DE202011002553U1

DE202011002553U1 - Heat-insulating components

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Publication number: DE202011002553U1
Application number: DE202011002553U
Authority: DE
Original assignee: Miscanthus Nawaro Innovations S A; MISCANTHUS-NAWARO-INNOVATIONS SA
Current assignee: Miscanthus Nawaro Innovations S A; MISCANTHUS-NAWARO-INNOVATIONS SA
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-09
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2021-02-10
Also published as: AT12611U1; FR2956419A1; CH702665A2; CH702665B1; FR2956419B1; BE1019951A3; LU91649B1

Abstract

Statisch belastbares wärmedämmendes Fertigbauteil, insbesondere in Form von vorgefertigten Wandelementen, aus Naturfaserbeton und einem innenliegenden, im Naturfaserbeton integrierten Stahlbetontragwerk, wobei die statische Funktion im wesentlichen durch das im Naturfaserbeton integrierten Stahlbetontragwerk erreicht wird.Static load-bearing heat-insulating prefabricated component, in particular in the form of prefabricated wall elements, made of natural fiber concrete and an internal, in natural fiber reinforced steel reinforced concrete structure, the static function is achieved essentially by the integrated in natural fiber concrete reinforced concrete structure.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein wärmedämmende Fertigbauteile, insbesondere Wandelemente.The present invention relates generally to thermally insulating prefabricated components, in particular wall elements.

Stand der TechnikState of the art

Bauteile, vorwiegend zur Herstellung von Gebäudewänden, welche teilweise aus mineralisch gebundenen Naturfasern bestehen, sind bekannt.Components, mainly for the production of building walls, which partially consist of mineral-bonded natural fibers, are known.

Auf dem Markt befindliche Systeme verwenden z. B. Mantelsteine aus Holzspanbeton mit Wandstärken von 3–6 cm welche aufeinandergesetzt eine innen hohle Wand ergeben, die vor Ort auf der Baustelle ausbetoniert wird. Bei der so entstandenen Gebäudewand übernimmt der Beton die statische Funktion und der Holzspanbeton dient als „verlorene Schalung” und als „Putzträger”, sowie im geringen Maße zur Wärmedämmung. So entsteht ein Bauteil mit einem sehr hohen Betonanteil und einem sehr geringen Anteil an Naturfasern mit einem geringen Dampfdiffusionsdurchlass und sehr geringem Wärmedämmwert.On the market systems use z. B. Casing stones from wood chip concrete with wall thicknesses of 3-6 cm which put together an inner hollow wall, which is concreted on site on the site. The concrete takes on the static function in the resulting building wall and the wood chip concrete serves as a "lost formwork" and as a "plaster base", and to a lesser extent for thermal insulation. The result is a component with a very high proportion of concrete and a very low proportion of natural fibers with a low vapor diffusion passage and very low thermal insulation value.

Weiterhin gibt es Bauteile als „Sandwich-Elemente” welche aus einer Schicht Naturfaserbeton zur Wärmedämmung auf der Außenseite und einer Schicht Stahlbeton als Tragwerk auf der Innenseite bestehen.Furthermore, there are components as "sandwich elements" which consist of a layer of natural fiber concrete for thermal insulation on the outside and a layer of reinforced concrete as a supporting structure on the inside.

Diese Bauteile werden als großformatige Fertigteile im Werk hergestellt und auf der Baustelle montiert. Auch diese Bauteile sind wenig diffusionsfähig und besitzen einen geringen Wärmedämmwert.These components are manufactured in the factory as large-format finished parts and mounted on the construction site. These components are less diffusible and have a low thermal insulation value.

Außerdem gibt es Bauteile welche aus einer Schicht Naturfasern und einem innenliegenden Fachwerkrahmen aus Holz bestehen. Bei dieser Konstruktion übernimmt der Fachwerkrahmen die statische Funktion und der Naturfaserbeton die Wärmedämmung. Auch diese Bauteile werden als großformatige Fertigteile im Werk hergestellt und auf der Baustelle verschraubt.There are also components which consist of a layer of natural fibers and an internal truss frame made of wood. In this construction, the truss frame assumes the static function and the natural fiber concrete the thermal insulation. These components are also manufactured as large-sized finished parts in the factory and bolted to the site.

Diese Bauteile besitzen im Gegensatz zu den vorher aufgezeigten Systemen eine gute Wärmedämmung und eine hohe Dampfdiffusionsfähigkeit. Jedoch lässt die durch den Holz-Fachwerkrahmen bedingte Verschraubung der Bauteile nur in geringem Umfang statische Lastabtragungen über diese Verbindungen zu.These components have, in contrast to the previously shown systems, a good thermal insulation and a high vapor diffusion capacity. However, due to the timber framework framework screwing the components only to a small extent static load transfers over these compounds.

