DE19930567A1

DE19930567A1 - Betonelement und Verfahren zum Herstellen eines Betonelementes

Info

Publication number: DE19930567A1
Application number: DE1999130567
Authority: DE
Inventors: Hans Schwoerer
Original assignee: Schwoerer Haus & Co GmbH
Current assignee: Schwoerer Haus & Co GmbH
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2019-07-03
Also published as: DE19930567B4; DE19930567B8

Abstract

Erläutert wird ein Betonelement (10), das eine erste Wand (16) und eine parallel dazu angeordnete zweite Wand (12) enthält. Zwischen der ersten Wand (16) und der zweiten Wand (12) ist eine Betonwand (14) angeordnet. Das Betonelement (10) ist ein Fertigteilbetonelement, bei dem die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) als verlorene Schalung beim Herstellen der Betonwand (14) verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betonelement, das eine erste Wand enthält, zu der eine zweite Wand parallel angeordnet ist. Die beiden Wände dienen bei der Herstel lung einer Betonwand als verlorene Schalung, so daß die Betonwand zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand angeordnet ist.

Bekannt sind Betonelemente, bei deren Herstellung die erste Wand und die zweite Wand auf der Baustelle am Einbauort durch ein Verschalgerüst abgestützt werden. Zwischen die beiden Wände wird anschließend Frischbeton gegossen. Nach dem Aushärten des Betons wird das Verschalgerüst entfernt und die erste Wand und die zweite Wand verbleiben an der Betonwand als sogenannte verlo rene Schalung.

Weiterhin sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 44 24 941 A1 Fer tigteilbauelemente mit parallel zueinander liegenden Seitenwänden bekannt, zwi schen denen Abstandshalter angeordnet sind. Diese Fertigteilbauelemente wer den zur Baustelle transportiert und eingebaut. Anschließend wird zwischen die Wände Frischbeton eingegossen. Bei der Herstellung des Fertigteilbauelementes müssen zwischen den Seitenwänden Abstandshalter angeordnet werden, die dem Druck des Frischbetons entgegenwirken. Die Fertigteilbauelemente mit Abstands haltern werden beispielsweise in einem Wendeverfahren hergestellt, bei dem zu erst auf einer horizontal angeordneten Fläche die eine Wand gegossen wird, wo bei Abstandshalter einbetoniert werden. Anschließend wird die ausgehärtete erste Wand gewendet und mit den freien Enden der Abstandshalter in eine mit Frisch beton gefüllte und horizontal angeordnete Schalungsvorrichtung für die zweite Wand eingedrückt. Bei sehr großen Wänden ist es schwierig, Fertigteilbauele mente mit exakt parallel zueinander liegenden Seitenwänden herzustellen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfach herzustellendes maßhaltiges Betonele ment mit parallel zueinander angeordneten Seitenflächen anzugeben. Außerdem soll ein Verfahren zum Herstellen dieses Betonelementes angegeben werden.

Die das Betonelement betreffende Aufgabe wird durch ein Betonelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine maßgenaue Schalungsvor richtung allein noch kein maßhaltiges Betonelement gewährleistet, wenn an die Betonwand nicht maßhaltige Seitenwände angebracht werden. Ist beispielsweise eine Seitenwand nicht planparallel, so wird auch das Betonelement nicht plan parallel sein.

Deshalb haben beim erfindungsgemäßen Betonelement die erste Wand und die zweite Wand bezüglich der Betonwand eine Position, in die sie während der Her stellung der Betonwand durch den nach außen gegen eine Schalungsvorrichtung gerichteten Frischbetondruck gedrückt worden sind. Das bedeutet, daß beim er findungsgemäßen Betonelement zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand keine Abstandshalter angeordnet sind, die dem Frischbetondruck entge genwirken. Der Frischbetondruck kann auf die erste Wand und die zweite Wand nur dann wirken, wenn diese Wände vor dem Einfüllen des Frischbetons in die Schalungsvorrichtung eingebracht werden und die Wände nicht miteinander ver ankert sind. Sind die erste und die zweite Wand vertikal aufgestellt, so verteilt sich der Betondruck gleichmäßig auf beide Wände. Vertikal bedeutet, daß in Richtung der Schwerkraft eine Tangente der ersten Wand bzw. der zweiten Wand liegt. Unebenheiten an den Innenseiten der Wände werden durch den Frischbe ton ausgeglichen. Durch den Frischbeton lassen sich auch unterschiedliche Wandstärken innerhalb der ersten Wand und/oder innerhalb der zweiten Wand ausgleichen, die durch nicht planparallele Seitenflächen dieser Wände hervorge rufen werden. Die erste Wand und die zweite Wand liegen an der Schalungsvor richtung lose an, d. h. es gibt keine Befestigungselemente zwischen diesen Wän den und der Schalungsvorrichtung. Die erste Wand und die zweite Wand bilden also eine Art verlorene Schalung.

