DE202017001061U1 - Leichtbetonmaterial für Spezialanwendungen - Google Patents

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Abstract

Leichtbetonmaterial (1), bestehend aus mindestens einem mineralischen Leichtzuschlagsstoff, vorzugsweise granuliertem oder zermahlenem Vulkangestein, umgeben von einer geschäumten oder porosierten, vorzugsweise zement- oder wasserglasbasierten Bindemittelmatrix und gegebenenfalls Additiven und/oder Füllstoffen, wobei das Leichtbetonmaterial (1) mindestens 100, vorzugsweise mehr als 250, besonders bevorzugt mehr als 300 kg Bindemittel pro m3 Gesamtmasse aufweist und geschlossenporig bzw. gefügedicht ist und einen Luftanteil von mehr als 30%, vorzugsweise von mehr als 35% der Frischbetonmasse aufweist, wobei die Frischbetonmasse einen W/B(Wasser-Bindemittel)-Wert von mindestens 0,28, vorzugsweise mehr als 0,35, besonders bevorzugt mehr als 0,40, maximal 1,5 aufweist und die Kornfestigkeit mindestens 2,5 N/mm2, vorzugsweise mehr als 3 N/mm2, besonders bevorzugt mehr als 3,5 N/mm2 beträgt, sodass für witterungsexponierte Bauteile eine Frost-Tau-Wechselbeständigkeit des Leichtbetonmaterials (1) gemäß DIN EN 13055-1 von < 4 M.-% erzielbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Leichtbetonmaterial für Spezialanwendungen, bestehend aus mindestens einem mineralischen Leichtzuschlagsstoff, vorzugsweise granuliertem oder zermahlenem Vulkangestein gemäß Anspruch 1. Weitere Hauptansprüche richten sich auf korrespondierende Produktapplikationen des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials in Form einer Dämm- oder Saniermörtelschicht gemäß Anspruch 7, einer Fenster-/Türlaibung gemäß Anspruch 8, einer Anordnung zur Herstellung von Bauteilen, Dämmschichten, Eckverbindungen, Wand- und Deckenaufbauten gemäß Ansprüchen 9–11 sowie auf Produktapplikationen des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials für die Hohlraumdämmung und Innenausstattung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Luft- oder Seefahrzeugs gemäß Ansprüchen 12 und 13, des Weiteren auf Applikationen als Brandschutz- oder Schallschutzelement gemäß Anspruch 14 sowie ein schwimmbares Bauobjekt, insbesondere plattenförmiges Basis- oder Fundamentelement gemäß Anspruch 15.
  • Zur Herstellung konstruktiver Objekte aus Beton wird eine Vielzahl an Rezepturen und Verfahren vorgeschlagen. Neben hydraulischen Bindungssystemen unter Einsatz von Zement-, Kalk-, Trass-, Gips- und Magnesitbindungen in Anwesenheit von Wasser und Kohlendioxid kann die Bindemittelmatrix auch aus Bitumen, Wasserglas, Kunstharz oder einem natürlichen Harz konstituiert sein. Der Einsatz diverser Leichtzuschlagsstoffe zur Herstellung von Leichtbetonmaterialien mit vergleichsweiser geringer Masse ist bereits hinreichend bekannt. In der DE 3246502 A1 wird etwa der Einsatz von Schaumgranulaten wie Blähglas, Blähton und Perlit vorgeschlagen, um mit Wasserglas gebundene Formkörper zu erzeugen.
  • Die derzeit am Markt befindlichen Leichtbetonmaterialen bzw. Vergussmassen weisen jeweils spezifische Vor- und Nachteile auf, d. h. sind für jeweilige bauphysikalische und architektonische Anforderungen mehr oder weniger geeignet. Als Nachteil konventioneller Leichtbetone erweist sich vielfach deren mangelnde Flexibilität in Bezug auf Verarbeitbarkeit, Transport, Pumpbarkeit, Bindungseigenschaften sowie deren Resistenz gegenüber Wasser- und Witterungseinwirkungen, insbesondere eine mangelhafte Frost-/Taubeständigkeit.