Dadurch sind höhere Gebäude mit mehr als 2 Stockwerken nur bedingt mit hohem Aufwand möglich. Auch ist generell das Quell- und Schwundverhalten des Holzrahmens ein grundsätzliches Problem das unbedingt in Betracht gezogen werden muss. Die Herstellung und die Verarbeitung des Holzfachwerkrahmens im Fertigteilwerk sind außerdem sehr aufwändig und somit kostenintensiv.As a result, higher buildings with more than 2 floors are only partially possible with great effort. Also, in general, the swelling and shrinkage behavior of the wooden frame is a fundamental problem that must be considered. In addition, the production and processing of the timber truss frame in the precast plant are very complex and therefore cost-intensive.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Konstruktion eines Bauteils, das zumindest einige der erwähnten Nachteile nicht besitzt und prinzipiell die Vorteile einer hohen Diffusionsfähigkeit und sehr guten Wärmedämmung, bei gleichzeitig guten statischen Eigenschaften und einer einfachen und kostengünstigen Handhabung bei der Herstellung und Montage vereint.An object of the present invention is therefore the construction of a component which does not possess at least some of the mentioned disadvantages and in principle combines the advantages of a high diffusibility and very good thermal insulation, at the same time good static properties and a simple and inexpensive handling during manufacture and assembly.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a component according to claim 1.

Allgemeine Beschreibung der ErfindungGeneral description of the invention

Die Erfindung betrifft demnach ein statisch belastbares wärmedämmendes Fertigbauteil, insbesondere in Form von vorgefertigten Wandelementen, mit einem möglichst hohen, ökologisch sinnvollem Anteil Naturfaserbeton, sowie einem innenliegenden, bereits im Naturfaserbeton integrierten Stahlbetontragwerk, wobei die statische Funktion im wesentlichen durch dieses innenliegende, in den Naturfaserbeton eingelassene/integrierte Stahlbetontragwerk erreicht wird. Ein solches Fertigbauteil integriert demnach bereits ab Werk beide Hauptfunktionen eines tragenden Bauteils, d. h. die Trennfunktion zwischen Räumen oder Zonen, sowie die Aufnahme von Kräften und Lasten.Accordingly, the invention relates to a statically resilient thermally insulating prefabricated component, in particular in the form of prefabricated wall elements, with the highest possible ecologically meaningful proportion of natural fiber concrete, and an internal, already in natural fiber reinforced steel reinforced concrete structure, the static function essentially by this internal, in the natural fiber concrete sunken / integrated reinforced concrete structure is achieved. Accordingly, such a prefabricated component already integrates both main functions of a load-bearing component ex works, ie. H. the separation function between rooms or zones, as well as the absorption of forces and loads.

Die Vorteile eines solchen Fertigbauteils sind demnach eine erhöhte statische Belastbarkeit bei verhältnismäßig geringem Gewicht, eine hohe Wärme- und Schalldämmung im Vergleich zu Bauteilen mit ähnlicher statischer Belastbarkeit, eine hohe Eigenstabilität, eine einfache Handhabung auf dem Bau, sowie die einfache und kostengünstige Herstellung und der hohe Anteil an nachwachsenden Rohstoffen.The advantages of such a prefabricated component are therefore an increased static load capacity with relatively low weight, high heat and sound insulation compared to components with similar static load capacity, high inherent stability, ease of use in construction, and the simple and inexpensive production and high proportion of renewable raw materials.

Im Gegensatz zu einem Holzfachwerkrahmen, kann das erfindungsgemäße Bauteil vollständig und einfach im Werk vorgefertigt werden. Des weiteren wird durch das Stahlbetontragwerk die mögliche Gesamtbauhöhe (Anzahl und Höhe der Geschosse) ohne zusätzliche bauliche Maßnahmen wesentlich gesteigert.In contrast to a timber frame, the component of the invention can be completely and easily prefabricated in the factory. Furthermore, the possible overall height (number and height of the storeys) is substantially increased by the reinforced concrete structure without additional structural measures.

Zusätzlich zu den sehr guten Wärme- und Schalldämmeigenschaften, weisen die Bauteile eine hohe Speichermasse auf und ermöglichen eine vorteilhafte Feuchteregulierung der Raumluft. Durch die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, ergeben sich ökologische, mit einfachsten Mitteln überall herzustellende Bauelemente die ein gesundes Wohnen ermöglichen. Weiterhin lässt sich ein erfindungsgemäßes Bauteil leicht verputzen und ist bohr- und nagelfähig.In addition to the very good heat and sound insulation properties, the components have a high storage mass and allow an advantageous humidity regulation of the room air. Through the use of renewable raw materials, there are ecological, with the simplest means everywhere manufactured components that enable a healthy living. Furthermore, an inventive component can be easily plastered and is drillable and nailable.

