DE19502760C2 - Bauelement mit Schichtaufbau - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisch festes und thermisch isolierendes Bauelement mit einem Schichtaufbau, der mindestens eine Schicht eines Verbundwerkstoffes aus Mörtel und Kunststoff sowie einem Klebstoff beinhaltet, wobei der Ver­ bundwerkstoff den Kunststoff in Form von Partikeln enthält, Partikel und Mörtel raumfüllend miteinan­ der verklebt sind und der Schichtaufbau mindestens eine Schaumstoffschicht umfaßt.

Im Bauwesen sind einerseits tragfähige Elemente, vorzugsweise aus Beton oder mit Mörtel verbundenen Steinen, bekannt, die jedoch in der Regel nur mäßig wärmedämmend sind. Zu Zwecken der Wärmedämmung sind Schaum- und Faserstoffe, wie beispielsweise Mine­ ralwolle, bekannt, die in der Regel in Form von Platten oder Schichten auf oder in die tragenden Elemente auf- oder eingebracht werden, jedoch selbst keinerlei tragende Wirkung besitzen. Eine Mittelstellung zwischen diesen Extrema nehmen ei­ nerseits poröse Baustoffe, wie beispielsweise Gas­ beton oder Porenziegel ein; insbesondere zu Ver­ kleidungszwecken werden häufig meist mit Fasern verstärkte Gipsplatten eingesetzt. Die bekannten Bauelemente besitzen somit den Nachteil, daß sie einseitig auf Wärmedämmung oder Tragfähigkeit unter Vernachlässigung der jeweils anderen Eigenschaft ausgerichtet sind, und in der Regel verkleidet oder auf einen Träger aufgebracht werden müssen. Zudem besitzen die bekannten tragenden Baustoffe den Nachteil einer geringen Elastizität und Zugfestig­ keit.

Weiterhin sind Plastbetone und -mörtel bekannt, die neben Zement als zusätzliches Bindemittel Polymer­ dispersionen enthalten, um die Haft- und Zugfähig­ keit zu erhöhen. Wegen einer großen Schrumpfung beim Aushärten ist ihr Einsatz jedoch auf Repara­ turarbeiten und Estriche begrenzt.

Aus der DE-OS 25 16 916 ist eine Hartschaum-Platte mit einer Zementmörtelbeschichtung bekannt, die einen Zusatz von Kunststoff und Kunststoffasern zur Erhöhung der Festigkeitseigenschaften aufweist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Bauelement anzugeben, das sich durch eine gute Wärmedämmung auszeichnet, selbsttragend ist, eine hinreichende Tragfähigkeit besitzt, so daß an ihm weitere Elemente, beispielsweise mittels Dübeln, befestigt werden können, eine gute Zugfe­ stigkeit besitzt und ohne weitere Verkleidung ver­ baut werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verbundwerkstoff, bezogen auf das Volumen der Komponenten aus einem Teil Klebstoff, zehn Tei­ len Kunststoffpartikeln, mindestens drei Teilen Wasser, zwei Teilen Sand und zwei Teilen Zement be­ steht.

