DE1963328A1

DE1963328A1 - Geschaeumte Kunststoffverschalung mit feuerbestaendigem Zugband

Info

Publication number: DE1963328A1
Application number: DE19691963328
Authority: DE
Inventors: Gregori Werner Karl Hermann
Original assignee: Roher Bohm Ltd
Current assignee: Roher Bohm Ltd
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1969-12-17
Publication date: 1970-07-09
Also published as: CH519066A; NL6918553A; BR6915484D0; IL33565A0; FR2026702A1; SE354095B; BE743446A; ATA1192869A; IL33565A; AT326879B; GB1277816A

Description

1963328 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. £g 04 §2

Roher-Bohm Limited P.O. Box 437, Bank Lane, Nassau, Bahamas

Geschäumte Kunststoffverschalung mit feuerbeständigem Zugband

Die Erfindung betrifft ein Betonverschalungssystem. Im besonderen betrifft sie eine Verschalung aus geschäumtem Kunststoff material, das als dauernde Isolierung und als Unterlage für Wandoberflächen, wie z.B. Verputz, verbleibt.

Es sind verschiedene Verschalungssysteme bekannt, die solange bestehen bleiben bis der Beton ausgehärtet ist. Es ist je-

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Dr.Fi/O

doch fachmännische Arbeit erforderlich, um derartige Verschalungssysteme aufzubauen, was entsprechend hohe Konstruktionskosten verursacht. Weiterhin erfordert die Entfernung der Verschalungssysteme einen beträchtlichen Zeitaufwand, wodurch andere Arbeiten, z.B. Installations- oder Elektrikerarbeiten, verzögert werden. Wird Beton bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes eingefüllt, so ist es notwendig, für eine zeitweilige Isolierung zu sorgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun ein Betonverschalüngssystem aus geschäumtem Kunststoffmaterial, das eine isolierte Betonwand ergibt, die verbesserte Feuerbeständigkeit hat.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine selbsttragende Verschalung, die keine weitere Versteifung, Banddrähte oder Stützbalken erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist auch eine Verschalung, die das Erhitzen und die zeitweilige Isolierung überflüssig macht, wenn der Beton bei niederen Temperaturen eingefüllt wird. Der Beton härtet dadurch unter idealen Bedingungen aus und erreicht die erforderliche Festigkeit in kürzerer Zeit. Dadurch wird das Bauvorhaben beschleunigt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist auch eine Verschalung, die erhalten bleibt, um die Funktion einer dauernden Isolierung und einer Dampfbarriere auf beiden Seiten der Betonwand zu erfüllen. Daher ist Temperaturstahl zur Aufnahme der durch Temperaturdifferenzen erzeugten Spannungen zwischen der inneren und äußeren Seite der Wand überflüssig.

Aufgabe der Erfindung ist auch ein Verschalungssystem aus maschinengeformten Einheiten, wodurch eine hohe Genauigkeit

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bei niederen Kosten erzielt wird, so daß die Verschalung rasch durch ungelernte Kräfte errichtet werden kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Verschalung, die als Grundlage für eine große Vielzahl an Wandoberflächen dient, z.B. für Gipsverputz, Keramikfliesen und Furnierpaneels.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttragende Betonverschalung aus geschäumtem Kunststoff, die als Isolationsmaterial für eine Wand bestehenbleiben kann, zusammengesetzt aus einer Vielzahl von übereinandergeschichteten Lagen dieser Verschalungen, die mit Beton gefüllt werden, wobei die Verschalung aus zwei unterteilten Paneelen aus geschäumtem Kunststoff besteht, die durch feuerbeständige Zugbänder aus feuerbeständigem Material miteinander verbunden werden können, wobei die Zugbänder in Auskragungen eingebettet sind, die aus einem Stück bestehen und sich an der Innenseite dieser Paneele befinden, um Querwände zu bilden, wobei die Wände wenigstens einen vertikalen Hohlraum begrenzen, der sich durch die Verschalung von einer Hauptfläche zur anderen zieht.

Die beiliegenden Zeichnungen geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit entsprechend der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Ansicht einer Baueinheit von oben.

Fig. 3 ist ein Seitenschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig.1 bzw. Fig. 2,

Fig. 4 ist eine Stirnansicht einer Wandkonstruktion, die Baueinheiten von Fig. 1 verwendet.

Fig, 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Zugbandes, wie es in den Baueinheiten verwendet wird.