Die Erfindung geht außerdem von der Erkenntnis aus, daß sich maßhaltige Be tonelemente dann herstellen lassen, wenn eine maßgenaue Schalungsvorrich tung verwendet wird. Maßgenaue Schalungsvorrichtungen müssen jedoch mit ei nem großen Aufwand hergestellt werden. Dieser Aufwand lohnt sich nur dann, wenn mit einer Schalungsvorrichtung eine Vielzahl Betonelemente gefertigt wer den. Das vorherige Einbringen der Wände in die Schalungsvorrichtung führt dazu, daß der Aufwand für das Vorbereiten der Schalungsvorrichtung sinkt, weil die Schalungsvorrichtung selbst nicht mit dem Frischbeton in Berührung kommt. Somit müssen keine Betonreste eines zuvor gefertigten Betonelementes entfernt werden, wenn das nächste Betonelement hergestellt werden soll. Außerdem läßt sich eine Schalungsvorrichtung, die leicht von der außenliegenden ersten Wand und der außenliegenden zweiten Wand zu entfernen ist, problemlos mehrfach verwenden, so daß der Aufwand für eine maßhaltige Schalungsvorrichtung mit geringen Fertigungstoleranzen gerechtfertigt ist.

Wird die Schalungsvorrichtung während des Aushärtens des Betons gerüttelt, so entsteht ein fester Beton, der keine oder nur sehr wenige Lufteinschlüsse enthält. Verbleibende Lufteinschlüsse im Beton erfordern keine Nacharbeit, da sie nicht an den Außenwänden des Betonelementes sondern nur an den Innenwänden der ersten Wand und der zweiten Wand auftreten.

Die Maßhaltigkeit der Schalungsvorrichtung führt zu einem maßhaltigen Be tonelement mit exakt parallel zueinander liegenden Außenwänden. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß bei einer vertikalen Anordnung der ersten Wand und der zweiten Wand der zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand einge füllte Frischbeton auf die Wände einen starken Druck in Richtung Schalungsvor richtung ausübt. Die erste Wand und die zweite Wand werden somit durch große Kräfte an die Schalungsvorrichtung gedrückt. Zwischenräume zwischen erster Wand bzw. zweiter Wand und Schalungsvorrichtung treten folglich nicht auf. Der Vorteil von sehr maßhaltigen Betonelementen ist, daß sie gewährleisten, daß beim Einbau aufeinanderstoßender Betonelemente kein Versatz auftritt, der stö rend ist und durch Verspachteln oder Abschleifen beseitigt werden müßte. Beim Verwenden der erfindungsgemäßen Betonelemente gibt es keine Fugenabsätze an der Stoßstelle zweier benachbarter Betonelemente gleicher Wandstärke.

Die erste Wand und die zweite Wand befinden sich beim erfindungsgemäßen Betonelement sofort nach dem Aushärten der Betonwand an ihren endgültigen Positionen bezüglich der Betonwand. Diese Anordnung ermöglicht es, diese Wände auf einfache Art an der Betonwand zu befestigen, beispielsweise durch ei nen vor dem Einfüllen des Frischbetons aufgebrachten Klebstoff oder durch Befe stigungselemente, die ebenfalls vor dem Einbringen des Frischbetons ange bracht, und beim Aushärten des Betons mit diesem formschlüssig verbunden werden.

Bei einer Weiterbildung ist das die erste Wand, die zweite Wand und die Beton wand enthaltende Betonelement als Fertigteilbetonelement ausgebildet. Fertig teilbetonelemente werden in der Regel in einem speziellen Werk hergestellt. Im Werk wird eine sehr maßhaltige Schalungsvorrichtung zum Herstellen einer Viel zahl Betonelemente genutzt. Im Gegensatz zu einer Wanderschalungsvorrich tung, die von Baustelle zu Baustelle gefahren werden muß, ist eine im Werk auf gestellte Schalungsvorrichtung keiner Beschädigung während des Transports ausgesetzt.

Nach dem Aushärten des Betonelementes wird es im Werk weiterverarbeitet, z. B. werden Fenster und Türen eingebaut. Es werden so viele Arbeitsgänge wie mög lich von der Baustelle in das Werk verlagert. Auf der Baustelle müssen dann nur noch Arbeiten durchgeführt werden, die auf das Verbinden der Fertigteilbetonele mente gerichtet sind. Diese Vorgehensweise führt zu einem sorgfältig gefertigten Betonelement und zu einer schnellen Bauweise auf der Baustelle.

Ist das Bauelement ein Außenwandelement eines Fertigteilhauses, so kann die Betonwand in diesem Fall als tragende Wand benutzt werden. Abhängig von der zu tragenden Last und den Anforderungen des Bauherrn hat die Betonwand eine Dicke von beispielsweise 10 cm bis 25 cm. Die Materialien für die erste Wand und die zweite Wand werden so ausgewählt, daß das gesamte Betonelement ein vor gegebenes Wärmedämmverhalten hat.

Hat das Betonelement eine Höhe, die der Geschoßhöhe des Fertigteilhauses ent spricht, z. B. die Höhe 3 m, so läßt sich ein aufrecht stehendes Fertigteil noch mit vertretbarem Aufwand transportieren. Eine geringere Höhe würde dagegen die Zahl der Fertigbauteile und damit den Aufwand für den Bau des Fertigteilhauses erhöhen.

Grenzt die Betonwand an die erste Wand und die zweite Wand an, so ist der ge samte Zwischenraum zwischen den Wänden mit Beton ausgefüllt. Es ergibt sich ein Betonelement mit einer Folge von drei Schichten, die für die meisten Anforde rungen ausreichend ist.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Betonelementes haben die erste Wand und die zweite Wand eine so große Druckfestigkeit, daß ein Verformen der Wände durch den Frischbetondruck beim Herstellen der Betonwand verhindert wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß das Betonelement maßhal tig hergestellt werden kann, weil beim Herausnehmen des Betonelementes aus der Schalungsvorrichtung dessen Wandstärke unverändert bleibt.

