DE19750537C2

DE19750537C2 - Verwendung eines rohrartigen, zementgebundenen Bauelementes zur Erstellung von brand- oder feuergeschützten Schächten oder Schachtsystemen

Info

Publication number: DE19750537C2
Application number: DE1997150537
Authority: DE
Inventors: Peter Engmann; Georg Engmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Eka Edelstahlkamine 95369 Untersteinach De GmbH
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2017-11-15
Also published as: DE19750537A1

Description

Insbesondere im Bauwesen ist es vielfach erforderlich, brand- bzw. feuergeschützte Schächte oder Schachtsysteme zu erstellen, und zwar zur Aufnahme von Versorgungs- und Entsorgungsleitungen, als Außenmantel für Schornsteine, als Be- und Entlüftungsschächte bei Gebäuden usw.

Es ist bekannt, bei Leichtbeton zur Herstellung von Mauerblöcken expandiertes Polystyrol und ggf. als weiteren Zuschlag auch Blähton zu verwenden (DE 37 02 286 A1). Vorgeschlagen wurde ferner auch, feuerbeständige Leichtbeton- Bauteile aus Zement und expandiertem Polystyrol herzustellen (GB 1 050 892). Für die Erstellung von brand- und feuergeschützten Schächten oder Schachtsystemen, insbesondere unter Einhaltung der für derartige Schächte und Schachtsysteme bestehenden gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der Nichtbrennbarkeit sind diese bekannten Leichtbeton-Bauteile oder Mauerblöcke aber nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Möglichkeit zur Erstellung von brand- oder feuergeschützten Schächten oder Schachtsystemen aufzuzeigen, und zwar unter Verwendung von rohrartigen, zementgebundenen Bauelementen, die bei Erfüllung der DIN-Vorschriften bezüglich der Nichtbrennbarkeit eine geringe Rohwichte aufweisen.

Hierfür wird die Verwendung eines rohrartigen, zementgebundenen Bauelementes mit einer Rohwichte zwischen 450 und 1200 kg/m³ zur Verwendung von brand- und feuergeschützten Schächten oder Schachtsystemen vorgeschlagen, wobei der Bauelementekörper aus einer Mischung mit folgender Zusammensetzung hergestellt ist:

- expandiertes Polystyrol mit einer Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm und einem Anteil von < 45 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
- mineralischer Leichtzuschlag mit einer Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm und einem Anteil von ≦ 30 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
- Zement mit einem Anteil ≧ 16 Vol.-% und < 20 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
- Rest Wasser sowie ggf. geringe Zugaben an Fließmittel und/oder Schaumbildner.

Als Zement wird vorzugsweise Kalziumaluminat-Zement verwendet.

Durch die spezielle Zusammensetzung weist das rohrartige Bauelement trotz seiner geringen Rohwichte im Bereich zwischen 450 und 1200 kg/m³ eine Nichtbrennbarkeit gemäß Baustoffklasse A1 nach DIN 4102 auf und erfüllt damit die gesetzlichen Erfordernisse, wie sie hinsichtlich Nichtbrennbarkeit an brand- oder feuergeschützte Schächte oder Schachtsysteme gestellt werden. Durch die geringe Rohwichte kann das jeweilige rohrartige Bauelement mit relativ großen Abmessungen bei geringem Gewicht hergestellt werden, so daß das Bauelement einerseits am Verwendungsort, d. h. insbesondere auf der Baustelle noch bequem gehandhabt werden kann, gleichzeitig aber mit einer geringeren Anzahl an Bauelementen ein Schacht vorgegebener Länge oder Höhe realisierbar ist, d. h. der Zeit- und Arbeitsaufwand zur Erstellung eines Schachtes hierdurch stark reduziert sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht ein Bauelement, insbesondere Feuer- oder Brandschutz-Bauelement zur Verwendung bei Schächten oder Schachtsystemen in Seitenansicht;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 1.