  • Insbesondere konventionelle offenporige Leichtbetonelemente sind nur unter besonderem Aufwand herstellbar. Aufgrund der Sperrigkeit derartiger Vergussmassen müssen diese zu Ziegeln, Platten oder sonstigen Fertigteilen gepresst oder gewalzt werden. Pumpversuche von vergleichbaren Leichtbetonmischungen sind bisher gescheitert bzw. lieferten keine den Anforderungen der Baupraxis entsprechenden zufriedenstellenden Ergebnisse. Z. B. wird bei herkömmlichen Blähton-Leichtbetonmischungen aufgrund des während des Pumpvorgangs ausgeübten Drucks Wasser in die Poren des Leichtzuschlagstoffs hineingepresst, welches dann jedoch dem zuvor abgemischten Zement- bzw. Bindemittelgemisch entzogen wird, wodurch der durch das nasse Bindemittel („Zementleim”) gewährleistete Schmiereffekt verloren geht und das im über mehrere Meter im Pumpschlauch transportierte Leichtbetonmaterial ins Stocken gerät bzw. die Pumpleitung verstopft. Des weiteren zeigt sich bei den meisten marktüblichen Produkten eine vergleichsweise rapide Erosion der Bauteiloberflächen, was wiederum kostenaufwändige Vergütungsmaßnahmen bzw. Beschichtungen der Leichtbetonmaterialen notwendig macht.
  • Die vorliegende Entwicklung ist aus der Notwendigkeit entsprungen, einen flexibel einsetzbaren, insbesondere pumpbaren, wasserabweisenden, frost-/taubeständigen und somit problemlos – insbesondere ohne der Notwendigkeit zusätzlicher Beschichtungen – für Außenanwendungen geeigneten Leichtbeton mit vorteilhaften Bindungseigenschaften bereitzustellen, welcher zeitgemäße ökologische Anforderungen erfüllt und in der Architektur sowie im Naval- und Aerodesign eine kostengünstige Realisierung auch komplexer Sonderformen ermöglicht. Neben seiner Anwendung für witterungsbeständige Objekte und Dämmschichten im Außenbereich soll das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial soll auch für Anwendungen in Innenräumen dienen, bei welchen spezielle bauphysikalische, brandschutztechnische oder akustische Eigenschaften zu erfüllen sind. Bei gegenständlichen Innenräumen kann es sich sowohl um die Räumlichkeiten eines statisch errichteten Bauwerks handeln als auch um mobile Innenräume von Passagierfahrzeugen. Insbesondere im Aero- und Naval-Bereich bzw. im Flugzeug- und Schiffsbau sind diesbezüglich besondere Anforderungen gegeben. Die vorliegende Erfindung richtet sich daher insbesondere auf die eine gleichermaßen ökologische wie bauphysikalisch, brandschutz- und montagetechnisch vorteilhafte Möglichkeit zur Dämmung von Flugzeug- oder Schiffswandungen sowie zur Herstellung von tragenden Elementen oder sonstigen Objekten des Interieurs von Luft- und Wasserfahrzeugen.
  • Gemäß dem bisherigen Stand der Technik werden als Dämm-, Brandschutz-, Schallschutz- oder Füllmaterial zum Ausfüllen von konstruktiven Hohlräumen oder zur innen- oder außenseitigen Verkleidung von Fahrzeugbauteilen plattenförmige Elemente z. B. aus Blähglas oder aus Steinwolle verwendet. Eine Montage und fugenlose Verlegung solcher plattenförmiger Elemente ist vergleichsweise aufwändig und damit kostenintensiv. Insbesondere im Schiffs- und Flugzeugbau ist das Anfertigen von Gehrungsschnitten, bedingt durch die aerodynamisch bzw. fluidtechnisch optimierten, organisch geschwungenen Rumpf- und Bauteilformen, besonders aufwändig. Zur Auskleidung von Bugwandungen, Kabinenwänden, Außen- und Trennwänden müssen die plattenförmigen Elemente entlang ihrer umlaufenden Kantenbereich vielfach zugeschnitten und abgeschrägt werden, um sie an eine vorgegebene, dreidimensional gekrümmte Silhouette anzupassen.
  • Das gleiche Problem ist auch im Bereich von Gebäudesanierung, Denkmalpflege und des Neubaus gegeben, wenn es gilt, eine mit Vorsprüngen, unregelmäßigen Abbruchsflächen oder organisch gekrümmtem Verlauf versehene Fassade oder sonstige konstruktive Objekte zu verkleiden (zu Dämm-, Brand-, Schallschutz-, Sanierungs- oder sonstigen bautechnischen Zwecken). Zwischen Untergrund und der Dämm- bzw. Auftragsschicht verbleibende Hohlräume bzw. Spalten sind insbesondere durch jahreszeitlich und den Tag-Nacht-Wechsel bedingte Temperaturschwankungen anfällig für Taupunktunterschreitungen und in der Folge für Kondensation und Schimmelbildung. Nach facheinschlägigen Schätzungen weisen 20–50% der bestehenden Bauwerke in der Dämmebene einen nicht erkannten Schimmelschaden auf (siehe z. B. Studie von Brasche et al. 2003). Neben der gesundheitlichen Belastung führt ein Schimmelschaden auch zu einer drastischen Wertminderung eines jeweiligen Bauobjekts und zu erfordert kostenaufwändige Sanierungsmaßnahmen. Es wäre daher wünschenswert, einen Wand- bzw. Dämmaufbau zu ermöglichen, welcher einerseits hohe Isoliereigenschaften bzw. eine hohe thermische Effizienz aufweist, andererseits jedoch ein gesundes Innenraumklima ermöglicht, insbesondere das Anfallen von Kondensationsflüssigkeit und Schimmel zuverlässig verhindert.