Ebene und glatte Außenflächen der ersten Wand und der zweiten Wand gewähr leisten, daß das Betonelement an seiner Innenseite tapezierbar und an seiner Außenseite leicht verputzbar ist. Ein Verspachteln von Unebenheiten ist somit nicht notwendig. Die Innenflächen können gemäß einer Weiterbildung uneben sein. Wird die erste Wand bzw. die zweite Wand aus Platten unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt, deren Ränder genau aneinanderpassen, so gleicht der eingegossene Frischbeton die Unebenheiten an den Innenflächen der Wand aus. Die Unebenheiten auf der Innenfläche können auch durch das Zusammensetzen von Platten mit nicht planparallelen Seitenflächen entstehen. Auch in diesem Fall gleich der Frischbeton die Unebenheiten aus.

Das Betonelement ist in einer Ausgestaltung der Erfindung frei von Aufnahmevor richtungen für Abstandshalter, die dem Frischbetondruck auf die Außenwände beim Gießen der Betonwand entgegenwirken. Auch fehlen bei dieser Weiterbil dung diese Abstandshalter selbst. Damit entfällt das Herstellen, das Einbringen und das Befestigen von solchen Abstandshaltern vor dem Gießen der Betonwand. Die Abstandshalter müßten bei 3 m hohen Betonelementen beim Einfüllen des Frischbetons zwischen vertikal stehende Wände Kräfte größer als 80 kN/m² auf nehmen. Aus diesem Grund bestehen herkömmliche Abstandshalter aus Stahl oder Betonelementen. Diese Elemente müssen bei herkömmlichen Verfahren an den Wänden befestigt werden, beispielsweise durch Einbetonieren oder Aufkle ben. Da bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Betonelementes keine Abstandshalter erforderlich sind, vereinfacht sich die Herstellung des Betonele mentes erheblich.

Zum Verbinden der Betonwand und der ersten Wand bzw. der zweiten Wand läßt sich eine Klebeschicht verwenden. Als Klebstoff werden beispielsweise betonge bundene Klebstoffe auf mineralischer Basis verwendet. Insbesondere lassen sich so Kunststoffwände leicht an der Betonwand befestigen.

Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der zu befestigenden Wand und der Betonwand eine formschlüssige Verbindung bestehen. Beispielsweise enthält die zu befestigende Wand schwalbenschwanzförmige Einfräsungen, in welche der Frischbeton einfließen kann. Nach dem Aushärten ergibt sich eine feste mechani sche Verbindung zwischen Betonwand und angrenzender Wand.

Bei einer anderen Weiterbildung werden Befestigungselemente zum Befestigen der angrenzenden Wand an der Betonwand verwendet, beispielsweise Dübel und Schrauben. Die Befestigungselemente sind so dimensioniert, daß sie ohne die Betonwand Kräfte kleiner als 20 kN/m² aufnehmen. Eine solche Kraft ist ausrei chend, um ein Verschieben der Wände zueinander in der Schalungsvorrichtung zu vermeiden. Nach dem Aushärten der Betonwand müssen die Befestigungs elemente bei einer nächsten Weiterbildung Kräfte kleiner als 50 kN/m² aufneh men, um zu verhindern, daß die Außenwände durch Winddruck oder Windsog von der Betonwand abgehoben werden. Damit sind die Befestigungselemente für wesentlich kleinere Kräfte dimensioniert als die bekannten Abstandshalter, die dem Frischbetondruck entgegenwirken müssen. Beispielsweise werden sechs bis acht Befestigungselemente pro m² verwendet.

Bei einer Ausgestaltung enthält die erste Wand einen Holzanteil, der vorzugs weise kleiner als 50% ist. Der Holzanteil führt zu einer guten Luftdurchlässigkeit der ersten Wand und zu einem angenehmen Raumklima in den Räumen des Fer tigteilhauses. Wird neben dem Holzanteil ein Anteil Zement in der ersten Wand verwendet, wie es beim Verwenden von Zementspanplatten der Fall ist, so lassen sich die Vorteile der Zementspanplatte für die Herstellung des Betonelementes verwenden. Beispielsweise haben Zementspanplatten ein geringes Quellverhal ten und einen geringen Ausdehnungskoeffizienten. Werden Cospan-Massivbau platten oder Cospanel-Massivbauplatten der Firma Schwörer Haus GmbH einge setzt, so entstehen Fertigteilbetonelemente mit besonderen Eigenschaften. Die Eigenschaften von Cospan-Massivbauplatten sind unter anderem die Beständig keit gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, die hervorragenden bauphysikalischen Eigenschaften sowie die Umweltfreundlichkeit. Weitere Eigenschaften solcher Massivbauplatten sind in der Europäischen Patentanmeldung EP 95 107 087 ge nannt. Als mineralisches Bindemittel läßt sich anstelle des Zements beispiels weise auch Gips verwenden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel besteht die zweite Wand aus Kunststoff, vorzugsweise aus kostengünstigem Styropor oder Polyurethan. Beim Verwenden der Schichtenfolge Cospan-Massivbauplatte, Betonwand, Styroporwand ergibt sich ein Betonelement, das für den Bau von Fertigteilhäusern für Wohnzwecke bestens geeignet ist.