Fig. 6 ist eine Stirnansicht eines weiteren Zugbandes. ^{4443 /We} 009828/1212

Eine Betonverschalung zur Errichtung von Wänden, wie sie im allgemeinen bei Io in den Fig. 1, 2 und 3 angegeben ist, wird vorzugsweise in einem Stück aus geschäumten Polystyrolperlen geformt und besteht aus zwei Längswänden 11 und 12 und zwei aus einem Stück bestehenden Querstirnwänden 13 und 14. Drei aus einem Stück bestehende Zwischenwände 15 und die Stirnwände 13 und 14 ergeben vier im wesentlichen zylindrische Bohrungen oder Löcher 16. Ein gewölbter Ausschnitt in jeder Stirnwand 13 und · 14 und die Zwischenwände 15 ergeben einen in die Länge ausgedehnten Kanal 18, der die Löcher 16 verbindet.

In gleicher Weise weist die Unterseite der Verschalung Io einen in die Länge ausgedehnten Kanal 18a von halbkreisförmigem Querschnitt auf, wodurch bei der Anwendung ein horizontal ausgerichteter Betonträger in dem Raum gebildet wird, der sich aus den verbundenen Kanälen 18 und 18a der beiden Verschalungen Io ergibt, wenn eine Verschalung auf den Kopf der anderen gestellt wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.

An Kopf, Fuß und Endkanten der Wände 11 und 12 befinden sich Zungen 2o oder Falze 21, die in entsprechende Zungen und Falze von gegenüberliegenden ähnlichen Verschalungen Io passen. Die Zungen und Falze haben eine Konizität von ungefähr 5°,um eine bessere wasserdichte Verbindung zu gewährleisten.

Die-äirnwände 13 und 14 haben Spanten 24, die sich neben den Endkanten befinden. Die Zungen 2o und Falze 21 an den Enden der Verschalung Io befinden sich auf diesen Spanten 24. Dadurch wird sichergestellt, daß das Einpassen der Zungen 2o und Falze 21 in entsprechende Blöcke Io durch die größeren Oberflächen der Stirn wände 13 und 14 am völligen Einrasten/Sehindert wird.

Die Zungen 2ο und Falze 21 ermöglichen das genaue Ausrichten

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der Verschalung in vertikaler und horizontaler Richtung. Dieses Ausrichten der Verschalung wird durch die Genauigkeit gewährleistet, die durch das Pressen der Verschalungen 10 aus verschäumten Polystyrolperlen erhalten wird.

Die Wände 13, 14· und 15 haben Aussparungen 17, um Verstärkungsstahl 29 ohne Verbinden horizontal ausgerichtet zu halten.

Der senkrecht angebrachte Verstärkungsstahl 36 von Fig. 4 der Verschalung 10 wird ohne Schwierigkeiten durch einen Steg 30 in seiner Lage gehalten, der entsprechend gerichtete Teile 31 hat, die in die Längswände 11 und 12 eingebettet werden können. Die Stege 30 werden in den Aussparungen 32 der Zifgen 20 erhalten, die im Hinblick auf die Löcher 16 zentriert sind. Die senkrechten Verstärkungsdrähte gehen durch öffnungen 33, die im Steg 30 vorliegen« Schwalbenschwanznuten 35 in den Seitenwänden der Verschalung dienen als Verputzverzahnung.

Die Falze 21 in der Unterseite der Verschalung 10 sind nicht fortlaufend. Die Teile 37, die keinen Falz haben, können in die Aussparungen 32 der Zungen 20 einer darunterliegenden Verschalung 10 eingepaßt werden. Dadurch wird eine diesbezügliche horizontale Verschiebung der übereinander geschichteten Verschalungen verhindert»

Die Verschalung 10 kann vollständig aus geschäumtem Kunststoff gepreßt werden. Es ist jedoch besonders für Mehrfamilienwohnungen günstig, wenn die Wände feuerbeständiger sind. Dies wurde dadurch erreicht, daß ein dünnes, feuerbeständiges Zugband 40 verwendet wurde, das benachbarte Teile der geschäumten Kunststoffstirnwände 13 und .14 und der Zwischenwände 15 verbindet .

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Das Zugband 40, das besonders beschrieben und erläutert ist, ist eine Blechtafel mit rechtwinkeligen Flanschen 42 (siehe Fig. 2)» Es sind jedoch noch andere geeignete Materialien, z.B. Maschendraht, Asbest, Glasfasergewebe oder feuerbeständige Polymere, einsetzbar. Ist das als Zugband eingesetzte Material dünn·genug, so durchbricht Feuer die Wand nicht, auch wenn das Zugband nicht vollständig feuerfest ist.