  • Ein in der bautechnischen Serienfertigung bisher nur unbefriedigend gelöstes Problem sind Fenster- und Türlaibungen sowie insbesondere Eckverbindungen (Bauteile zur Umfassung von Bauteilöffnungen, Fenstern, Türen oder als Übergang zwischen sonstigen konstruktiven Elementen eines Wand- oder Deckenaufbaus), zumal solche Fertigteile bzw. deren Passgeometrien am Einsatzort kaum bzw. nur unter Einsatz unverhältnismäßig aufwändiger Frästechnik an vom Bau-/Installationsplan abweichende Naturmaße angepasst werden können. Gleichermaßen lassen aus massivem Beton vorgefertigte Eckverbindungen keine nachträgliche Verlegung von Installationsleitungen zu. Dieses Problem wird durch Nutzung eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials zur Herstellung von Laibungen und Eckverbindungen gelöst. Fenster-/Türlaibungen und Eckverbindungen können hierbei durch Ausfüllen einer Anlageschalung direkt vor Ort und somit passgenau hergestellt werden. Aber auch werksmäßig vorgefertigte Fenster-/Türlaibungen und Eckverbindungen können am vorbestimmten Einsatzort gegebenenfalls einfach nachbearbeitet und z-B. mit einem zusätzlichen Kabelschacht versehen werden, da das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial in seinem ausgehärteten Zustand trotz seiner bauphysikalisch ausreichenden Druckfestigkeit ein einfaches Bearbeiten durch manuell oder maschinell angewendete Schab- und Schleifwerkzeuge und dgl. ermöglicht.
  • Das Leichtbetonmaterial soll zudem schwimmfähig und wasserbeständig sein, insbesondere als plattenförmiges Basis- bzw. Fundamentelement für schwimmende Einrichtungen wie Wind- und Solarparks auf hoher See dienen.
  • Gelöst werden die vorgenannten Aufgaben durch ein Leichtbetonmaterial gemäß Anspruch 1, eine Dämm- oder Saniermörtelschicht gemäß Anspruch 7, eine Fenster-/Türlaibung gemäß Anspruch 8, eine Anordnung zur Herstellung von Bauteilen, Dämmschichten, Eckverbindungen, Wand- und Deckenaufbauten gemäß Ansprüchen 9–11 eine Innenausstattung und eine Hohlraumdämmung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Luft- oder Seefahrzeugs gemäß Ansprüchen 12 und 13 ein Brandschutz- oder Schallschutzelement gemäß Anspruch 14 sowie ein schwimmbares Bauobjekt, insbesondere plattenförmiges Basis- oder Fundamentelement gemäß Anspruch 15.
  • Ein erfindungsgemäßes Leichtbetonmaterial besteht gemäß Anspruch 1 aus mindestens einem mineralischen Leichtzuschlagsstoff, vorzugsweise granuliertem oder zermahlenem Vulkangestein, umgeben von einer geschäumten oder porosierten, vorzugsweise zement- oder wasserglasbasierten Bindemittelmatrix, Zuschlagstoffen und gegebenenfalls Additiven und/oder Füllstoffen, wobei das Leichtbetonmaterial mindestens 150, vorzugsweise mehr als 250, besonders bevorzugt mehr als 300 kg Bindemittel/m3 Gesamtmasse aufweist und geschlossenporig bzw. gefügedicht ist und einen Luftanteil von mehr als 30%, vorzugsweise von mehr als 35% der Frischbetonmasse aufweist. Hierbei weist die die Frischbetonmasse einen W/B(Wasser-Bindemittel)-Wert von mindestens 0,28, vorzugsweise mehr als 0,35, besonders bevorzugt mehr als 0,40, maximal 1,5 auf, wobei die Kornfestigkeit des ausgehärteten Leichtbetonmaterials mindestens 2,5 N/mm2, vorzugsweise mehr als 3 N/mm2, besonders bevorzugt mehr als 3,5 N/mm2 beträgt, sodass für witterungsexponierte Bauteile eine Frost-Tau-Wechselbeständigkeit des Leichtbetonmaterials 1 gemäß DIN EN 13055-1 weniger als 4 M.-% (Absplitterungen) erzielbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial zeitigt seine Vorteile insbesondere bei der Fertigung von Bauteilen bzw. Bauteilschichten im Außen-, aber auch im Innenbereich und ermöglicht eine Anzahl an Spezialapplikationen, für welche bisherigen Leichtbaustoffe die Eignung mangelte. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial zeigt hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Plastifizierung, Aushärtung und Rissbeständigkeit. Versuche haben ergeben, dass sich das Leichtbetonmaterial insbesondere hinsichtlich seiner Witterungsbeständigkeit, Brandschutz- und Schallschutzeigenschaften als besonders vorteilhaft erweist. Es eignet sich daher im besonderen Maße für Außenanwendungen, im Dämm- und Sanierbereich sowie zur Fertigung von Brandschutz- oder Schallschutzelementen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Leichtbetonmischung gegenüber vergleichbaren Produkten ist dessen Pumpbarkeit im mit Wasser abgemischten Zustand mittels handelsüblicher Beton- oder Estrichpumpen. Das bei vergleichbaren Leichtbetonmischungen in der Praxis auftretende Problem des Materialflussstockens und Verstopfens von Pumpleitungen tritt bei einem erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterial aufgrund seiner besonderen Vernetzungseigenschaften nicht auf, hingegen kann das abgemischte Leichtbetonmaterial auch über lange Schlauchlängen an vorbestimmte Stellen einer Baustelle transportiert werden. