DE19549534C2 - Component with layer structure - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisch iso lierendes und tragfähiges Verbundbauelement mit ei nem Schichtaufbau, der mindestens eine Schicht ei nes Verbundwerkstoffes aus Mörtel und Kunststoff sowie einem Klebstoff und mindestens eine Schaum stoffschicht beinhaltet.The invention relates to a thermally iso lier and load-bearing composite component with egg nem layer structure, the at least one layer egg composite material made of mortar and plastic as well as an adhesive and at least one foam layer of fabric.
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 entfaltet. 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. In construction, on the one hand, there are viable elements, preferably made of concrete or connected with mortar Stones, known, but usually only moderately are heat-insulating. For thermal insulation purposes Foams and fibers, such as mine ral wool, usually known in the form of Slabs or layers on or in the load-bearing Elements are applied or introduced, however itself has no bearing effect. A Take the middle position between these extremes on the other hand, porous building materials, such as gas concrete or pore brick; especially to ver clothing is often mostly made with fibers reinforced plasterboard used. The well-known Components therefore have the disadvantage that they one-sided for thermal insulation or load-bearing capacity under Neglect of the other property are aligned, and usually disguised or must be applied to a carrier. In addition own the well-known load-bearing building materials Disadvantage of low elasticity and tensile strength speed.
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.Furthermore, plastic concrete and mortar are known in addition to cement as an additional binder polymer dispersions contain to the adhesive and tensile increase. Because of a large shrinkage when curing, however, their use is on repara door works and screeds limited.
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.In contrast, the object of the invention reasons to specify a component that is characterized by good thermal insulation, self-supporting is of sufficient carrying capacity, so that other elements on it, for example by means of Dowels, can be fastened, a good tension possesses stability and ver without further cladding can be built.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß Pa tentanspruch gelöst.This task is accomplished by an object according to Pa claim resolved.
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. Zur Erreichung einer hohen Wär medämmung des Bauelementes 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.The component according to the invention has a Layer structure and includes at least one tra and an insulating layer. As a supporting Layer serves a composite material, the plastic contains particles as well as mortar, the bond the particles with each other and with the mortar done by an adhesive. The mortar fills it Space between the plastic particles completely to give the composite a high compressive strength to lend. To achieve a high heat The insulation of the component is the load-bearing one Layer on at least one side with one Provide foam layer. The invention Component has the advantage that it is simultaneously has good thermal insulation properties, even is load-bearing and has a sufficient load-bearing capacity sits so that objects with the help of Nä gels or dowels can be attached. It needs does not have load-bearing elements, nor is there an additional cladding necessary. Compared to be Known thermal insulation elements, it has a high tensile and compressive strength compared to be known load-bearing fabrics it has a high Elasticity.
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.In an advantageous embodiment of the construction element The particles of Ver material with a water-soluble adhesive material. In addition to the possibility of waiving um environmentally harmful solvents provide a water solution Licher adhesive the advantage that plastic parts mortar and mortar can be glued if last still moist and malleable. Together with one Pressing can be achieved in this way chen that the mortar the space between art Particles largely completely filled. A good space filling is a prerequisite for one high compressive strength of the load-bearing layer of the construction element.
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.The connection is expediently load-bearing and insulating layers of the component with a Adhesive. For this adhesive connection is not necessary the same adhesive as for the connection to use the particles in the composite because he on the one hand depending on the foam used is true, and on the other hand its properties for the load-bearing capacity of the component only from un are of secondary importance.
Ist das Bauteil größeren Zugbelastungen ausgesetzt, so ist die Verwendung faserförmiger Kunststoffpar tikel vorteilhaft. Während Druckbelastungen des Bauelementes vorwiegend vom Mörtel des Verbundwerk stoffes aufgenommen werden, nehmen die miteinander verklebten Kunststoffpartikel Zugbelastungen auf. Analog zu anderen bekannten Faserverbundwerkstoffen wird die Fähigkeit zur Aufnahme von Zugbelastungen durch eine langgestreckte Gestalt der Kunststoff partikel verbessert.If the component is exposed to greater tensile loads, so is the use of fibrous plastic par article advantageous. During pressure loads on the Component mainly from the mortar of the composite substance are taken up, they take together bonded plastic particles tensile loads. Analogous to other known fiber composite materials becomes the ability to absorb tensile loads through an elongated shape of the plastic particles improved.
Als besonders vorteilhaft wird angesehen, wenn das Bauelement nach Art eines Sandwiches aufgebaut ist, dessen Kern durch den Verbundwerkstoff gebildet wird und dessen beide äußeren Flächen jeweils die Schaumstoffschicht bildet.It is considered particularly advantageous if that Component is constructed in the manner of a sandwich, the core of which is formed by the composite material and its two outer surfaces each Foam layer forms.
Der Zusatz von Farbstoffen zum Verbundwerkstoff des Bauelementes erhöht die Gestaltungsmöglichkeiten, wenn der Werkstoff eine sichtbare Oberfläche des Elementes bildet. Bildet der Verbundwerkstoff eine äußere Oberfläche des Bauelementes, so lassen sich durch poröse oder organische Zuschlagsstoffe seine feuchtigkeitsbindenden Eigenschaften beeinflussen.The addition of dyes to the composite material of the Component increases the design options, if the material has a visible surface of the Element forms. Does the composite form one outer surface of the component, so through porous or organic additives influence moisture-binding properties.