Das in den Figuren dargestellte Bauelement 1 ist bei der dargestellten Ausführungsform als Rohrstück mit quadratischem Außen- und Innenquerschnitt hergestellt, und zwar einstückig aus einem zementgebundenem Material, wobei die Dicke der Wandung beispielsweise im Bereich zwischen 3,00 cm und 4,5 cm liegt.

Das Material für das Bauelement 1 ist in seiner Zusammensetzung so gewählt, daß einerseits ein ausreichender Brand- bzw. Feuerschutz erreicht wird, beispielsweise eine Feuerwiderstandsdauer von 30 bis 120 Minuten, andererseits aber für das jeweilige Bauelement ein möglichst geringes Gewicht bzw. eine möglichst geringe Rohdichte erzielt wird, und zwar z. B. im Bereich zwischen 450 und 1200 kg/m³ so daß sich das Bauelement 1 auch bei größeren Längen l bequem transportieren und auf einer Baustelle handhaben läßt und so ein Schacht mit einer vorgegebenen Länge bzw. Höhe durch Aneinanderreihen einer möglichst geringen Anzahl von Bauelementen 1 schnell und mit geringem Arbeitsaufwand realisierbar ist.

Die Abmessungen des Bauelementes 1 richten sich u. a. nach dem Verwendungszweck. So können die Innenabmessungen beispielsweise im Bereich zwischen 8 × 8 cm bis 150 × 150 cm liegen. Die Länge l des Bauelementes 1 kann beispielsweise bis zu 7,5 m betragen. Das Bauelement 1 eignet sich grundsätzlich zum Errichten von Schächten, insbesondere auch in Gebäuden, die (Schächte) einen Feuer- oder Brandschutz benötigen, beispielsweise zur Aufnahme von Ver- und Entsorgungsleitungen jeglicher Art, wie Abgasleitungen für heiße Abgase (z. B. Temperaturen bis 400°C), als Außenmantel für Schornsteine, für Be- und Entlüftungsschächte von Gebäuden, aber auch als Feuer- und Brandschutzverkleidung von konstruktiven Bauteilen, beispielsweise von Stahlträgern bei Gebäuden, die (Stahlträger), die dann von einem Mantel beispielsweise aus mehreren aneinander anschließenden Bauelementen 1 umgeben und dadurch gegen Zerstörung durch Feuer geschützt sind.

Zur Herstellung des Bauelementes 1 wird ein EPS-Beton verwendet, d. h. ein Beton, der Zement und expandiertes Polystyrol sowie vorzugsweise weitere Zuschlagstoffe mit geringer Wichte enthält. Als Zuschlagstoffe eignet sich vorzugsweise Blähton. Als Zusatzstoffe werden weiterhin geringfügige Mengen an einem geeigneten Fließmittel sowie an Schaumbildner verwendet.

Als Zement wird ein Kalziumaluminatzement verwendet, der als Hauptbestandteile Al₂O₃ in einem Anteil von 37 bis 41 Gewichtsprozent, CaO in einem Anteil zwischen 36 bis 40 Gewichtsprozent, SiO₂ in einem Anteil von 3,0 bis 6 Gewichtsprozent und Fe₂O₃ + FeO in einem Anteil zwischen 14 bis 18,5 Gewichtsprozent enthält, und zwar jeweils bezogen auf die Gesamtmasse an Zement. Weiterhin enthält der Zement als Hauptbestandteile auch Anteile an MgO kleiner als 1,5 Gewichtsprozent und TiO₂ kleiner als 4 Gewichtsprozent.

Bei einer möglichen Ausführungsform setzt sich die für die Herstellung der Bauelemente 1 verwendete Masse, wie folgt, zusammen, wobei die Zusammensetzung in Volumenprozenten bezogen auf das Gesamtvolumen der Mischung, beispielsweise auf einen Kubikmeter Mischung, bezogen ist:
Expandiertes Polystyrol 43 Volumenprozent
Blähton 30 Volumenprozent
Kalziumaluminat-Zement 16 Volumenprozent
Wasser 11 Volumenprozent
Geringfügige Zusätze an Fließmitteln und Schaumbildner.