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial ermöglicht somit in der Baupraxis einen besonders flexiblen Einsatz und ein schnelles Ausbringen bzw. ein Fertigen von Bauteilen und Dämmschichten in einem einzigen Guss bzw. Applikationsgang.
  • Die ausgehärtete Leichtbetonmischung besitzt bei einer Dichte von > 500 kg/m3 (vorzugsweise 300–1600 kg/m3) eine besondere Stabilität bei gleichzeitig hohen Wärmedämmeigenschaften (Wärmeleitwert λ = 0,09 W/mK). Bauwerke bzw. Bauteile können somit als monolithische Sichtbetonelemente hergestellt werden, welche keiner zusätzlichen Dämmmaßnahmen mehr bedürfen. Langwierige und fehleranfällige Zuschnitts- und Montagearbeiten von Dämmplatten an Bauobjekten werden somit entbehrlich gemacht.
  • Welche konkreten physikalischen Eigenschaften erzielt werden, hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung ab, insbesondere davon, ob das aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellte Bauteil im Innen- oder im Außenbereich Einsatz findet. Entsprechend dieser Anforderung können die Mischungsbestandteile des Leichtbetonmaterials, insbesondere Materialart und Menge von Bindemittel und Leichtzuschlagsstoff(en) variiert werden. Spezielle Vergütungseigenschaften können durch Beimengung von Additiven und/oder Füllstoffen erzielt werden. Für Innenraumanwendungen bzw. den Innenbereich vorgesehene Bauteile bzw. Objekte stehen anstelle einer gegenständlichen Frost-Tau-Wechselbeständigkeit mehr die Brandschutzfestigkeit sowie Schallschutz- und Dämmeigenschaften im intendierten Fokus. Für Außenanwendungen ist hingegen die Frost-Tau-Wechselbeständigkeit gemäß DIN EN 13055-1 von < 4 M.-% Absplitterungen konstitutiv, welche nur durch eine vorgenannte Kombination erfindungsgemäßer Merkmale erzielbar ist, während bisher bekannte Leichtbeton-Vulkangesteinsmischungen eine solche Frost-Tau-Wechselbeständigkeit nicht erreichen und daher für den Außeneinsatz nicht geeignet sind. Praxisversuche mit aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial gefertigten Bauteilen haben insbesondere ergeben, dass die Bauteiloberflächen auch über Zeiträume und unter starker Feuchteexposition eine gegenüber vergleichbaren Leichtbauwerkstoffen erstaunliche Schimmelresistenz sowie Erosionsbeständigkeit aufweisen.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kommt als mineralischer Leichtzuschlagsstoff Lavagestein oder/und Bims oder/und Zeolith zum Einsatz. Experimentelle Versuche in der Praxis haben gezeigt, dass insbesondere bei Verwendung der vorgenannten Materialien vulkanischen Ursprungs eine ideale Verarbeitbarkeit, Gefügehomogenität und vorteilhafte bauphysikalische Eigenschaften erzielbar sind. Die vulkanischen Leichtzuschlagstoffe sind natürlichen Ursprungs und erfüllen daher zeitgemäße Anforderungen an Ökologie und Schadstofffreiheit. Das in einer bevorzugten Ausführung allein oder als Beimischung zu sonstigen Bindemitteln eingesetzte Wasserglas erhöht des Weiteren die die Druckfestigkeit der porösen, kornförmigen Leichtzuschlagsstoffe, insofern Wasserglas in diesem Zusammenhang nicht nur als Bindemittel agiert.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kommen als mineralischer Leichtzuschlagsstoff expandiertes Keramikschaumgranulat und/oder Blähschiefer und/oder Vermiculit und/oder hydrophobierter Perlit zum Einsatz. Zur Aufbereitung bzw. zum Aufschäumen der vorgenannten Materialien können physikalische und chemische Methoden, insbesondere Hitze- und/oder Druckbehandlungen zur Anwendung kommen. Als Hydrophobierung wird im vorliegenden Zusammenhang die Präparation von Baustoffen zur Erzielung wasserabweisender Eigenschaften im weitesten Sinne verstanden, wobei zur Hydrophobierung des Perlits anstelle von oder in Kombination mit Polymeradditiven auch Wasserglas oder Silikatmaterialien eingesetzt werden können (vorzugsweise Natron- oder Kaliwasserglas, aber auch Lithiumwasserglas sowie sonstige Wasserglasmodifikationen).