Das eingelassene Tragwerk bildet demnach im Prinzip ein vollständig innenliegendes Fachwerk, welches aus verschiedenen Elementen bestehen kann. So beinhaltet das Tragwerk eine oder mehrere Stützen pro Bauteil oder Bauelement, wobei die Stütze(n) gegebenenfalls mittels einem oder mehreren senkrecht zu der oder den Stützen verlaufenden Gurte verbundenen sein kann/können. Falls erforderlich oder erwünscht können auch querverlaufende mit den Stützen und/oder Gurten verbundene Streben vorgesehen werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass dies bedingt durch die hohe Eigenstabilität der Bauteile im allgemeinen nicht notwendig ist.The embedded structure thus forms in principle a completely internal truss, which may consist of various elements. Thus, the structure includes one or more supports per component or component, wherein the support (s) may optionally be connected by means of one or more perpendicular to the or the supports extending straps / can. If required or desired, transverse struts connected to the supports and / or straps may also be provided. Another advantage of the invention is that this is not necessary due to the high intrinsic stability of the components in general.

Die Form des Querschnitts der Stützen, sowie der ggf. vorhandenen Gurte und/oder Streben ist im Prinzip nicht kritisch insofern diese der gewünschten Statik genügt. Herstellungstechnisch bedingt weisen sie jedoch vorteilhafterweise einen im wesentlichen viereckigen oder runden Querschnitt auf.The shape of the cross section of the supports, as well as any existing straps and / or struts is in principle not critical insofar as this satisfies the desired statics. However, due to manufacturing technology, they advantageously have a substantially quadrangular or round cross-section.

Die Tragwerkelemente, d. h. die Stützen, sowie ggf. Gurte und/oder Streben, können an ihrer äußeren Oberfläche im wesentlichen eben, vorzugsweise glatt oder profiliert sein, je nach Erfordernis. Eine solche längs, quer und/oder senkrecht zum Tragwerkelement verlaufende Profilierung kann dabei die ganze Oberfläche oder aber nur Teile, bzw. Abschnitte davon betreffen. Die Profilierung verbessert dabei falls nötig die Verankerung des Tragwerks im Bauteil, d. h. die physikalische Verbindung mit dem Naturfaserbeton. Weiterhin können die Tragwerkelemente (Stützen, Gurte und/oder Streben) einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen und an der Oberfläche mit einem gewindeförmigen Außenprofil versehen sein.The structural elements, d. H. the supports, as well as possibly straps and / or struts, may be substantially flat, preferably smooth or profiled on their outer surface, as required. Such a longitudinal, transverse and / or perpendicular to the structural element extending profiling may relate to the whole surface or only parts or sections thereof. If necessary, the profiling improves the anchoring of the structure in the component, d. H. the physical connection with the natural fiber concrete. Furthermore, the structural elements (supports, straps and / or struts) may have a substantially round cross-section and be provided on the surface with a thread-shaped outer profile.

Im Sinne der Erfindung versteht man unter Naturfaserbeton ein Baustoff mit einem pflanzlichen Zuschlag, einem hydraulischen Bindemittel, bevorzugt Zement, z. B. Portlandzement, sowie falls erwünscht weitere Bestandteile, wobei der pflanzliche Zuschlag vorzugsweise in Form von definiert zerkleinerten Partikeln vorliegt.For the purposes of the invention is understood by natural fiber concrete a building material with a vegetable supplement, a hydraulic binder, preferably cement, z. B. Portland cement, and if desired other ingredients, wherein the vegetable supplement is preferably present in the form of defined crushed particles.

Als pflanzlicher Zuschlag oder Rohstoff eignen sich vorteilhaft Hölzer, Pflanzen oder Teile von Pflanzen, wie auch Wurzeln, Stängel, Früchte, Fruchtstände, Blätter oder Nadeln, sowie Teile davon, oder Teile von Pflanzen, welche als Reste aus der industriellen Verwertung oder der Lebensmittelproduktion anfallen (z. B. Rispen, Fasern, Schalen, Kerne, usw.), vorteilhaft aus dem Anbau oder vorhandenen Vorkommen vor Ort. Es hat sich für bestimmte Anwendungen, bei denen es auf eine höhere mechanische Festigkeit des Baustoffs ankommt, als vorteilhaft erwiesen, wenn der pflanzliche nachwachsende Rohstoff harte Fasern aufweist. In Frage kommen beispielsweise Miscanthus, Hanfschäben, Hanffasern, Nadelholz, Laubholz, Stroh, Switchgräser, Riedschilf, Bambus oder ähnliche Pflanzen einzeln oder in verschiedenen Kombinationen.Woods, plants or parts of plants, as well as roots, stems, fruits, fruit stalks, leaves or needles, as well as parts thereof, or parts of plants which are obtained as residues from industrial utilization or food production are advantageously suitable as a vegetable supplement or raw material (eg panicles, fibers, shells, seeds, etc.), preferably from the cultivation or existing local occurrence. It has proven to be advantageous for certain applications in which it depends on a higher mechanical strength of the building material, when the vegetable renewable resource has hard fibers. For example, miscanthus, hemp shives, hemp fibers, softwood, hardwood, straw, switchgrass, reed, bamboo or similar plants may be used individually or in various combinations.