Enthält die zweite Wand geschoßhohe Kunststoffplatten, so sind diese Kunst stoffplatten im Gegensatz zu den handelsüblichen Styropor-Platten mit einer Größe von 1 m mal 1 m mit weniger Arbeitsschritten verarbeitbar. Vorzugsweise sind die geschoßhohen Kunststoffplatten an den Seiten gespundet, haben Auf nahmen für Zwischenelemente oder haben einen Stufenfalz. Benachbarte Kunst stoffplatten lassen sich so auf einfache Art derart miteinander verbinden, daß der Frischbeton nicht durch die Zwischenräume zwischen den Kunststoffplatten an die Schalungsvorrichtung dringt.

Bei einer Ausgestaltung des Betonelementes ragt die erste Wand und/oder die zweite Wand über die Betonwand an mindestens einem Rand hinaus. Ein solches Überstehen ermöglicht es, die Wärmedämmung im Bereich von Deckenelementen auf einfache Art durchzuführen, wenn sogenannte zwischengehängte Decken elemente verwendet werden. Bei einem Fertigteilbetonelement ist der Über stand vorzugsweise kleiner als 15 cm, um eine Beschädigung des Überstandes beim Transport zu vermeiden.

Bei einer nächsten Weiterbildung enthält das Betonelement die wesentlichen Teile eines Wärmedämmverbundsystems. Dazu gehören neben einer wärme dämmenden Wand ein sogenanntes Trogprofil an der Unterseite des Betonele mentes und Profile in den Bereichen der Fenster und Türen. Der Einbau des Wärmedämmverbundsystems erleichtert die Fertigung des Betonelementes, weil z. B. das Trogprofil als unterer Abschluß beim Gießen der Betonwand dient. Das Wärmedämmverbundsystem wird also im Werk am Betonelement befestigt und ein Anbringen auf der Baustelle ist somit nicht mehr notwendig.

Bei einer Ausgestaltung enthält das Betonelement bereits Einbauten für die Ener gieversorgung, beispielsweise Elektrodosen, Elektroleerrohre und Heizungsrohre. Die erste Wand oder die zweite Wand dient als Abstandshalter, um die Einbauten in einem vorgegebenen Abstand zur Außenfläche zu halten. Zusätzliche Maß nahmen für Abstandshalter sind somit entbehrlich.

Die weiter oben angegebene Aufgabe wird für ein Verfahren zum Herstellen eines Betonelementes durch die im Patentanspruch 13 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die Außenwände in eine Schalungsvorrichtung eingebracht. Danach wird in den Zwischenraum zwischen erster Wand und zweiter Wand Frischbeton eingefüllt. Der Frischbetondruck drückt die erste Wand und die zweite Wand gegen die Schalungsvorrichtung. Da bei sind die erste Wand und die zweite Wand nicht durch Halteelemente mit der Schalungsvorrichtung verbunden. Der Frischbeton härtet in der Schalungsvorrich tung zu einer Betonwand aus. Nach dem Aushärten wird die Schalungsvorrich tung entfernt. Die erste Wand und die zweite Wand verbleiben nach dem Entfer nen der Schalungsvorrichtung in ihrer Position bezüglich der Betonwand. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht das erfindungsgemäße Betonelement. Somit gelten die oben angegebenen technischen Wirkungen auch für das erfin dungsgemäße Verfahren.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein die erste Wand, die zweite Wand und die Betonwand enthaltendes Betonelement als Fer tigteilbetonelement weiterbearbeitet. Somit gelten die oben zu einem Fertigteil element angegebenen technischen Wirkungen. Das Fertigteilbetonelement wird nach der Bearbeitung zum Einbauort in einem Fertigteilhaus transportiert.

Wird die erste Wand vor dem Einbringen in die Schalungsvorrichtung bearbeitet, vorzugsweise mit einer CAD/CAM-Einrichtung, so lassen sich Aussparungen für Installationen sowie für Fenster und Türen maßgenau ausfräsen bzw. ausbohren. Werden vor dem Transport zum Einbauort in das Betonelement Fenster einge setzt und wird ein Außenputz aufgebracht, so entsteht ein Fertigteilbetonelement, das das Werk in einem Zustand verläßt, wie er bisher nur bei Fertigteilelementen mit Holzständerwerk bekannt ist.

Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jeweils meh rere Betonelemente in einer Batterieschalungsvorrichtung hergestellt. Stehen die Betonelemente während des Aushärtens vertikal und nebeneinander, so wird nur eine sehr geringe Fertigungsfläche benötigt. Die als verlorene Schalung dienen den Wände für die einzelnen Betonelemente werden nacheinander in die Batte rieschalungsvorrichtung eingebracht. Nach dem Aushärten befinden sich die Be tonelemente bereits in der vertikalen Lage und müssen für die Weiterbearbeitung nicht mehr aufgestellt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegen den Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Massivwand,

Fig. 2 die Auflage der Massivwand auf einer Grundfläche,

Fig. 3 die Verbindung des oberen Abschnitts der Massivwand mit Decken elementen, und

Fig. 4A, 4B und 4C ein Flußdiagramm mit Verfahrensschritten zur Herstellung der Mas sivwand.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung entlang eines Querschnitts einer Mas sivwand 10, die eine äußere Styroporschicht 12, eine an die Styroporschicht 12 angrenzende Betonwand 14 und eine an die Betonwand 14 angrenzende Cos pan-Massivbauplatte 16 enthält. Die Styroporschicht 12 hat eine Wandstärke von 150 mm. Die Betonwand 14 ist 100 mm stark und hat eine nicht dargestellte Stahlbewehrung. Die Cospan-Massivbauplatte 16 hat eine Wandstärke von 25 mm. Die Massivwand 10 hat eine Höhe von 3 m und ist damit so hoch wie ein Ge schoß eines Fertigteilhauses.