  • Zur Erzielung spezieller bauphysikalischer und verarbeitungstechnischer Eigenschaften ist es vorgesehen, dass eine Mischung aus mindestens zwei, vorzugsweise aus mindestens drei verschiedenen Stoffen der vorgenannten (in den Ansprüchen 2 und/oder 3 genannten) Leichtzuschlagsstoffe erfolgt. Durch entsprechende Kombinationen und spezielle Gewichtungen der Leichtzuschlagsstoffe können jeweiligen physikalischen und chemischen Anforderungen entsprechende Leichtbetonmischurigen bereitgestellt werden. Versuche haben gezeigt, dass insbesondere folgende Rezepturen sich als besonders vorteilhaft insbesondere hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Gefügehomogenität und Beständigkeit erweisen (hierbei beziehen sich die mm-Angaben auf Körnungen bzw. Durchmesserangaben der als Schüttgut vorliegenden Leichtzuschlagsstoffe):
    • A) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 70% Lavasplitt 3–5 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Bimssand 0–4 mm, sowie optional mehr als 5%, vorzugsweise im Wesentlichen 10% Zeolithgranulat 5–7 mm; oder
    • B) mehr als 30%, vorzugsweise im Wesentlichen 50% Zeolithgranulat 5–12 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 25% Bimsgranulat 3–7 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 25% Lavasand 0–3 mm; oder
    • C) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 80% Zeolithgranulat 3–7 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Lavasplitt 5–10 mm; oder
    • D) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 80% Lavasand und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Bimsgranulat 3–7 mm;
    • E) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 100% Keramikschaumgranulat 0–16 mm;
    • F) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 100% expandiertes hydrophobes Perlit 0–8 mm;
  • Zur Erzeugung eines erhöhten Luftporenanteils und/oder zur Bewehrung und somit zur Erzielung von höherer Festigkeit und Vermeidung von Rissen des aushärtenden Leichtbetonmaterials kann das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial mit Fasermaterial versehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Mengen/Gewichtsanteil des Fasermaterials an der Gesamtmasse des Leichtbetonmaterials 1 mehr als 1000 g/m3 beträgt, wobei als Fasermaterial vorzugsweise organische Fasern wie insbesondere Bauwoll-, Kokos-, Carbon-, Cellulose- oder Fiberglasfasern zum Einsatz kommen.
  • Anspruch 7 richtet sich auf eine Dämmschicht oder Saniermörtelschicht einer Wand oder einer Decke eines Bauwerks, bestehend aus einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial kann sowohl als Außen- als auch als Innendämmung eingesetzt werden bzw. an einem Außenwandbereich oder an einem Innenwandbereich appliziert werden. Der Schichtauftrag des Leichtbetonmaterials erfolgt vorzugsweise in einer für Putzschichten üblichen Schichtdicke von 1–5 cm, ist in dieser Hinsicht jedoch nicht limitiert, d. h. es können beliebig dicke, gegebenenfalls auch mehrere Dezimeter breite Putz- und Bauteilschichten realisiert werden. Auf diese Weise lassen sich auch grob unregelmäßige Bauteiloberflächen sowie Ausbrüche und Hohlräume in einem Arbeitszyklus dämmen oder sanieren, ohne dass zuvor eine glattgespachtelte Oberfläche des zu dämmenden bzw. sanierenden Bauwerks hergestellt werden muss, so wie dies zur Verlegung konventioneller plattenförmiger Dämmelemente zwingend erforderlich ist.