Die pflanzlichen Rohstoffe werden vor ihrer Verwendung definiert zerkleinert. Die definierte Zerkleinerung ist als zweckorientiert zu verstehen und erfolgt abhängig von der Art des verwendeten Rohstoffs, den gewünschten Eigenschaften des Baustoffs sowie den Anforderungen an die zu erzeugenden Bauelemente. Die zerkleinerten Teilchen können vorteilhaft z. B. Abmessungen von bis zu 40 mm, bevorzugt 1 bis 35 mm, Länge aufweisen oder als Granulat ausgebildet sein mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm, bevorzugt 1 bis 9 mm.The vegetable raw materials are defined crushed before their use. The defined comminution is to be understood as purpose-oriented and is dependent on the type of raw material used, the desired properties of the building material and the requirements of the components to be produced. The crushed particles can advantageously z. B. dimensions of up to 40 mm, preferably 1 to 35 mm, have length or be formed as granules with a diameter of up to 10 mm, preferably 1 to 9 mm.

Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit oder zur Veränderung von mechanischen oder physikalischen Eigenschaften können dem Naturfaserbeton auch andere, z. B. mineralische Zuschläge wie Sand, Blähton- oder Bimsgranulat, Blähschiefer, Kies, usw. eingebracht werden.To improve the processability or to change mechanical or physical properties of the natural fiber reinforced concrete other, for. As mineral aggregates such as sand, expanded clay or pumice granules, swale, gravel, etc. are introduced.

Geeignete Naturfaserbetone weisen Dichten von 260 bis 1400 kg/m³ auf, bevorzugt 300 bis 600 kg/m³.Suitable natural fiber ketones have densities of 260 to 1400 kg / m ³ , preferably 300 to 600 kg / m ³ .

Die Abmessungen der Fertigbauteile richten sich natürlich primär nach deren Verwendung und Zweck. Für Wandelemente beträgt die Stärke normalerweise zwischen 10 und 50 cm, bevorzugt zwischen 15 und 45 cm, wobei Außenwände normalerweise Stärken im oberen Bereich aufweisen bedingt durch erhöhte Anforderungen an Wärmedämmung, bzw. Statik.Of course, the dimensions of the prefabricated components are primarily determined by their use and purpose. For wall elements, the thickness is usually between 10 and 50 cm, preferably between 15 and 45 cm, wherein outer walls normally have thicknesses in the upper region due to increased requirements for thermal insulation or static.

Wie oben bereits beschrieben handelt es gemäß der Erfindung um ein innenliegendes Tragwerk aus Stahlbeton eingebettet in einem Naturfaserbeton. Der Naturfaserbeton erfüllt dabei eine sowohl wärme-, wie schalldämmende Funktion gepaart mit einer hohen Diffusionsfähigkeit, wohingegen dem Tragwerk im wesentlichen die statische Rolle zukommt. Je nach Wichtigkeit der einzelnen Eigenschaften können daher die einzelnen Parameter wie Stärke des Bauteils, Querschnitt und Anzahl der Tragwerkelemente und deren Lage innerhalb des Bauteils in bestimmten Bereichen variiert werden. Zu beachten ist im Prinzip nur, dass der Querschnitt des innenliegenden Tragwerks (d) natürlich kleiner ist als die Gesamtstärke des Bauteils (D), wobei generell 0,1 D < d < 0,9 D. Bedingt durch die wärmedämmende Funktion der Bauteile, sowie deren Eigenstabilität, ist das Tragwerk in jedem Fall mit einer genügend dicken Schicht Naturfaserbeton zu überdecken, d. h. in der Praxis allgemein wenigstens 1 cm, vorzugsweise wenigstens 2 cm, noch bevorzugter wenigstens 4 cm. Außerdem kann die Schichtdicke des Naturfaserbeton einseitig (z. B. außenseitig im Fall von Außenwandelementen) größer sein als auf der anderen Seite. Für spezifische Anwendungen oder an Teilelementen, z. B. an Ecken oder Verbindungsstellen kann die Naturfaserbetonschicht auch einseitig oder beidseitig ganz fehlen, wenn durch weitere bauliche Maßnahmen (Verbindung, Dämmung, usw.) die technischen Eigenschaften des Bauteils gewährleistet werden.As already described above, according to the invention, it is an internal structure of reinforced concrete embedded in a natural fiber concrete. The natural fiber concrete fulfills both a heat- and sound-insulating function paired with a high diffusibility, whereas the structure essentially plays the static role. Depending on the importance of the individual properties, therefore, the individual parameters such as thickness of the component, cross section and number of structural elements and their position within the component can be varied in certain areas. It should be noted in principle only that the cross section of the inner structure (d) is of course smaller than the total thickness of the component (D), wherein generally 0.1 D <d <0.9 D. Due to the heat-insulating function of the components, as well as their intrinsic stability, the structure is in any case to cover with a sufficiently thick layer of natural fiber concrete, ie in practice in general at least 1 cm, preferably at least 2 cm, more preferably at least 4 cm. In addition, the layer thickness of the natural fiber concrete may be larger on one side (eg on the outside in the case of outer wall elements) than on the other side. For specific applications or to subelements, eg. As at corners or joints, the natural fiber concrete layer can also be missing on one or both sides completely, if by further structural measures (connection, insulation, etc.), the technical characteristics of the component are guaranteed.