Für den Schaumstoff des Bauelementes bieten sich Polyurethan- und Polystyrolschäume an, die sich be reits bisher zur Wärmedämmung bewährt haben. The following are available for the foam of the component Polyurethane and polystyrene foams, which are have already proven themselves for thermal insulation.
Eine Strukturierung der sichtbaren Oberflächen des Bauelementes ist aus ästhetischen, aber auch akku stischen Gründen möglich. Eine Spundung auf den üb rigen Oberflächen erleichtern ein Zusammenfügen der Bauelemente.Structuring the visible surfaces of the Component is made of aesthetic, but also battery reasons possible. A deposit on the usual surfaces facilitate the assembly of the Components.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des Bauelementes besteht darin, daß der Klebstoff in Wasser gelöst und die Lösung zu den Kunststoffpar tikeln gegeben wird. Durch Vermischen von Partikeln und Lösung wird die Kunststoffoberfläche gleichmä ßig mit dem Klebstoff benetzt. Anschließend werden Sand und Zement als Bestandteile des Mörtels sowie gegebenenfalls die weiteren Zuschlagstoffe zugege ben und untergemengt. Die Mischung wird zu einer Platte gepreßt, bis überschüssiges Wasser entfernt und die Platte erhärtet ist. Abschließend werden eine oder zwei Schaumstoffplatten seitlich auf die Verbundwerkstoffplatte aufgelegt und verpreßt. Die Verbindung zwischen Schaufstoff- und Verbundwerk stoffplatte erfolgt in aller Regel durch vorheriges Aufbringen einer Klebstoffschicht.An advantageous method for producing the Component is that the adhesive in Water dissolved and the solution to the plastic par articles is given. By mixing particles and solution, the plastic surface is even Wet with the glue. Then be Sand and cement as components of the mortar as well if necessary, the other additives ben and mixed. The mixture becomes one Plate pressed until excess water is removed and the plate is hardened. In conclusion one or two foam sheets on the side of the Composite board placed and pressed. The Connection between the foam and composite plant fabric plate is usually done by previous Apply an adhesive layer.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert ist. Sie zeigt einen Querschnitt durch das erfin dungsgemäße Bauelement, das nach Art eines Sandwichs beidseitig mit einer Schaumstoffschicht versehen ist. Further details, features and advantages of the Er can be found in the following description Take part of the exercise, in the drawing an embodiment of the invention explained in more detail is. It shows a cross section through the inventions component according to the invention, which is like a sandwich provided with a foam layer on both sides is.
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 miteinander zu ver binden und hierdurch zu eine Raumstruktur hinrei chend hoher Festigkeit zu erzeugen. Der Verbund werkstoff (1) ist somit in der Lage, eine hinrei chende Druck- und Zugfestigkeit und Tragfähigkeit zur Verfügung zu stellen.The middle layer of the sandwich element consists of a material ( 1 ), which consists of a composite of mortar, plastic particles and adhesive be. The adhesive has the task of binding both plastic particles and mortar to one another and thereby producing a room structure with sufficient strength. The composite material ( 1 ) is thus able to provide sufficient compressive and tensile strength and load capacity.
Die beiden äußeren, das Bauelement zu einem Sand wich ergänzenden Schaumstoffschichten (3) stellen die geforderte Wärmedämmung zur Verfügung. Aufgrund der Gaseinflüsse sind Kunststoffschäume bekanntlich in der Lage, eine hohe Wärmedämmung zur Verfügung zu stellen.The two outer foam layers ( 3 ), which complement the component to give a sand, provide the required thermal insulation. Due to the influence of gas, plastic foams are known to be able to provide high thermal insulation.
Im Ergebnis erhält man ein Bauelement, welches ne ben einer hohen Tragfähigkeit die Zurverfügungstel lung einer hohen Wärmedämmung in der Lage ist.The result is a component that ne ben a high load-bearing capacity high thermal insulation is able.
Claims (11)
- 1. die Kunststoffpartikel (2) untereinander durch den Klebstoff in Verbindung stehen
- 2. und der Mörtel den Hohlraum zwischen den mit Klebstoff verbundenen Kunststoffpartikeln vollstän dig ausfüllt.
- 1. the plastic particles ( 2 ) are interconnected by the adhesive
- 2. and the mortar completely fills the cavity between the plastic particles bonded with adhesive.
- 1. Lösen des Klebstoffes in Wasser,
- 2. Zugabe der Kunststoffpartikel (2) zu der Lösung und Vermischen von Partikeln und Lösung,
- 3. Zugabe von Sand, Kalk sowie gegebenenfalls weite ren Zuschlagsstoffen und Vermischen aller Komponen ten,
- 4. Pressen der Mischung zu einer Platte, bis die Mi schung erhärtet und überschüssiges Wasser entwichen ist,
- 5. Beschichten mit einer oder zwei Schaumstoffplat ten durch Auflegen der Platten auf den Verbundwerk stoff und Verpressen von Werkstoff und Platten.
- 1. dissolve the adhesive in water,
- 2. adding the plastic particles ( 2 ) to the solution and mixing particles and solution,
- 3. addition of sand, lime and possibly other additives and mixing of all components,
- 4. Press the mixture into a plate until the mixture has hardened and excess water has escaped,
- 5. Coating with one or two foam boards by placing the boards on the composite material and pressing the material and boards.
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