Das expandierte Polystyrol besitzt dabei vorzugsweise eine Korngröße der Größenordnung zwischen 2-6 mm und ist mit Schamottemehl vorbehandelt, d. h. in Schamottemehl gewälzt.

Als Blähton wird ein solcher mit einer Korngröße zwischen 2 bis 6 mm verwendet.

Mit der vorstehenden Rezeptur wird eine Rohdichte von 650 kg/m³ erreicht, bei einer Feuerwiderstandsdauer von 30 bis 120 Minuten, und zwar bei Temperaturen, die innerhalb dieser Zeitdauer bis auf 1000°C ansteigen, und zwar gemessen unmittelbar an der Außen- oder Innenseite der Wandung 2.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So ist es beispielsweise möglich, den Innen- oder Außenquerschnitt des Feuerschutz- Bauteils 1 auch abweichend von der vorstehend beschriebenen Form zu wählen, beispielsweise einen runden, rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt, und zwar abhängig von dem jeweiligen Verwendungszweck.

Weiterhin ist es auch möglich, das Feuerschutzbauteil 1 so auszubilden, daß es sich aus wenigstens zwei Einzel-Elementen zusammensetzt, wie dies in der Fig. 2 mit den Trennlinien 3 angedeutet ist. Die beiden Einzelelemente, die im Verwendungsfall an diesen Trennlinien 3 aneinander angeschlossen werden und das rohrartige Feuerschutz- Bauelement 1 bilden, wären dann bei der für die Fig. 1 und 2 gewählten Ausführungsform jeweils Winkelstücke. Diese geteilte Ausführung ermöglicht es, den Schacht um bereits vorhandene bzw. bestehende konstruktive Elemente zu errichten, beispielsweise als Brandschutzverkleidung von konstruktiven Bauteilen, wie Stahlträgern oder Säulen aus Stahl usw. An den Trennlinien 3 sind die beiden Teilelemente dann vorzugsweise so ausgebildet, daß nach dem aneinanderstellen dieser Teilelemente die Fuge zwischen diesen Elementen einen mehrfach abgewinkelten Verlauf aufweist, wodurch nicht nur die Abdichtwirkung verbessert wird, sondern auch das wichtige Aneinanderfügen der Einzelbauteile gewährleistet ist.

Bezugszeichenliste

1

Feuerschutzbauelement

2

Wandung

3

Trennlinie

Claims

1. Verwendung eines rohrartigen, zementgebundenen Bauelementes mit einer Rohwichte zwischen 450 und 1200 kg/m³ zur Erstellung von brand- oder feuergeschützten Schächten oder Schachtsystemen, wobei der Bauelementekörper aus einer Mischung mit folgender Zusammensetzung hergestellt ist:
expandiertes Polystyrol mit einer Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm und einem Anteil von < 45 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
mineralischer Leichtzuschlag einer Korngröße im Bereich zwischen 2 und 6 mm und einem Anteil von ≦ 30 Vol.-% bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
Zement mit einem Anteil ≧ 16 Vol.-% und < 20 Vol.-% bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
Rest Wasser, ggf. geringe Zugaben an Fließmittel und/oder Schaumbildner.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Bauelementekörper aus einer Mischung mit folgender Zusammensetzung hergestellt ist:
expandiertes Polystyrol mit einem Anteil von 43 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
Blähton als mineralischer Leichtzuschlag mit einem Anteil von 30 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse,
Zement mit einem Anteil 16% Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der Masse, Rest Wasser sowie ggf. geringe Zugaben an Fließmittel und/oder Schaumbildner.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zement Kalziumaluminat-Zement ist.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1-3 als Außenmantel für Schornsteine.

5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1-3 als Be- und Entlüftungsschächte bei Gebäuden.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1-3 zur Erstellung von Schächten, die zur Aufnahme von Versorgungs- und Entsorgungsleitungen dienen.

7. Verwendung nach Anspruch 6 als Abgasleitungen für heiße Abgase bis 400°C.