Obwohl die Bauteile konstruktionsbedingt gute Dämmeigenschaften besitzen, kann natürlich, falls erwünscht, eine zusätzliche Schall- und/oder Wärmedämmung angebracht werden. Auch andere Beschichtungen, Putze, usw. können aufgebracht werden, sei es im Werk oder nach Errichtung am Bau.Although the components by design have good insulation properties, of course, if desired, an additional sound and / or thermal insulation can be attached. Other coatings, plasters, etc. can also be applied, be it at the factory or after construction.

Als weiterer Vorteil der Erfindung können Öffnungen und Durchbrüche, z. B. für Fenster und Türen, gleich im Werk vorgesehen werden, inklusive (innenliegendem) Sturz, usw. Auch Lehrrohre und Leitungen könnten zumindest teilweise bereits im Werk vorgesehen sein. Andererseits ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Bauteile, dass sie zwar eine hohe Eigenstabilität haben, sich aber relativ einfach ver- und bearbeiten lassen, z. B. zur nachträglichen Verlegung von Rohren und Leitungen.As a further advantage of the invention, openings and openings, for. As for windows and doors, are provided in the factory, including (internal) fall, etc. Also, teaching tubes and lines could be at least partially already provided in the factory. On the other hand, an advantage of the components according to the invention that they have a high intrinsic stability, but relatively easy to edit and edit, z. B. for retrofitting of pipes and pipes.

Das Tragwerk ist wie bereits erwähnt aus Stahlbeton. Stahlbeton ist ein Verbundwerkstoff aus den Komponenten Beton und Bewehrungsstahl. Ein Verbund dieser Komponenten entsteht durch die Verklebung mit dem Bindemittel Zement und die Rippung des Bewehrungsstahls. Die Dimensionierung des Tragwerks, sowie die Güte des verwendeten Stahlbetons sind abhängig von Zweck und gewünschten Eigenschaften des fertigen Bauteils. Geeignet z. B. für Außenwände sind je nach den statischen Berechnungen, Stützen aus Beton, z. B. der Festigkeitsklasse F_ck C 30/37.The structure is, as already mentioned, made of reinforced concrete. Reinforced concrete is a composite of the components concrete and reinforcing steel. A composite of these components is created by bonding with cement and the ribbing of reinforcing steel. The dimensioning of the structure, as well as the quality of the reinforced concrete used depend on the purpose and desired properties of the finished component. Suitable for. B. for exterior walls are depending on the static calculations, supports made of concrete, z. B. the strength class F _ck C 30/37.

Vorzugsweise kann eine aus dem Tragwerk herausgeführte Bewehrung dazu dienen das Bauteil an Boden und/oder Decke, Ringbalken, o. ä. zu befestigen, aber auch zu transportieren bzw. auf dem Bau aufzustellen.Preferably, a guided out of the structure reinforcement serve to attach the component to the floor and / or ceiling, ring beams, o. Ä., But also to transport or set up on the construction.

Da die hier beschriebenen Bauteile vor Ort als Einzelelemente zusammengefügt werden und andererseits die dämmenden Eigenschaften auch an den Verbindungsstellen gewährleistet sein soll, sind die Bauteile in einer bevorzugten Ausführungsform an diesen Verbindungsstellen derart ausgestaltet, dass sie sich ergänzende Teilquerschnitte aufweisen, z. B. Nut und Feder, o. ä.Since the components described here are assembled on site as individual elements and on the other hand, the insulating properties should also be ensured at the joints, the components are designed in a preferred embodiment of these junctions such that they have complementary partial cross-sections, for. B. tongue and groove, o. Ä.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden nun Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Diese zeigen:Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings. These show:

1: Fertigteilstütze zur Verwendung in einem Fertigbauteil. 1 : Prefabricated support for use in a prefabricated building.

2: Draufsicht mehrerer Wandabschnitte, wobei 2a) einen Eckabschnitt aus zwei Bauteilen 10, 2b) einen normalen Wandlängsstoß zweier Bauteile und 2c) den Stoß eines Außenwandbauteils 10 mit einer Innenwand darstellen. 2 : Top view of several wall sections, wherein 2a ) a corner section of two components 10 . 2 B ) a normal wall longitudinal joint of two components and 2c ) the impact of an outer wall component 10 represent with an inner wall.

3: Draufsicht mehrerer Wandabschnitte ähnlich wie in 2, jedoch mit zusätzlicher Außendämmung als Wärmedämm-Verbundsystem. 3 : Top view of several wall sections similar to 2 , but with additional external insulation as a thermal insulation composite system.