  • Anspruch 8 richtet sich auf eine Fenster- oder Türenlaibung oder eine sonstige nischenförmige Ausnehmung in einer Wand- oder Dachkonstruktion eines Bauwerks, wobei diese zumindest abschnittsweise mit einer Schicht aus Leichtbetonmaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6 versehen ist. In einer vorzugsweisen Ausführungsform bildet die Leichtbetonmaterialschicht hierbei die oberste bzw. äußerste Schicht der Bauteilgeometrie, konstituiert also die Sichtfläche des jeweiligen Bauteils, kann jedoch auch durch eine oder mehrere zusätzliche Materialschichten abgedeckt oder versiegelt sein, z. B. durch eine Verputzschicht und/oder durch einen Farbanstrich. Die Leichtbetonmaterialschicht kann sowohl in Form von vorgeformten Elementen als auch unmittelbar am zu verkleidenden Objekt durch Sprühauftrag, manuellen Anwurf oder sonstige Applikationsverfahren angebracht werden.
  • Zum Anmischen wird das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial unter Zugabe von Wasser und allfälligen Additiven wie insbesondere Luftporenmitteln und/oder Fließmitteln und/oder Fasermaterial durch eine rotierende Rührvorrichtung (als Rührvorrichtung wird im vorliegenden Zusammenhang jede Art von Werkzeug verstanden, welche zu einer Verdrängung und Umwälzung einer mit Wasser vermengten Betonmischung geeignet ist, insbesondere schaufel- oder spiralförmige Rührelemente) oder durch eine Drehtrommel mit einer Mischgeschwindigkeit von jeweils mehr als 10 U/min (Umdrehungen pro Minute), vorzugsweise mehr als 20 U/min umgewälzt, wobei die Mischdauer vorzugsweise mehr als 10 min/m3 Frischbetonmasse beträgt. Durch Einsatz schnelllaufender Mischeinrichtungen und Vorsehung einer vorgenannten Mischdauer wird eine Mischenergie ausgeübt, die in der Frischbetonmasse einen hohen Anteil feiner, regelmäßig im Betongefüge bzw. in der Bindemittelmatrix verteilter Luftporenanteil ermöglicht. Der hierbei erzielte Luftporenanteil bleibt im Betongefüge bzw. in der Bindemittelmatrix auch nach dem Aushärten des Leichtbetonmaterials erhalten. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial wird in einer bevorzugten Ausführungsvariante als gebrauchsfertig eingewogene Fertigmischung, insbesondere als Sackware und in Big Bags bereitgestellt. Im Falle des Vorliegens spezieller bauphysikalischer Anforderungen können den Fertigmischungen auch noch zusätzliche Materialkomponenten, Additive, Bewehrungsfasern und dgl. beigemengt werden. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial kann sowohl am jeweiligen Einsatzort mit Wasser abgemischt werden oder auch als bereits mit Wasser abgemischtes Material z. B. in einem Fahrmischer oder Container zum Einsatzort befördert und dort unmittelbar ausgebracht werden.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials wird eine fugenlose und rationelle Herstellung architektonischer Sonderformen ermöglicht. Aufgrund der hohen Wärmedämmeigenschaften des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials entfallen langwierige Zuschnitts- und Montagearbeiten von Dämmplatten samt zugehöriger Verbundsysteme. Anspruch 9 richtet sich auf ein entsprechendes Bauteil oder eine an ein bestehendes Bauwerk angrenzende Dämmschicht oder ein Dämmelemente oder ein sonstiges konstruktives Objekt mit zumindest abschnittsweise konkaver oder konvexer oder amorpher oder polygonaler Außenfläche, wobei eine korrespondierende konkave und/oder konvexe und/oder amorphe und/oder polygonale Schalung mit einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6 befüllbar ist. Der Schalungsaufbau bzw. die Herstellung eines jeweiligen Formkörpers aus einem erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterial kann werksseitig oder auch direkt am Montageort, z. B. angrenzend an bereits vorhandene Bauwerke, Fundamente oder sonstige Objekte erfolgen. Im Falle einer industriellen Vorfertigung kann das Bauteil bzw. Dämmelement mittels gebrauchsüblicher Verbindungstechniken wie insbesondere Kleben, Vermörteln oder durch mechanische Klemm-/Haltemittel wie z. B. Stifte, Dübel, Schrauben, Metallkrallen oder dgl. an vorbestimmten Bauelementen angebracht werden.)