Fig. 5 gibt eine modifizierte Art des Zugbandes in allgemeinen Weise bei 50 wieder. Es besteht aus den beiden Platten 52 und 53, die gegeneinander mit Befestigungsmitteln, die durch die Öffnungen 54 geführt werden, gesichert werden können. Es können weitere öffnungen 51 vorliegen, so daß die Weite der Verschalung 10 entsprechend eingestellt werden kann. Die äußeren Kanten der Platten 52 und 53 sind mit Flanschen 55 versehen, die zur größeren Oberfläche der Platte einen Winkel von 90° haben. Die Flansche 55 alternieren, so daß der Kunststoffschaum der hervorspringenden Wandteile 13, 14 und 15 nicht unnötig geschwächt wird.

Es ist offensichtlich, daß beim Füllen der Verschalung 10 mit Beton zwischen dem Kunststoffschaum der innen hervorstehenden Teile der Wände 13, 14 und 15 eine Feuerbarriere gebildet wird,

In Fig. 6 hat eine weitere Modifizierung der Verschalung 10a feuerbeständige Zugbänder 60 aus erweitertem Metallgeflecht. Es sind keine Flansche erforderlich, da das Geflecht als solches mit dem geschäumten Kunststoff eine genügend starke Verbindung hat.

Die Verschalungen 10 oder 10a werden auf einfache Weite in einer Form bzw. in einer Preßform durch Einsetzen der Zug-

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bänder UO oder 60 in die Form vor dem Füllen der Form aus den vorgeschäumteη Polystyrolkugeln hergestellt. Die Verschalung 10 wird dann in einem Stück geformt, um die gewünschte Genauigkeit zu erreichen. Es ist jedoch auch möglich, die Verschalung in zwei Stücken zu formen, wobei die Platten 52 und 53 in den entsprechenden inneren Seiten eingebettet sind. Die Paßteile der Verschalung 10 können dann bevor sie zu einer Wand aufgestellt werden durch geeignetes Befestigungsmaterial gegeneinander gesichert werden.

Der Beton fließt in den Raum zwischen den äußeren Flächen der Zugbänder 40 der Verschalungen 10, die in ihren Enden aneinanderstoßen. Dadurch wird an jedem Ende der Verschalung eine Feuerbarriere geschaffen. Die beiden Zugbänder 10 oder an den Enden der Verschalung 10 sind vorzugsweise durchlöchert, um zu gewährleisten, daß der Beton die Enden der anstoßenden Verschalungen vollständig dichtet.

Bei der Anwendung wird die erste Lage der Verschalungseinheiten 10 auf ein Fundament gestellt, das vertikal ausgerichtete Dübel enthält, die in die Löcher 16 ragen. Die Löcher 16 werden dann bis zur Höhe der Falze mit Beton ausgefüllt. Der Beton wird in jedem Loch durch Vibration verdichtet. Dann wird horizontales Verstärkungsmaterial verlegt und vertikale Verstärkungsdrähte, die ungefähr 147 cm lang sind, werden in den nassen Beton ungefähr 30,5cm tief eingesetzt.

Eine zweite Lage von Verschalungseinheiten 10 wird aufgebaut, indem sie über die senkrechten Drähte geschoben werden und die Löcher 16 der ersten und zweiten Lage ausgerichtet werden. Zwei weitere Lagen, die horizontales Verstärkungsmaterial enthalten, können dann aufgebaut werden, bevor die zweite und dritte Lage und der verbleibende Raum in der ersten Lag· mit Beton gefüllt wird. Der Aufbau der Wand wird dann

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fortgesetzt, indem jedesmal drei Verschalungsschichten pro Guß (annähernd 1,2 m) verarbeitet werden.

Werden die Verschalungseinheiten in Übereinstimmung mit der Erfindung im Untergrund eingesetzt, dann wird empfohlen, zwei Schichten von Putz und ein · Bitumenüberzug auf die äuße-' ren Flächen aufzubringen.

Die Verschalungseinheiten Io haben eine Länge von 1,2 m und sind 4o,6 cm hoch. Die Weite der Verschalung ist variabel, um den gestellten Belastungsansprüchen zu genügen. Es wurde gefunden, daß Blöcke mit Kernen, die einen Durchmesser von 15,2, 2o,3 und 25,4 cm haben, einen ausreichenden Größenbereich für Bauwerke bis zu Io Stockwerken darstellen.