4: Schnitt einer mittels erfindungsgemäßen Bauteilen hergestellten Hauswand. 4 : Section of a house wall produced by means of components according to the invention.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung möglicher Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren entnommen werden.Further details and advantages of the invention can be taken from the following detailed description of possible embodiments of the invention with reference to the accompanying figures.

Beschreibung mehrerer Ausgestaltungen der ErfindungDescription of several embodiments of the invention

Die in der weiteren Beschreibung angegebenen Bezugszeichen beziehen sich auf die in den Figuren, zur Illustration der Erfindung, gezeigten Merkmale.The reference numbers given in the further description relate to the features shown in the figures, to illustrate the invention.

Die Bauteile 10 können nach jedem beliebigen Verfahren hergestellt werden. In einer ersten Variante zur Herstellung erfindungsgemäßer Bauteile werden im Fertigteilewerk Schaltische entsprechend der Ausführungsplanung und/oder der Konstruktionszeichnungen der anzufertigenden Bauteile eingerichtet.The components 10 can be prepared by any method. In a first variant for the production of components according to the invention, switching tables are set up in the precast plant according to the detailed design and / or the design drawings of the components to be manufactured.

In die Schalung wird zunächst eine Schicht Naturfaserbeton eingebracht. Die Dicke dieser Schicht richtet sich nach Wandstärke und Aufbau des zu produzierenden Bauteils. Bei einer 24 cm starken Außenwand beträgt die Schichtdicke ca. 6 cm unverdichtet.In the formwork, a layer of natural fiber concrete is first introduced. The thickness of this layer depends on the wall thickness and structure of the component to be produced. With a 24 cm thick outer wall, the layer thickness is about 6 cm uncompressed.

Auf diese Schicht Naturfaserbeton werden dann, entsprechend Statik, die bewehrten Fertigteilstützen in die Schalung eingelegt. Eine solche Stütze kann z. B. wie die in 1 gezeigte Fertigteilstütze 11 mit einem viereckigen Querschnitt ausgeführt sein. Die Fertigteilstütze 11 besteht aus Stahlbeton, d. h. aus Beton 12 mit einer Bewehrung 13 aus Stahl. An den Kopfenden 18 der Stütze 11 wird bevorzugt die Bewehrung 13 aus der Stütze herausgeführt z. B. in Form loser Enden 15 oder einer Schleife 14, welche während der Herstellung von einem Verdrängungskörper 16 geschützt werden können. Alternativ oder zusätzlich können an einem oder beiden Kopfenden 18 Gewinde zum Eindrehen einer Kranöse vorgesehen sein. Außerdem weist die Stütze 11 vorzugsweise wenigstens an Teilabschnitten ihrer Oberfläche Profile 17 auf.According to statics, the reinforced precast columns are then inserted into the formwork on this layer of natural fiber concrete. Such a support can, for. B. like in 1 shown prefabricated support 11 be executed with a quadrangular cross-section. The precast prop 11 consists of reinforced concrete, ie concrete 12 with a reinforcement 13 from steel. At the head ends 18 the prop 11 is preferred the reinforcement 13 led out of the support z. In Shape of loose ends 15 or a loop 14 which during the manufacture of a displacement body 16 can be protected. Alternatively or additionally, at one or both head ends 18 Provided thread for screwing a crane eye. In addition, the support points 11 preferably at least at subsections of their surface profiles 17 on.

Am Fußpunkt der Wand wird über die gesamte Länge des Bauteils ein Verdrängungskörper zur späteren Aufnahme der bewehrten Betonschwelle (30, 4) eingelegt. Nun werden die Zwischenräume des Bauteils, flächenbündig mit der Oberkante der Stützen, mit Naturfaserbeton aufgefüllt. Nachdem der am Fußpunkt der Wand eingelegte Verdrängungskörper entfernt ist, wird ein vorgefertigter Bewehrungskorb montiert und mit Beton, z. B. der Festigkeitsklasse F_ck C 30/37 ausbetoniert. Jetzt wird die gesamte Schalung mit Naturfaserbeton entsprechend der Bauteildicke überhöht gefüllt und glatt abgezogen.At the foot of the wall over the entire length of the component, a displacement body for later receiving the reinforced concrete sleeper ( 30 . 4 ). Now the intermediate spaces of the component, flush with the upper edge of the columns, are filled with natural fiber concrete. After the inserted at the base of the wall displacement body is removed, a prefabricated reinforcement cage is mounted and with concrete, z. B. the strength class F _ck C 30/37 concreted. Now the entire formwork with natural fiber concrete is filled in accordance with the thickness of the component and pulled off smoothly.

Mit einer entsprechend des notwendigen Verdichtungsdrucks gewählten Walze (0,8 bis 2,0 to) wird der überhöht eingebaute Naturfaserbeton flächenbündig in die Schalung eingewalzt.With a roller selected according to the required compaction pressure (0.8 to 2.0 to), the excessively integrated natural fiber concrete is rolled flush into the formwork.