In der Massivwand 10 befindet sich eine Aussparung, die durch einen Ausspa rungskasten 18 begrenzt ist. Der Aussparungskasten 18 wird aus dem gleichen Material wie die Cospan-Massivbauplatte 16 hergestellt und ist in Umfangsrich tung allseitig von der Massivwand 10 umgeben. An der Oberseite des Ausspa rungskastens 18 befindet sich ein Rolladenkasten 20, in welchem ein Rolladen 22 aufgerollt werden kann. Außerdem befindet sich innerhalb des Aussparungska stens 18 ein Fenster 24, dessen Fensterrahmen 26 zwischen Rolladenkasten 20 und Aussparungskasten 18 eingepaßt ist. Im Fensterrahmen 26 ist ein Fenster flügelrahmen 28 zum Halten einer Fensterscheibe 29 angeordnet. Unterhalb des Fensters 24 befinden sich auf der Außenseite der Massivwand 10 ein Fenster brett 30 und auf der Innenseite der Massivwand 10 ein Fenstersims 32.

Eine langgestreckte Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der Unterseite der Massivwand 10 und bildet eine Auflagefläche für die Massivwand 10. Die Mas sivwand 10 ist mit Hilfe eines Stahlwinkels 36 auf einer Kellerdecke 38 befestigt. Über der Kellerdecke befindet sich auf etwa der gleichen Höhe wie der untere Abschluß der Massivwand 10 eine Dämmschicht 40. Auf der Oberseite der Mas sivwand 10 ist ein Deckenelement 41 aufgelegt, das mit Hilfe eines stufenförmig gebogenen Stahlwinkels 42 an der Massivwand 10 befestigt ist. Das Deckenele ment 41 ist Teil einer sogenannten eingehängten Decke, weil der Auflageab schnitt auf der Betonwand 14 im Vergleich zum gesamten Deckenelement 41 eine geringere Höhe hat.

Die Massivwand 10 wurde in einem Werk hergestellt, wie unten an Hand der Fig. 4A bis 4C noch erläutert. Anschließend wurde die Massivwand 10 zum Ein bauort transportiert und mit der Kellerdecke 38 verbunden.

Fig. 2 zeigt die Auflage der Massivwand 10 auf der Kellerdecke 38 in einer ver größerten Darstellung. Die Massivwand 10 ist auf der Kellerdecke 38 so angeord net, daß die nach außen zeigende Fläche 43 der Betonwand 14 mit der Außenflä che 44 der Kellerwand 38 fluchtet. Somit ragt die Styroporschicht 12 über die Au ßenfläche 44 der Kellerdecke 38 hinaus. Entlang der unteren Fläche der Styro porschicht 12 erstreckt sich ein Trogprofil 46, das mit der Betonwand 14 verbun den ist. Das Trogprofil 46 bildet im Bereich der Styroporschicht 12 den unteren Abschluß der Massivwand 10. Auf der Baustelle wurde an der unteren Massiv bauplatte 34 ein sich entlang des Trogprofils 46 erstreckendes Sockelblech 48 befestigt, das als Schutz gegen Spritzwasser dient.

Der Stahlwinkel 36 hat einen Auflageschenkel 50 und einen im Winkel von 90° zum Auflageschenkel 50 angeordneten Halteschenkel 52. Der Auflageschenkel 50 liegt auf der Kellerdecke 38 auf und ist mit nicht dargestellten Verbindungs elementen an der Kellerdecke 38 befestigt. Der Halteschenkel 52 erstreckt sich in eine passende Aussparungsfläche in der Massivbauplatte 16 und schließt an sei ner Außenfläche mit der nach außen zeigenden Fläche 54 der Massivbauplatte 16 ab. Im Halteschenkel 52 befindet sich eine Bohrung, in die ein Bolzen 56 ein geschweißt worden ist.

Der Bolzen 56 verbindet den Stahlwinkel 36 mit einem Stahlwinkel 58. Auf der ei nen Seite ragt der Bolzen 56 in eine Aussparung innerhalb der Massivbauplatte 16 und auf der anderen Seite ragt der Bolzen 56 in die Betonwand 14 hinein. Der Stahlwinkel 58 hat einen Auflageschenkel 60, der auf der unteren Massivbau platte 34 aufliegt und an den freien Seiten von der Betonwand 14 umgeben ist. Ein mit dem Bolzen 56 verbundener Halteschenkel 62 des Stahlwinkels 58 ist im rechten Winkel zum Auflageschenkel 60 angeordnet. Der Halteschenkel 62 ist kürzer als der Halteschenkel 52, so daß die unterschiedlichen Auflagehöhen der beiden Stahlwinkel 36 und 58 ausgeglichen werden. Zwischen Kellerdecke 38 und unterer Massivbauplatte 34 erstreckt sich entlang der Massivwand 10 ein Auflageelement 64, das verhindert, daß sich die Massivwand 10 nach außen neigt.