Das erfindungsgemäße Bauelement besitzt einen Schichtaufbau und umfaßt mindestens je eine tra­ gende und eine wärmedämmende Schicht. Als tragende Schicht dient ein Verbundwerkstoff, der Kunststoff­ partikel sowie Mörtel enthält, wobei die Bindung der Partikel untereinander sowie mit dem Mörtel durch einen Klebstoff erfolgt. Der Mörtel füllt den Raum zwischen den Kunststoffpartikeln vollständig aus, um dem Verbundwerkstoff eine hohe Druckfestig­ keit zu verleihen. Um eine gute Wärmedämmung des Bauelementes zu gewährleisten, ist die tragfähige Schicht auf mindestens einer Seite mit einer Schaumstoffschicht versehen. Das erfindungsgemäße Bauelement besitzt den Vorteil, daß es gleichzeitig gute wärmedämmende Eigenschaften aufweist, selbst­ tragend ist und eine ausreichende Tragfähigkeit be­ sitzt, so daß an ihm Gegenstände mit Hilfe von Nä­ geln oder Dübeln befestigt werden können. Es benö­ tigt weder tragende Elemente, noch ist eine zusätz­ liche Verkleidung notwendig. Im Vergleich zu be­ kannten wärmedämmenden Elementen besitzt es eine hohe Zug- und Druckfestigkeit, im Vergleich zu be­ kannten tragfähigen Stoffen besitzt es eine hohe Elastizität. Die vorteilhaften Eigenschaften in be­ zug auf die Tragfähigkeit des Bauelementes erhält der Verbundwerkstoff, dadurch, daß er, bezogen auf das Volumen, aus einem Teil Klebstoff auf zehn Teile Kunststoffpartikel hergestellt ist. Zum Lösen des Klebstoffes und Binden des Mörtels sind drei Teile Wasser erforderlich, die Menge kann jedoch erhöht werden, da überschüssiges Wasser beim Preß­ vorgang entfernt wird. Je zwei Teile Zement und Sand dienen der Herstellung des Mörtelanteils des Verbundwerkstoffes; durch Variation dieser Anteile sind Gewicht und Tragfähigkeit des Bauteils auf die gewünschten Werte einstellbar.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauelemen­ tes erfolgt die Verbindung der Partikel des Ver­ bundwerkstoffes mit einem wasserlöslichen Kleb­ stoff. Neben der Möglichkeit des Verzichtes auf um­ weltschädliche Lösungsmittel bietet ein wasserlös­ licher Klebstoff den Vorteil, daß Kunststoffparti­ kel und Mörtel verklebt werden können, wenn letzte­ rer noch feucht und formbar ist. Zusammen mit einem Pressvorgang läßt es sich auf diese Weise errei­ chen, daß der Mörtel den Raum zwischen den Kunst­ stoffpartikeln weitgehend vollständig ausfüllt. Eine gute Raumfüllung ist Voraussetzung für eine hohe Druckfestigkeit der tragenden Schicht des Bau­ elementes.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Verbindung tragender und wärmedämmender Schichten des Bauteils mit einem Klebstoff. Für diese Klebeverbindung ist nicht not­ wendig der gleiche Klebstoff wie für die Verbindung der Partikel im Verbundwerkstoff zu verwenden, da er einerseits auf den benutzten Schaumstoff abzu­ stimmen ist, und andererseits seine Eigenschaften für die Tragfähigkeit des Bauelementes nur von un­ tergeordneter Bedeutung sind.

Für den Schaumstoff des Bauelementes bieten sich Polyurethan- und Polystyrolschäume an, die sich be­ reits bisher zur Wärmedämmung bewährt haben.

Weitere Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert ist. Sie zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Bauelement, das nach Art eines Sandwich beidseitig mit einer Schaumstoffschicht versehen ist.

Die mittlere Schicht des Sandwichelementes besteht aus einem Werkstoff (1), der aus einem Verbund von Mörtel, Kunststoffpartikeln sowie Klebstoff be­ steht. Der Klebstoff hat die Aufgabe, sowohl Kunst­ stoffpartikel als auch Mörtel raumfüllend miteinander zu verbinden und hierdurch eine Raumstruktur hin­ reichend hoher Festigkeit zu erzeugen. Der Verbund­ werkstoff (1) ist somit in der Lage, eine hinrei­ chende mechanische Festigkeit und Tragfähigkeit zur Verfügung zu stellen.

Die beiden äußeren, das Bauelement zu einem Sand­ wich ergänzenden Schaumstoffschichten (3) stellen die geforderte Wärmedämmung zur Verfügung. Aufgrund der Gaseinflüsse sind Kunststoffschäume bekanntli­ che in der Lage, eine hohe Wärmedämmung zur Verfü­ gung zu stellen.

Im Ergebnis erhält man ein Bauelement, welches ne­ ben einer hohen Tragfähigkeit die Zurverfügung­ stellung einer hohen Wärmedämmung in der Lage ist.

Claims (4)

1. Mechanisch festes und thermisch isolierendes Bauelement mit einem Schichtaufbau, der mindestens eine Schicht eines Verbundwerkstoffes aus Mörtel und Kunststoff sowie einem Klebstoff beinhaltet, wobei der Verbundwerkstoff den Kunststoff in Form von Partikeln enthält, Partikel und Mörtel raumfül­ lend miteinander verklebt sind und der Schichtauf­ bau mindestens eine Schaumstoffschicht umfaßt, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbundwerkstoff, be­ zogen auf das Volumen der Komponenten aus einem Teil Klebstoff, zehn Teilen Kunststoffpartikeln, mindestens drei Teilen Wasser, zwei Teilen Sand und zwei Teilen Zement besteht.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Klebstoff wasserlöslich ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich zwischen Verbundwerkstoff und Schaumstoff ein Klebstoff befindet.

4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffschicht aus Polyurethan oder Polystyrol besteht.