Je nach Umgebungstemperatur kann das Bauteil nach ca. 8–12 Stunden aus der Schalung entnommen werden, und zum fertigen Abbinden und anschließender Trocknung stehend gelagert werden. Bei zu schneller Austrocknung müssen die Bauteile entsprechend befeuchtet werden.Depending on the ambient temperature, the component can be removed from the formwork after approx. 8-12 hours and stored upright for final setting and subsequent drying. If drying out too quickly, the components must be moistened accordingly.

Nach abgeschlossenem Abbinden und weitgehender Trocknung werden die Bauteile zum Montageort transportiert.After completion of setting and extensive drying, the components are transported to the installation site.

Die Wandelemente werden mit einem Kran auf der vorbereiteten Bodenplatte oder Decke im Setzbetonbett mit Gelenkstützen ausgerichtet und fixiert.The wall elements are aligned with a crane on the prepared floor slab or ceiling in the setting concrete bed with joint supports and fixed.

Die Verbindung der Bauteile erfolgt entsprechend Statik und Konstruktionszeichnungen durch Montage von Bewehrung und Schalung mit anschließendem Ausbetonieren z. B. der Stützen 21 und 27, 2 und 3, vor Ort.The connection of the components is carried out according to statics and design drawings by mounting of reinforcement and formwork with subsequent concreting z. B. the supports 21 and 27 . 2 and 3 , on site.

Decken werden bevorzugt als Filigran-Plattendecke mit vor Ort montierter Bewehrung und Aufbeton, alternativ aber auch als geschalte Decken, oder Holzbalkendecken hergestellt. Die Deckenrandschalung wird je nach Anforderung in einem Stück mit der Wandkrone geliefert, oder separat montiert.Ceilings are preferably manufactured as a filigree slab ceiling with locally mounted reinforcement and concrete, alternatively as paneled ceilings or beamed ceilings. The ceiling edge formwork is supplied in one piece with the crown, depending on the requirement, or mounted separately.

Der Obergurt der Wände sowie die Stürze der Öffnungen des Geschosses werden gleichzeitig mit der Decke bewehrt und betoniert.The upper flange of the walls and the lintels of the openings of the projectile are reinforced and concreted simultaneously with the ceiling.

Erforderliche Ringbalken der Geschosse können wahlweise im Werk vorgefertigt, oder vor Ort betoniert werden.Required ring beams of the projectiles can either be prefabricated in the factory, or be concreted on site.

In einer zweiten Variante werden, anstatt der Fertigteilstützen, Verdrängungskörper in die Schalung eingelegt, die nach der Herstellung entfernt werden und so einen Raum für die Stütze bilden. Diese Stütze kann dann dadurch hergestellt werden, dass der Raum bereits im Fertigteilwerk bewehrt und ausbetoniert wird.In a second variant, instead of precast columns, displacement bodies are inserted into the formwork, which are removed after production and thus form a space for the support. This support can then be made by reinforcing the space already in the precast plant and concreting it.

In einer dritten Variante ist der Verdrängungskörper für die Stützen ein Zylinder mit einem gewindeförmigen Außenprofil. Dieser Verdrängungskörper wird kurz nach der Herstellung des Bauteils ausgedreht und vorgefertigte Stahlbetonstützen mit gleicher Form können an deren Stelle eingedreht werden.In a third variant, the displacement body for the supports is a cylinder with a thread-shaped outer profile. This displacement body is turned out shortly after the production of the component and prefabricated reinforced concrete columns with the same shape can be screwed in their place.

2 und 3 zeigen im Prinzip ähnliche Wandabschnitte aus erfindungsgemäßen Bauteilen 10, wobei in der Variante aus 3 wesentlich dünnere Bauteile 10 mit einer zusätzlichen Außendämmung 23 versehen sind. 2 and 3 show in principle similar wall sections of components according to the invention 10 , where in the variant off 3 much thinner components 10 with an additional external insulation 23 are provided.

In 2a) bzw. 3a) bilden zwei Bauteile 10 aus Naturfaserbeton 22 mit integrierten Stützen 11 eine Eckverbindung um eine Eckstütze 21. Diese Eckstütze 21 ist bevorzugt aus Ortbeton und weist vorteilhafterweise einen Querschnitt auf der eine mechanische Verbindung zwischen Bauteilen und Eckstütze ermöglicht. Zusätzlich können eine oder mehrere Bewehrungsschlaufen 25 zur besseren Verbindung vorgesehen sein.In 2a ) respectively. 3a ) form two components 10 made of natural fiber concrete 22 with integrated supports 11 a corner joint around a corner support 21 , This corner support 21 is preferably made of in-situ concrete and advantageously has a cross-section on which allows a mechanical connection between components and corner support. In addition, one or more reinforcement loops 25 be provided for better connection.

