuden, sind sie deshalb bisher nur zu Isolierzwecken verwendet worden, und zwar entweder als Verkleidung und als Zwischenschicht für die Wände oder als Schalungskörper für Mantelbetonwände, wie es z. B. in dem deutschen Gebrauchsmuster L 862 964 beschrieben 2er worden, ist, bei denen der Ortbeton das tragende Element bildet.Cuboid components made of foamed plastic are for example by the German Utility model 1865 679 known. However, these components are due to their small Load-bearing capacity primarily only suitable for the construction of partition walls. For load-bearing walls, in particular in multi-storey buildings, they have therefore only been used for insulation purposes up to now either as a cladding and as an intermediate layer for the walls or as a formwork body for clad concrete walls, such as B. in the German utility model L 862 964 described 2er has been, in which the in-situ concrete forms the load-bearing element.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 938 260 ist es ferner bekannt. Bauelemente aus tragfähigem Kunststoff zu fertigen und mit. einem Kunststoff auszuschäumen; jedoch ist die Fertigung solcher Bauelemente zu einem gewissen Grade umständlich und daher aufwendig.It is also known from German utility model 1 938 260. Construction elements made of load-bearing Manufacture of plastic and with. a plastic foam; however, the manufacture is such Components cumbersome to a certain extent and therefore expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement zu schaffen, das unter Beibehaltung seiner guten Isoliereigenschaften sowohl als tragendes Bauelement, z. B. für Hohlwände, als auch in bekannter Weise als Schalungselement für Mantelbetoiiwände verwendet werden kann und das zugleich einfach zu fertigen ist. 'The invention is therefore based on the object of creating a component that while maintaining its good insulating properties both as a load-bearing component, e.g. B. for cavity walls, as well as in well-known Way can be used as a formwork element for Mantelbetoiiwand and at the same time easy to use finished is. '

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei dem quaderförmig!.*!! Bauelement der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß das Bauelement eine einteilig mit ihm ausgebildete, d. h. aus dem gleichen Stoff bestehende glatte Oberflächenschicht und einen Kern mit gegenüber der Oberflächenschicht geringerer Dichte aufweist, daß die Dichte im Kern rund 0,032 bis 0,064 g/cm^:i und in der Oberflächenschicht rund 0,16 bis 0,96 g/cm¹¹ beträgt und dafi die Dicke der Oberflächenschicht etwa 0,40 bis 6,35 mm beträgt. According to the invention, this object is achieved in the case of the cuboid!. * !! Component of the type mentioned above in that the component has a smooth surface layer formed in one piece with it, ie consisting of the same substance, and a core with a lower density than the surface layer, that the density in the core is around 0.032 to 0.064 g / cm ^{: i} and in the surface layer is around 0.16 to 0.96 g / cm ¹¹ and that the thickness of the surface layer is around 0.40 to 6.35 mm.

. Hs ist hierbei an sich nicht neu, Schaumstoffe aus Polyesterharz so zu verändern, daß eine weiche, grobporige Schicht kontinuierlich in eine feinporige, härtere Schicht übergeht, wodurch jedoch noch kein Weg /um Eifindungsgcgensland aufgezeigt ist.. Hs is not new in itself, foams are made of To change polyester resin so that a soft, coarse-pored layer continuously in a fine-pored, harder layer passes over, which, however, does not yet show a way / around finding land.

Das Normalgewicht der verwendeten Schaumstoffmasse entspricht derjenigen Menge, die zur Herstellung der etwa zweieinhalb- bis zehnfachen Menge notwendig ist, wenn man eine Schaumstoffmasse normaler Dichte von 0,03204 bis 0,06401 g/cm^:1 herstellt. Verwendet man dieses zusätzliche Gewicht an verschäumbarcr Masse für die Ausformung der erfindungsgemäßen Bauelemente, so erhält man die harte, glatte Oberfläche als Teil des Klements-. Die derart erhaltene Oberfläche ist glatt, nicht porös, verhältnismäßig dampfundurchlässig und hat eine relativ gleichförmige Dicke. Diese Dicke variiert normalerweise zwischen 0,397 und 6,35 mm. Die Dichte im Kern des Bauelements variiert zwischen etwa 0,03204 und 0,06408 g/cm^:1, während die Dichte im Bereich der verdichteten Oberflächenschicht etwa 0,16()2 bis 0,9612 g/cm³ beträgt. Die Druckfestigkeit des aus dem geeigneten Material hergestellten, erfindungsgemäßen Formbausteins liegt zwischen etwa 7 und 31,5 kp/cm².The normal weight of the foam compound used corresponds to that amount which is necessary to produce about two and a half to ten times the amount when a foam compound of normal density of 0.03204 to 0.06401 g / cm ^{: 1 is} produced. If this additional weight of foamable mass is used to shape the structural elements according to the invention, the hard, smooth surface is obtained as part of the clement. The surface thus obtained is smooth, non-porous, relatively impermeable to vapor and has a relatively uniform thickness. This thickness typically varies between 0.397 and 6.35 mm. The density in the core of the component varies between approximately 0.03204 and 0.06408 g / cm ^{: 1} , while the density in the area of the compacted surface layer is approximately 0.16 () 2 to 0.9612 g / cm ³ . The compressive strength of the molded block according to the invention made from the suitable material is between approximately 7 and 31.5 kp / cm ² .