Das bevorzugte Material sind verschäumbare Polystyrolperlen, die als Pelaspan bekannt sind. Dieses Material wird in der Form kleiner Perlen oder Granulate hergestellt, die ein Treibmittel enthalten. Diese Teilchen werden in der Form durch Wärme zur gewünschten Größe verschäumt. Pelaspan ist ein ideales Material für das Preßverformen dieser Kunststoffbauteile, da es/preßgeformt werden kann. Weiterhin hat Pelaspan so günstige Eigenschaften, wie leichtes Gewicht, günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ideale Oberfläche für den Auftrag von Putz, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Isolationseigenschaften. Typische Werte des Materials sind in nachfolgender Tabelle wiedergegeben:

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Eigenschaft

Wert

Prüfvorschrift

Dichte

Scherfestigkeit Druckfestigkeit

Biegefestigkeit Zugfestigkeit K-Faktor

Wasseraufnahme Wasserdampf — Durchlässigkeit

o,o2o - o,o24 g/cm" 1,54 - 1,75 kg/cm² l,4o - 1,54 kg/cm²

4,2o - 4,34 kg/cm' 3,36 - 3,64 kg/cm⁵ o.242 - O.243
BTU in/hr. sq.ft. o,ool47 g/dm²

4,65 - 5,25

2 gm/24hr/loo cm

ASTM C273 ASTM D1621

@lo % Deformation ASTM C2o3 ASTM Dl623 Dow-Methode

MIL-P-19644A ASTM E96E

Die angegebenen Werte wurden an Proben im angegebenen Dichtebereich erhalten, die im Labor preßverformt worden waren.

Die verschäumbaren Polystyrolperlen werden bis zur gewünschten Dichte (annähernd o_fo24 - o,o48 g/cm) vorverschäumt, bevor sie in die Preßform eingesetzt werden. Es ist weiterhin günstig, selbstverlöschende Polystyrolperlen für das Preßverformen der Verschalungen zu verwenden, um eine höhere Feuerbeständigkeit des Bauwerkes zu erreichen.

Es können auch andere verschäumbar« polymere Kunststoffe eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß sie die gewünschte Zugfestigkeit ohne Beeinträchtigung des Isolationswertes und des Gewichtes der Verschalung aufweisen. Es ist weiterhin notwendig, daß das Material zur gewünschten Form preßverformt werden kann. Beispiele für derartige weitere Materialien sind Polyurethanschaum oder geschäumte Harnstoff-Formaldehyd-Polymere*

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Claims

- ίο -

Patentansprüche

1J Selbsttragende Betonverschalung aus geschäumtem Kunststoff, die als Isolationsmaterial für eine Wand bestehenbleiben kann, zusammengesetzt aus einer Vielzahl von übereinandergeschichteten Lagen dieser Verschalungen, die mit Beton gefüllt werden, wobei die Verschalung aus zwei unterteilten Paneelen aus geschäumtem Kunststoff besteht, die durch feuerbeständige Zugbänder aus feuerbeständigem Material miteinander verbunden werden können, wobei die Zugbänder in Auskragungen eingebettet sind, die aus einem Stück bestehen und sich an der Innenseite dieser Paneele befinden, um Querwände zu bilden, wobei die Wände wenigstens einen vertikalen Hohlraum begrenzen, der sich durch die Verschalung von einer Hauptfläche zur anderen zieht.
2. Betonverschalungsform nach Anspruch 1, wobei die Wände, die durch die Auskragungen und die Zugbänder gebildet werden, einen Hohlraum mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ergeben.
3. Betonverschalungsform nach Anspruch 1, wobei die Zugbänder an den Enden Flansche haben, die in die Auskragungen der inneren Fläche der Paneele eingebettet sind.

H. Betonverschalung nach Anspruch 1, wobei die Querwände ein Paar der Stirnwände und wenigstens eine Zwischenwand zwischen •diesen Stirnwänden umfassen, wobei die Paneele bei den Stirnwänden abschließen, und wobei eine Zunge in den Randstirnkanten einer Paneele und Falze in entgegengesetzten Randstirnkanten der Paneele vorhanden sind, wobei Zungen und Falze von gegenüberliegenden entsprechenden Verschalungen so zusammenwirken, daß die Verschalung ausgerichtet wird und abgedichtet Abschlüsse zwischen der Verschalungen bilden*

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- ii -

5, Betonverschalung nach Anspruch 1, wobei die entsprechenden Kanten der Querwände durch angrenzende Kanten der Längswände unterteilt sind, um einen Längsträger aus Beton zu bilden» der eine Einheit mit einem Betonpfeiler im vertikalen Hohlraum bildet, wenn Beton in diese Verschalung gegossen wird.

6, Betonverschalung nach Anspruch 4, wobei die entsprechenden Kanten der Querwände durch benachbarte Kanten der Längswände unterteilt sind, so daß ein Längsträger aus Beton gebildet wird, der eine Einheit mit einem Betonpfeiler im vertikalen Hohlraum bildet, wenn Beton in die Verschalung gegossen wird*

7, Betonverschalung nach Anspruch 5, wobei der geschäumte Kunststoff Polystyrol ist.

8, Betonverschalung nach Anspruch 5, wobei der geschäumte Kunststoff aus geschäumten Polystyrolperlen besteht.

9, Betonverschalung nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Zugbänder aus erweitertem Metallgeflecht bestehen.

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