2b) und 3b) zeigen die Verbindung zweier Bauteile 10 im Fall eines normalen Längsstoßes mit zusätzlicher Bewehrungsschlaufe 25. 2 B ) and 3b ) show the connection of two components 10 in the case of a normal longitudinal joint with additional reinforcement loop 25 ,

Im Falle einer Verbindung zwischen Innen- und Außenwand wird bevorzugt ein Innenwandbauteil auf Stoß mit einer teilintegrierte Ortbeton-Stütze 27 geführt und zusätzlich mittels Bewehrungsschlaufe 25 verbunden. Zur besseren Befestigung der teilintegrierten Ortbeton-Stütze 27 innerhalb des Bauteils 10 kann ein oder mehrere Längseisen 26 vorgesehen sein. Die Herstellung der Stütze 27 erfolgt in Ortbeton am Montageort.In the case of a connection between the inner and outer wall is preferably an inner wall component in shock with a semi-integrated cast-in-place support 27 guided and additionally by means of reinforcement loop 25 connected. For better attachment of the partially integrated cast-in-place support 27 within the component 10 can have one or more longitudinal bars 26 be provided. The production of the support 27 takes place in in-situ concrete at the installation site.

4 zeigt einen Schnitt durch eine Hauswand, wobei Fertigbauteile 10 aus Naturfaserbeton 22 mit integrierten Fertigteilstützen 11 für das Erdgeschoss mittels einer Schicht Setzbeton 41 auf die Bodenplatte 43 aufgesetzt sind und mit Bewehrungseisen (nicht gezeigt, siehe 14 in 1) mit dem Obergurt des Deckenrandes verbunden sind. 4 shows a section through a house wall, with prefabricated components 10 made of natural fiber concrete 22 with integrated precast columns 11 for the ground floor by means of a layer of settling concrete 41 on the bottom plate 43 are attached and with rebar (not shown, see 14 in 1 ) are connected to the upper flange of the ceiling edge.

Die Decke 42 wird bevorzugt als Filigran-Plattendecke 42b mit vor Ort montierter Bewehrung und Aufbeton 42a, alternativ aber auch als geschalte Decke oder Holzbalkendecke mit Ringbalken hergestellt, wobei die Deckenrandschalung je nach Anforderung in einem Stück mit der Wandkrone geliefert, oder separat montiert wird. Der Obergurt der Wände sowie die Stürze der Öffnungen des Geschosses werden gleichzeitig mit der Decke 42 bewehrt und betoniert.The ceiling 42 is preferred as a filigree tile ceiling 42b with on site mounted reinforcement and concrete 42a Alternatively, it is also manufactured as a hinged ceiling or wooden beam ceiling with ring beams, whereby the ceiling edge formwork is delivered in one piece with the crown of the wall, depending on the requirements, or mounted separately. The top chord of the walls as well as the lintels of the openings of the projectile will coincide with the ceiling 42 reinforced and concreted.

Der Aufbau der Wand im Obergeschoss erfolgt im Prinzip analog zu dem des Erdgeschosses mittels Setzbeton auf der Decke 42. Erforderliche Ringbalken 47 der Geschosse können wahlweise im Werk vorgefertigt, oder vor Ort betoniert werden.The construction of the wall in the upper floor takes place in principle analogous to that of the ground floor by means of setting concrete on the ceiling 42 , Required ring beams 47 The projectiles can either be prefabricated at the factory or concreted on site.

Claims

Static load-bearing heat-insulating prefabricated component, in particular in the form of prefabricated wall elements, made of natural fiber concrete and an internal, in natural fiber reinforced steel reinforced concrete structure, the static function is achieved essentially by the integrated in natural fiber concrete reinforced concrete structure.

Precast component according to claim 1, wherein the reinforced concrete structure comprises one or more supports, and optionally one or more extending perpendicular to the one or more supports and associated straps.

Prefabricated component according to one of claims 1 or 2, wherein the support (s), and if present the strap (s), have a substantially quadrangular or round cross-section.

Precast component according to one of claims 1 to 3, wherein the reinforced concrete support (s) are not profiled on their surface.

Prefabricated component according to one of claims 1 to 3, wherein the reinforced concrete support (s) are profiled at least in sections on its surface.

Prefabricated building according to one of claims 1 or 2, wherein the reinforced concrete support (s) has a circular cross-section, or have and whose surface is provided with a thread-shaped outer profile.

Prefabricated component according to one of claims 1 to 6, wherein the cross section of the inner structure (d) to the total thickness of the component (D) is selected such that 0.1 D <d <0.9 D.

Prefabricated component according to one of claims 1 to 7, wherein the thickness of the component is between 10 and 50 cm, preferably between 15 and 45 cm.

Prefabricated building according to one of claims 1 to 8, wherein the natural fiber concrete one or more of the following plant constituents: Miscanthus, hemp shives, hemp fibers, softwood, hardwood, straw, switch grass, reed reed or bamboo contains.

Prefabricated component according to claim 9, wherein the natural fiber reinforced concrete in addition mineral aggregates, such as sand, expanded clay or pumice granules, intumescent, gravel, etc., or mixtures thereof.

Precast component according to one of claims 1 to 10, wherein the natural fiber concrete has a density of 260 to 1400 kg / m ³ , preferably 300 to 600 kg / m ³ .