Die harte Oberflächenschicht erhöht wesentlich die Tragfähigkeit des Bauelements. Durch seine Einstückigkeit ist die Fertigung vereinfacht, so daß auch Kosten eingespart werden.The hard surface layer significantly increases the load-bearing capacity of the component. Because of its one-piece nature the production is simplified, so that costs can also be saved.

Da die erfindungsgemäßen Bauelemente eine harte, glatte Oberfläche aufweisen, kann diese Oberfläche selbst an Stelle eines Wandverputzes als Sichtfläche dienen. Wenn der aufschäumbaren Masse vor dem Eingießen in die Form verschiedene Farbstoffe beigemengt werden, kann ein mit erfindungsgemäßen Bauelementen errichtetes Gebäude jede gewünschte Farbe oder Farbkombination haben.Since the components according to the invention have a hard, smooth surface, this surface can serve as a visible surface even instead of plastering the wall. If the foamable mass before Pouring into the mold, various dyes can be added, a with according to the invention Building elements can have any desired color or color combination.

In jede Seite des Bauelements können verschiedene Muster oder Zeichen, z. B. architektonische Muster, durchlöcherte Platten, Schrift- oder andere Zeichen, eingegossen werden.Different patterns or characters, e.g. B. architectural patterns, perforated plates, writing or other characters are poured in.

Mit den durchgehenden Hohlräumen kann es wahlweise auch als verbleibendes Schalungselement für die Mantelbctonweise verwendet werden, wobei auf Grund der höheren Tragfähigkeit der Einzelelemente vor dem ' Ausgießen mit Beton erheblich höhere Wände errichtet werden können.With the continuous cavities, it can optionally also be used as a remaining formwork element can be used for the Mantelbctonweise, due to the higher load-bearing capacity of the individual elements before pouring concrete, considerably higher walls can be built.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß das verschäumbar Polymer zusätzlich die Entflammung verzögernde Zusatzstoffe enthält.It has been found to be useful that the foamable polymer also reduces inflammation contains delaying additives.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispiclen dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the invention is shown in exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 einen Ausschnitt einer aus Bauelementen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehenden Wand mit Eckbauelementen,F i g. 1 shows a section of one consisting of components according to an exemplary embodiment of the invention Wall with corner elements,

F i g. 2, 3 und 4 eines der Bauelemente der Wand nach der F i g. 1 in einer Draufsicht, einer Seiten- und einer Stirnansicht,F i g. 2, 3 and 4 one of the structural elements of the wall according to FIG. 1 in a plan view, a side and a front view,

Fig. 5 das Bauelement nach den F i g. 2 bis 4 in dem Querschnitt nach der Linie 5-5 in der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab,5 shows the component according to FIGS. 2 to 4 in the cross section along the line 5-5 in FIG. 3 on an enlarged scale,

F i g. 6 ein Bauelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in parallelperspektivischer Darstellung undF i g. 6 shows a component according to a further exemplary embodiment in a parallel perspective illustration and

F i g. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauelements in parallelperspektivischer Darstellung.F i g. 7 shows a further exemplary embodiment of the component according to the invention in a parallel perspective Depiction.

In der F i g. L ist eine Wand dargestellt, von der einige Schichten gezeigt sind und die unter Verwendung von erfindungsgemäßen Bauelementen 10 errichtet wurde. Bei der besonderen, hier gezeigten Wand sind die Bauelemente 10 durch schichtartiges Versetzen ihrer Stoß- und. Lagerflächen derartig gestaltet, daß Nuten und Federn entstehen, die bei versetzten Bauelementen in den Fugen Il ineinandergreifen. Die in dieser Figur dargestellten Bauelemente 10 besitzen einige oben und unten ausmündende Hohlräume 23, die das Bauelement 10 durchqueren. Die sichtbaren Fugen 13 zwischen den Bauelementen können verschieden ausgebildet sein. Zur Verbindung· der Bauelemente 10 ist ein Klebemittel, z. B. ein Epoxyharz, besonders geeignet. Andere Arten der Verbindung der Bauelemente 10.miteinander werden im folgenden erwähnt.In FIG. L, a wall is shown, some layers of which are shown and which are made using structural elements 10 according to the invention was erected. In the case of the special wall shown here, the components 10 are layered Offsetting their butt and. Storage areas designed in such a way that grooves and tongues arise which interlock with offset components in the joints II. The components 10 shown in this figure have some opening out at the top and bottom Cavities 23 which traverse the component 10. The visible joints 13 between the components can be designed in different ways. To connect the structural elements 10, an adhesive, e.g. B. a Epoxy resin, particularly suitable. Other ways of connecting the components 10 to one another are possible mentioned below.