Fig. 3 zeigt die Verbindung des oberen Abschnitts der Massivwand 10 mit dem Deckenelement 41 und mit einem Giebelelement 66 in einer vergrößerten Dar stellung. Auf der oberen Fläche der Betonwand 14 ist ein Auflageschenkel 68 des Stahlwinkels 69 mit Hilfe einer Schraube 70 befestigt. Der Schraubenkopf der Schraube 70 und der größte Teil des Schraubenschaftes der Schraube 70 werden von der Betonwand 14 umgeben und somit sicher im Beton gehalten. Der verblei bende Abschnitt des Schraubenschaftes der Schraube 70 ist in eine Gewindeboh rung im Auflageschenkel 68 geschraubt. Senkrecht zum Auflageschenkel 68 be findet sich ein kürzerer Halteschenkel 72, dessen Außenfläche mit der Außenflä che der Massivbauplatte 16 fluchtet. Im Halteschenkel 72 befindet sich eine Boh rung, durch die ein Nagel 74 verläuft. Zwischen dem Auflageschenkel 68 und dem Halteschenkel 72 des Stahlwinkels 42 befindet sich ein Auflageklotz 76, der mit Hilfe des Nagels 74 am Stahlwinkel 69 befestigt ist. Eine Massivbauplatte 78 des Deckenelementes 41 verläuft in waagerechter Richtung und bildet den oberen Ab schluß des Deckenelementes 41. Die Massivbauplatte 78 des Deckenelementes 41 ragt etwas über die Oberkante der Betonwand 14 hinaus. Das Deckenelement 41 enthält außerdem nicht dargestellte Stahlbewehrungen.

Die Styroporschicht 12 ragt über die obere Abschlußfläche der Betonwand 14 und damit auch über den Auflageschenkel des Stahlwinkels 42 hinaus. Eine Ausspa rung 80 entlang der oberen Innenkante der Styroporschicht 12 bietet Raum für den Aufsatz des Giebelelementes 66, das eine äußere Massivbauplatte 82 hat, die in senkrechter Richtung verläuft und deren Innenseite mit der Außenfläche der Massivbauplatte 78 des Deckenelementes 41 fluchtet. An der Außenseite der Massivbauplatte 82 ist eine Dämmschicht 84 befestigt, die für eine gute Wärme dämmung im Bereich des Daches sorgt. Zwischen der Dämmschicht 84 und dem überstehenden Abschnitt der Styroporschicht 12 liegt ein wenige Millimeter dickes Isolierband 85. Die Wärmeisolierung zwischen Betonelement 10 und Giebelele ment 66 ist aufgrund der Ausgestaltung der Styroporschicht 12 einfach. Beim Verwenden eines in seiner gesamten Höhe auf der Betonwand 14 aufliegenden Deckenelementes müßten zwischen Styroporschicht 12 und Dämmschicht 84 weitere Dämmplatten angeordnet werden.

Das Giebelelement 66 enthält ein Holzständerwerk, von dem in Fig. 3 ein in Richtung der Oberkante der Massivwand 10 verlaufender Auflagebalken 86 dar gestellt ist. Der Auflagebalken 86 befindet sich zwischen der Massivbauplatte 82 und einer parallel zu der Massivbauplatte 82 angeordneten Massivbauplatte 88. Die Unterseite des Holzbalkens 86 liegt auf einem Auflageelement 90 auf, das im Randbereich der Massivbauplatte 78 entlang der äußeren oberen Kante der Mas sivwand 10 verläuft.

Die Fig. 4A, 4B und 4C zeigen ein Flußdiagramm mit Verfahrensschritten zur Herstellung der Massivwand 10. Die Verfahrensschritte werden bis auf den letzten Verfahrensschritt in einem Werk zur Herstellung von Fertigteilbetonelementen ausgeführt. Beim Erläutern der Fig. 4A, 4B und 4C wird auch auf die Fig. 1 Bezug genommen.

Das Verfahren beginnt in einem Schritt S10. In einem Schritt S12 wird die Beton wand 10 mit Hilfe eines CAD-Programms (Computer Aided Design) konstruiert. Dabei werden vom CAD-Programm Daten erzeugt, mit denen Werkzeugmaschi nen direkt angesteuert werden können. Diese Daten werden im folgenden als CAM-Daten (Computer Aided Manufactory) bezeichnet. In einem folgenden Schritt S14 wird ein Teil der CAM-Daten zur Ansteuerung von Fräs- und Bohrma schinen verwendet, welche Massivbauplattenelemente bearbeiten. Beim Bear beiten werden sämtliche Konturen, Aussparungen, Einfräsungen für Heizungs rohre und für Elektroinstallationen in die Massivbauplatten eingefräst bzw. ge bohrt. Unter anderem werden schwalbenschwanzförmige Aussparungen ausge fräst, in die Frischbeton fließen kann, der im ausgehärteten Zutand die Massiv bauplatte 16 hält.

In einem folgenden Schritt S16 werden die Massivbauplattenelemente auf einem sogenannten Einlegetisch waagerecht aufgelegt und an den Stirnflächen unter einander verleimt. Damit wird die spätere Innenwandfläche der Massivbauplatte 16 hergestellt, die beispielsweise eine Wandfläche von 13 m mal 3 m hat.

In einem nächsten Schritt S18 werden Elektrodosen und Elektroleerrohre und Heizungsrohre in die dafür vorgesehenen Ausfräsungen der Massivbauplatte 16 eingebaut. Beim Einbau der Installationen dient die Massivbauplatte 14 als Aufla gefläche und gibt einen bestimmten Abstand zur Außenfläche der Massivbau platte 16 vor. In einem folgenden Verfahrensschritt S20 werden bereits vorgefer tigte Aussparungskästen 18 für Fenster und Türen in dafür vorgesehene Ausspa rungen der Massivbauplatte 16 eingelegt und mit der Massivbauplatte 16 verbun den. Beispielsweise werden die Aussparungskästen mit der Massivbauplatte 16 verleimt, verschraubt oder verklammert.