  • Anspruch 10 richtet sich auf eine Anordnung zur Herstellung eines Wand- oder Deckenaufbaus, einer Dämmschicht oder eines konstruktiven Bauteils, umfasst folgende Verfahrensschritte:
    Aufbau einer Schalung, welche entweder als Doppelschalung mit zwei um einen auszufüllenden Zwischenbereich bzw. um ein Distanzmaß zueinander beabstandeten und vorzugsweise im Wesentlich parallel zueinander verlaufenden Schalungsaufbauten 4a, 4b bestehen kann oder aus einer Einzelschalung, welche um ein Distanzmaß und vorzugsweise im Wesentlich parallel zur Oberfläche eines bereits vorhandenen Bauobjektes in eine Montageposition bringbar ist und mit ihrer dem Bauobjekt zugewandten Schalungsoberfläche einen auszufüllenden Zwischenbereich begrenzt, wobei die Schalungsaufbauten jeweils aus einer beliebigen Anzahl aneinanderfügbarer und vorzugsweise miteinander verbindbarer Schalungselemente bestehen können;
    Pumpaggregat mit zum Zwischenbereich der Schalung führender Schlauchanspeisung für ein abgemischtes Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6. Innerhalb der Schalungsaufbauten bzw. im auszufüllenden Zwischenbereich können Installationsleitungen, insbesondere Sanitär-, Drainage-, Elektro- oder Telekommunikationsleitungen verlegt sein; insbesondere können stab- oder gitterförmige Bewehrungselement eingebracht sein;
    Anspruch 11 richtet sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer Eckverbindung eines Wand- oder Deckenaufbaus, umfassend Einzel- oder Doppelschalungsaufbauten, welche jeweils eine beliebige Anzahl aneinanderfügbarer und vorzugsweise miteinander verbindbarer Schalungselemente aufweisen, welche in Montageposition in einem Eckbereich um einen definierten Winkel, vorzugsweise um im Wesentlichen 90° zueinander geneigt angeordnet sind (die zueinander geneigten Schalungsaufbauten können hierbei in jedem beliebigen stumpfen oder spitzen Winkel zueinander angeordnet sein) und der Eckbereich (sowohl eines inneren als auch eines äußeren Schalungsaufbaus) nicht notwendigerweise kantig bzw. orthogonal ausgebildet ist, sondern auch mit einen vorbestimmten Radius R ausgerundet sein kann, was sich insbesondere im Schiffs- und Flugzeugbau, aber auch zur Realisierung organischer Architektur im Hochbau als vorteilhaft erweist.
  • Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial erweist insbesondere für Anwendungen im Aero- und Naval-Bereich bzw. im Flugzeug- und Schiffbau als besonders vorteilhaft, um spezielle bauphysikalische, brandschutztechnische und akustische Eigenschaften zu erfüllen und ermöglicht darüberhinaus eine vergleichsweise schnelle und daher kostengünstige Montage.
  • Ein korrespondierender Anspruch 12 richtet sich auf die Innenausstattung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeugs oder Seefahrzeugs, vorzugsweise im Fahrzeug angeordnete Möbel oder Säulen oder andere längliche lastabtragende konstruktive Bauteile, welche zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in einem furnierten Kernbereich aus einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 gefertigt sind.
  • Ein weiterer Anspruch 13 richtet sich auf eine Hohlraumdämmung zwischen zwei oder mehreren zueinander beabstandeten, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, aus Blech, Kunststoff, Holz oder einem Verbundmaterial hergestellten Wandungen eines Fahrzeugkorpus bzw. eines Chassis, insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeugs oder eines Seefahrzeugs, wobei die Hohlraumdämmung aus einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 besteht.
  • Unter Einsatz eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials als Dämmstoff können Dämmungen von Bugwandungen, Kabinenwände, Außen- und Trennwände von Schiffen und Flugzeugen fortan fugenlos und verschnittfrei und daher mit größter Material- und Montageeffizienz hergestellt werden. Hierbei lassen sich trotz komplizierter aero- bzw. fluiddynamischer Rumpf- und Bauteilformen der Passagierfahrzeuge passgenaue Dämmschichten erstellen. Da Hohlräume und Gehrungsschnitte üblicher Dämmstoffplatten vermieden werden, ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials auch das eingangs erwähnte Kondensations- und Schimmelproblem obsolet. Besondere technische Einrichtungen, um Kondensation in Bordwandungen zu verhindern wie etwa in der KR 101378962 B1 (SAMSUNG HEAVY IND. – „WALL CONDENSATION PREVENTING STRUCTURE AND SHIP INCLUDING THE SAME” –) beschrieben, sind nicht mehr erforderlich. Aufgrund der rein mineralischen und somit nicht brennbaren Konsistenz des Leichtbeton-Dämmmaterials kann darüber hinaus der Einsatz von ökologisch und humanbiologisch belastenden Chemikalien wie insbesondere chlorierter und bromierter Flammschutzmittel in der Dämmebene entfallen.