Fig. 1 zeigt ferner Eckbauelemente 14 und 15. Das Eckbauelement 14 besitzt einen langen Schenkel, der sich in der Zeichnung nach links erstreckt, und einen kurzen Schenkel, der sich zur senkrecht abpehenden Seitenwand erstreckt. Beim Eckbauelement 15 sind die kurzen und langen Schenkel umgekehrt angeordnet. Für andere Verbände können Eckbau-Fig. 1 also shows corner components 14 and 15. The corner component 14 has a long leg, which extends to the left in the drawing, and a short leg that extends perpendicular to the peeled off Sidewall extends. In the case of the corner component 15, the short and long legs are reversed arranged. For other associations, corner construction

elemente mit gleich langen Schenkeln verwendet werden.elements with legs of the same length can be used.

In den F i g. 2, 3, 4 und 5 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bauelements ähnlich dem in der F i g. 1 gezeigten dargestellt. Durch das Bauelement 20 erstrecken sich zwei oben und unten ausmündende, durchgehende Hohlräume 23. Wie in F i g. 2 dargestellt, trägt die in der Zeichnung linke Stoßfläche des Bauelements 20 einen federartigen Ansatz 22, während in der rechten Stoßfläche eine Nut 21 vorgesehen ist, so daß beidseitig anstoßende, gleichartige Bauelemente nut-feder-artig mit dem Bauelement 20 sich verbinden. Die Bauelemente 20 besitzen ferner einen weiteren federartigen Ansatz 24 und eine Nut 25 an ihren oberen und unteren Lagerflächen. Zum Erleichtern des Einschiebens des Ansatzes 22 in die Nut 21 eines zweiten Bauelements besitzen beide Teile seitlich abgeschrägte Flächen 26.In the F i g. 2, 3, 4 and 5 is a special embodiment of the component according to the invention similar to that in FIG. 1 shown. Two continuous cavities 23 opening out at the top and bottom extend through the component 20. As in Fig. 2, the left abutment surface of the component 20 in the drawing has a spring-like one Approach 22, while in the right abutment surface a groove 21 is provided so that both sides abutting, Similar components are connected to the component 20 in the manner of a tongue and groove. The components 20 have also another spring-like extension 24 and a groove 25 on their upper and lower bearing surfaces. To make it easier to insert the extension 22 into the groove 21 of a second component both parts laterally beveled surfaces 26.

Die F i g. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Bauelement 20 entlang der Linie 5-5 in der Fig. 3. Die harte, einheitlich ausgebildete, glatte Oberflächenschicht 51 ist einstückig mit dem gesamten Bauelement 20 hergestellt. Der aufgeschäumte Kern 52 von geringerer Dichte ist von der Oberflächenschicht 51 vollständig umschlossen. Die Dicke der Oberflächenschicht 51 beträgt etwa zwischen 0,397 und 6,35 mm; ihre Dichte beträgt etwa 0,1602 bis 0,9612 g/cm³. Die Dichte des Kernes 52 bewegt sich zwischen 0,03204 und 0,06408 g/cm³.The F i g. 5 shows a cross section through the component 20 along the line 5-5 in FIG. 3. The hard, uniformly formed, smooth surface layer 51 is produced in one piece with the entire component 20. The foamed core 52 of lower density is completely enclosed by the surface layer 51. The thickness of the surface layer 51 is approximately between 0.397 and 6.35 mm; their density is about 0.1602 to 0.9612 g / cm ³ . The density of the core 52 ranges between 0.03204 and 0.06408 g / cm ³ .

Wie dieses Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der F i g. 6 zeigt, können sich Hohlräume 23 in bekannter Weise lotrecht, waagerecht oder in beiden Richtungen durch das Bauelement 20 erstrecken. Diese Hohlräume 23 können nicht nur zur Gewichtserleichterung und/oder als Isolierkammer dienen, sondern auch auf verschiedene Art für weitere Zwecke, wie zum Auffüllen mit Beton zum Vergrößern der Festigkeit und Steifheit einer Wand, ausgenutzt werden; sie können ferner auch Rohrleitungen, Kabel usw. aufnehmen, was ebenfalls bekannt ist.As this exemplary embodiment in conjunction with FIG. 6 shows, cavities 23 in extend vertically, horizontally or in both directions through the component 20 in a known manner. These cavities 23 can not only serve to reduce weight and / or as an insulating chamber, but also in various ways for other purposes, such as filling with concrete to enlarge the Strength and rigidity of a wall, are exploited; you can also use pipelines, Record cables, etc., which is also known.