In einem Verfahrensschritt S22 wird die untere Massivbauplatte 34 an der Mas sivbauplatte 16 befestigt, beispielsweise durch Kleben, Klammern oder Schrau ben. Weiterhin werden im Verfahrensschritt S22 Aluminiumprofile für ein Wärme dämmverbundsystem im Bereich der Fenster und Türen eingelegt und mit der Massivbauplatte 16 verschraubt. Auch das Trogprofil 46 wird als Teil des Wärme dämmverbundsystems in diesem Verfahrensschritt an der unteren Massivwand 34 befestigt. Anschließend werden in einem Verfahrensschritt S24 Bewehrungsele mente aus Stahl auf die Massivbauplatte 16 aufgelegt und befestigt, beispiels weise mit Klebstoff oder mit Schrauben.

In einem fofgenden Verfahrensschritt S30 werden Abstandselemente in dafür vor gesehene Ausfräsungen der Massivbauplatte 16 eingesteckt. In einem folgenden Verfahrensschritt S32 werden die Styroporplatten auf der einen Seite mit einem betongebundenen Klebstoff auf Mineralbasis bestrichen. Anschließend werden die Styroporplatten auf die Abstandselemente aufgelegt. Zwischen den Styro porelementen befinden sich Federelemente in dafür vorgesehenen Aussparungen an den Längsseiten der Styroporelemente. Außerhalb des Bereichs für Fenster und Türen sind die Styroporplatten geschoßhoch, z. B. 3 m, und haben eine Breite von 1 m.

In einem Verfahrensschritt S36 werden die Massivbauplatte 16 und die ihr gegen überliegende Styroporwand 12 vom Einlegetisch zu einer Schalungsvorrichtung transportiert. Die Schalungsvorrichtung wird in einem Verfahrensschritt S38 ein gerichtet. In der Schalungsvorrichtung können jeweils vier vertikal angeordnete Betonelemente gleichzeitig gefertigt werden.

In einem Verfahrensschritt S40 wird die Massivbauplatte 16 und die ihr gegen überliegende Styroporwand 12 in die Schalungsvorrichtung eingelegt. Anschlie ßend wird eine erste Schottwand in die Schalvorrichtung eingebracht und befe stigt. Nach dem Einbringen weiterer Elemente aus Massivbauplatte und Styro porwand wird die gesamte Schalungsvorrichtung geschlossen und mit Hilfe von Spannzylindern verspannt.

In einem Verfahrensschritt S44 wird Frischbeton jeweils zwischen die Massivbau platte 16 und die Styroporwand 12 gegossen. Der Frischbeton wird mit Hilfe von Betonrüttlern verdichtet.

Anschließend braucht der Frischbeton etwa sechs bis acht Stunden, um auszu härten, vgl. Verfahrensschritt S46. Nach dem Aushärten wird die Schalungsvor richtung entspannt und geöffnet, vgl. Verfahrensschritt S48.

In einem Verfahrensschritt S50 werden die Betonelemente an einbetonierten Transportankern aus der Schalungsvorrichtung auf einen Transportwagen geho ben. Dabei verbleiben sie in vertikaler Lage.

In einem folgenden Verfahrensschritt S52 werden die Betonelemente zu einem Fenstereinbauplatz transportiert, an dem Fenster, Türen sowie Isolierelemente eingebaut werden, vgl. Verfahrensschritt S54.

In einem Verfahrensschritt S56 werden die bereits eingebauten Fenster und Tü ren mit einer Kunststoffolie abgeklebt. Anschließend wird ein Putzgewebe auf der Außenseite der Massivwand 10 befestigt und mit Grundputz verspachtelt. Dabei werden auch sogenannte Kantenschutzwinkel des Wärmedämmverbundsystems an den Kanten der Massivwand 10 befestigt.

Der Grundputz trocknet in einem Verfahrensschritt S60. Nach dem Trocknen des Grundputzes wird in einem Verfahrensschritt S62 der Oberputz aufgebracht.

In einem nächsten Verfahrensschritt S64 wird der Oberputz getrocknet. Anschlie ßend wird in einem Verfahrensschritt S66 ein Farbanstrich auf den Putz aufge bracht. Dieser Farbanstrich trocknet in einem Verfahrensschritt S68.

Das Fertigteilbetonelement steht nun zur Auslieferung bereit. In einem Verfah rensschritt S70 wird das Fertigteilbetonelemente verladen und zum Einbauort auf die Baustelle transportiert. Dort wird es als Außenwandelement in das Fertigteil haus eingebaut. Das Verfahren ist in einem Verfahrensschritt S72 beendet.

Somit läßt sich eine kontinuierliche Fertigung von Fertigteilbetonelementen reali sieren. Damit es beim Aushärten der Betonwände nicht zu Verzögerungen kommt, gibt es mehrere Schalungsvorrichtungen.