Das Bauelement 60 ist besonders für die Mantelbetonbauweise geeignet. Zu diesem Zweck weist das in der F i g. 6 dargestellte Bauelement 60 drei oben und unten ausmündende Hohlräume 61 sowie einen sich waagerecht durch das Bauelement 60 erstreckenden, nicht näher gekennzeichneten Hohlraum auf. In diese Hohlräume 61 können in bekannter Weise Bewehrungsstähle 62 od. dgl. vor dem Auffüllen mit Beton eingesetzt sein.The component 60 is particularly suitable for the concrete shell construction. To this end, the in FIG. 6 component 60 shown three above and below opening cavities 61 and one cavity which extends horizontally through the component 60 and is not identified in any more detail. Reinforcing steel 62 or the like can be inserted into these cavities 61 in a known manner before being filled with Be used concrete.

In F i g. 7 ist ein stockwerkshohes, plattenförmiges Bauelement dargestellt, dessen Mittelteil zum Zweck der klareren Darstellung weggelassen ist. Es kann auch jede andere gewünschte Abmessung besitzen. Solche Bauelemente sind besonders für die Fertigteil-Bauweise auf einem Rastersystem geeignet, wobei ein Streifen 72 das Ausrichten in der Ebene erleichtert. Der Streifen 72 greift beim Versetzen dieser Bauelemente in ihre Nut 71 ein, die an Stelle eines federartigen Ansatzes an der unteren Lagerfläche vorgesehen ist. Die Nut 73 an der oberen Lagerfläche dient zur Aufnahme einer Leiste 74. Ein Verbindungsstab 76 erstreckt sich durchIn Fig. 7 is a floor-high, plate-shaped one Component shown, the middle part is omitted for the purpose of clarity. It can also have any other desired dimension. Such components are particularly useful for prefabricated construction on a grid system, a strip 72 facilitating alignment in the plane. The strip 72 engages when moving these components into their groove 71, which instead of a spring-like approach to the lower storage area is provided. The groove 73 on the upper bearing surface is used to receive a Bar 74. A connecting rod 76 extends through

ίο einen Hohlraum 75 und dient zum Befestigen der Leiste 74 entweder an dem Bauelement oder in bekannter Weise zum Zusammenspannen des Streifens 72 mit der Leiste 74.
Hier können die Bauelemente zweckmäßig mittels Klebemittel verbunden sein; sie können aber auch durch Bolzen, Kabel, Druckknopfverschluß, Anschlitzung oder eine Kombination der genannten Verbindungen aneinander befestigt sein.ίο a cavity 75 and is used to fasten the strip 74 either to the component or in a known manner to clamp the strip 72 together with the strip 74.
Here, the components can expediently be connected by means of adhesives; but they can also be fastened to one another by bolts, cables, snap fasteners, connections or a combination of the connections mentioned.

Bei der Fertigung können der Schaumstoffmasse Zusatzstoffe beigemengt werden, so daß das Bauelement feuerfest wird und entflammungsverzögernde Eigenschaften erhält. Zu diesen Zusatzstoffen gehören Phosphor- und/oder halogenhaltige Stoffe, z. B. Tris-/S-chloräthylphosphat/Trisdichlorpropylphospha^chlo- rierte Biphenyle und Polyphenyle, Tris-(2,3-dibrompropyl)-phosphate, Tetrabrombisphenol A,Tetrabromphthalsäureanhydrid, Pentabromphenol und andere Polyole auf. PhosphatbasisDuring production, additives can be added to the foam mass, so that the component becomes fireproof and acquires flame-retardant properties. These additives include Phosphorus and / or halogen-containing substances, e.g. B. Tris- / S-chloroethylphosphate / Trisdichlorpropylphospha ^ chlo- rated biphenyls and polyphenyls, tris (2,3-dibromopropyl) phosphates, tetrabromobisphenol A, tetrabromophthalic anhydride, Pentabromophenol and other polyols. Phosphate base

Claims

Patent claims:

1. For the erection of walls, essentially cuboidal structural element made of foamed plastic based on foamable polymers, in particular urethane, phenolic, styrene and / or epoxy polymers or prepolymers, preferably with at least one continuous cavity opening out at the top and bottom , characterized in that the component (10, 20, 60) has a smooth surface layer (51) formed in one piece with it, ie consisting of the same material, and a core (52) with a lower density than the surface layer, that the density in the core is around 0.032 to 0.064 g / cm ³ and in the surface layer is around 0.16 to 0.96 g / cm ³ and that the thickness of the surface layer is around 0.40 to 6.35 mm.

2. Component according to claim 1, characterized in that the foamable polymer also contains additives that retard the flammability.

For this purpose 2 sheets of drawings