Bezugszeichenliste

10

Massivwand

12

Styroporschicht

14

Betonwand

16

Massivbauplatte

18

Aussparungskasten

20

Rolladenkasten

22

Rolladen

24

Fenster

26

Fensterrahmen

28

Fensterflügelrahmen

29

Fensterscheibe

30

Fensterbrett

32

Fenstersims

34

Massivbauplatte

36

Stahlwinkel

38

Kellerdecke

40

Dämmschicht

41

Deckenelement

42

Stahlwinkel

43

,

44

Seitenfläche

46

Trogprofil

48

Sockelblech

50

Auflagewinkel

52

Halteschenkel

54

Fläche

56

Bolzen

58

Stahlwinkel

60

Auflageschenkel

62

Halteschenkel

64

Auflageelement

66

Giebelelement

68

Auflageschenkel

69

Stahlwinkel

70

Schraube

72

Halteschenkel

74

Nagel

76

Auflageklotz

78

Massivbauplatte

80

Aussparung

82

Massivbauplatte

84

Dämmschicht

85

Isolierband

86

Auflagebalken

88

Massivbauplatte

90

Auflageelement
S10 Start
S12 CAD-Daten
S14 Fräsen der Cospan-Platte
S16 Cospan-Platten auf Einlegetisch verleimen
S18 Einbauen von Installationsteilen
S20 Aussparungskästen aufleimen
S22 Alu-Profile anbringen
S24 Bewehrungselemente einlegen
S30 Abstandselemente einsetzen
S32 Kleben und Einlegen der Isolierplatte
S36 Transport zur Schalung
S38 Einrichtung der Schalung
S40 Einlegen in Schalung
S42 Schließen und Spannen der Schalung
S44 Betonieren und Verdichten
S46 Aushärten
S48 Entspannen und Öffnen der Schalung
S50 Auflegen der Wand auf Wagen
S52 Transport zum Fenstereinbauplatz
S54 Fenstereinbau, Türeneinbau, Isolierung
S56 Abkleben der Fenster und Türen
S58 Aufbringen des Grundputzes
S60 Trocknen
S62 Aufbringen des Oberputzes
S64 Trocknen
S66 Aufbringen des Farbanstrichs
S68 Trocknen
S70 Verladen und Transport
S72 Ende

Claims

1. Betonelement (10),
mit einer ersten Wand (16),
einer parallel zur ersten Wand (16) angeordneten zweiten Wand (12),
und mit einer zwischen der ersten Wand (16) und der zweiten Wand (12) angeordneten Betonwand (14), bei deren Herstellung Frischbeton zwischen die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) bezüglich der Betonwand (14) in einer Position angeordnet sind, in die sie während der Herstellung der Betonwand (14) durch den nach außen ge gen eine Schalungsvorrichtung gerichteten Frischbetondruck gedrückt wor den sind.

2. Betonelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die erste Wand (16), die zweite Wand (12) und die Betonwand (14) enthaltende Betonelement (10) als Fertigteilbetonelement zum Einbau in einem Fertig teilhaus ausgebildet ist.

3. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) eine so große Druckfestigkeit haben, daß ein Verformen der Wände (16, 12) durch den Frischbetondruck beim Herstellen der Betonwand (12) verhindert wird.

4. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (16) und/oder die zweite Wand (12) eine ebene und glatte Außenfläche hat und daß die Innenfläche der ersten Wand (16) und/oder der zweiten Wand uneben ist.

5. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement (10) frei von Aufnahmevorrichtun gen für Abstandshalter ist, die dem Frischbetondruck auf die erste Wand und/oder auf die zweite Wand beim Gießen der Betonwand (14) entgegen wirken.

6. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch Befestigungselemente zum Befestigen der ersten Wand und/oder der zweiten Wand an der Betonwand (14), wobei die Befesti gungselemente so dimensioniert sind, daß sie ohne die Betonwand (14) Kräfte kleiner als 20 kN/m² aufnehmen, und/oder wobei die Befestigungselemente nach dem Aushärten der Beton wand (14) Kräfte kleiner als 50 kN/m² aufnehmen.

7. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (16) einen Holzanteil enthält.

8. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand mineralische Bindemittel enthält, vor zugsweise Zement.

9. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wand (12) Kunststoff, vorzugsweise Styro por oder Polyurethan enthält.

10. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wand (16) und/oder die zweite Wand (12) die Betonwand (14) an mindestens einem Rand überragt, vorzugsweise am oberen Rand.

11. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement (10) die wesentlichen Teile eines Wärmedämmverbundsystems enthält.

12. Betonelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement (10) Einbauten für die Energiever sorgung enthält, vorzugsweise Elektrodosen und/oder Elektroleerrohre und/oder Heizungsrohre und daß die erste Wand (16) oder die zweite Wand einen Abstand der Einbauten zu einer Außenfläche des Betonelementes (10) festlegen.

13. Verfahren zum Herstellen eines Betonelementes (10),
bei dem eine erste Wand (16) in eine Schalungsvorrichtung eingebracht wird (S40),
parallel zur ersten Wand (16) eine zweite Wand (12) in die Schalungsvor richtung eingebracht wird (S40),
in den Zwischenraum zwischen erster Wand (16) und zweiter Wand (12) Frischbeton eingefüllt wird (S44),
der Frischbetondruck die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) gegen die Schalungsvorrichtung drückt,
der Frischbeton in der Schalungsvorrichtung zu einer Betonwand (14) aus härtet (S46),
nach dem Aushärten die Schalungsvorrichtung entfernt wird (S48) und die erste Wand (16) und die zweite Wand (12) in ihrer Position bezüglich der Betonwand (12) verbleiben.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein die erste Wand (16), die zweite Wand (12) und die Betonwand (14) enthaltendes Be tonelement (10) als Fertigteilbetonelement an einem anderen Ort als dem Aushärtort weiterbearbeitet wird (S52 bis S70).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Fertigteil betonelement (10) zum Einbauort in einem Fertigteilhaus transportiert wird (S70).

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Betonelemente (12) in einer Batterieschalungsvorrich tung hergestellt werden.