  • Diese Vorteile gelten gleichermaßen für den Einsatz des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials als Bau- oder Dämmstoff im Gebäudebau. Die Kondensations- und Schimmelgefahr in Wand-, Decken- und Dämmaufbauten ist unter Einsatz eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials weitgehend entschärft, woraus bedeutende Vorteile hinsichtlich Wohngesundheit und Innenraumhygiene resultieren. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial weist neben seiner Festigkeit, Witterungsbeständigkeit und flexiblen Verarbeitbarkeit zudem vorzügliche Wärmedämm-, Brandschutz- und Schallabsorptionseigenschaften auf. Aufgrund seiner vorwiegend rein mineralischen Basisbestandteile ermöglicht das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial einen diffusionsoffenen Aufbau, welcher im Innenraumbereich feuchtigkeitsregulierend und aufgrund seiner hohen Alkalität (pH = 11 bis 13,5) schimmelhemmend wirkt. Diese Eigenschaft erweist sich auch im Außenbereich als vorteilhaft, wo durch nächtlichen Tauwasseranfall auftretendes Schimmel-, Bakterien- und Algenwachstum wirksam verhindert wird.
  • Gegenüber konventionellen, insbesondere EPS-basierten Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) weist eine mittels eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials hergestellte Dämmschicht besondere Vorteile auf. Die vergleichsweise hohe Rohdichte von 350–1050 kg/m3 gewährleistet trotz hoher Wärmeisolationseigenschaften bzw. niedrigem Wärmeleitwert (Lambda = 0,09 W/mK) einen druckfesten, monolithischen Systemaufbau, welcher wärmespeichernd und resistent gegen den Angriff von Schädlingen ist. Insbesondere die bei Wärmedämmverbundsystemen häufig auftretenden Spechtlöcher sowie Nagetier- und Insektenfraß sind verhindert. Die Werthaltigkeit eines Bauobjektes wird daher erhöht, ein Sanierungsrisiko signifikant verringert.
  • Im ausgehärteten Zustand weist das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial eine kalksteinähnliche Fassadenoptik auf, die auch als Sichtfläche gehobene Ansprüche erfüllt und keiner weiteren Vergütung oder Oberflächenbehandlung bedarf. Insbesondere werden komplizierte und kostenaufwändige Feinputzsysteme bzw. WDVS-Systemversiegelungen entbehrlich. Der bei konventionellen WDVS-Systemen obligatorische Biozid-Einsatz der obersten Putzschicht wird aufgrund der natürlichen schimmel- und algenhemmenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials ebenfalls entbehrlich. Zumal die zur Pilz- und Algenprophylaxe eingesetzten Biozide zu ihrer Wirksamkeit notwendigerweise wasserlöslich sein müssen und in der Praxis daher oft bereits nach zwei bis drei Jahren aus der Fassade ausgewaschen und wieder unterhalb ihrer Wirksamkeitsschwelle angelangt sind, ergibt sich durch konventionelle WDVS-Dämmsysteme eine beträchtliche Umweltbelastung. Alleine in Deutschland beträgt der durch WDVS bedingte Schadstoffeintrag ca. 5.000 Tonnen pro Jahr. Laut Grundlagenforschung des Fraunhofer Instituts für Bauphysik hat sich auch die Hydrophobierung von konventionellen Leichtdämmstoff-Oberflächen als Irrweg erwiesen, da hydrophobe Oberflächen aufgrund von Tauwasser länger feucht sind und daher ein besseres Wachstumsklima für Mikroorganismen bieten als solche mit angepasstem Saugvermögen und oberflächennaher Pufferfähigkeit, so wie dies bei rein mineralischen Beschichtungen gegeben ist. Hingegen erweist sich eine Kombination aus genau abgestimmter Saugfähigkeit und kapillarer Aktivität aller Material- und Bindemittelkomponenten, wie er auch einer aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellte Dämmschicht zu eigen ist, als ausschlaggebend für einen hydroaktiven, schnell trocknenden und damit schimmel-/algenbewuchshemmenden Effekt.
  • Das vorliegende Leichtbetonmaterial ist insbesondere für eine Anwendung als Brandschutzaufbau prädestiniert. Aufgrund seiner rein mineralischen Bestandteile ist es nicht brennbar und macht zudem den bei brandbeständigen Baustoffen üblichen Einsatz halogenierter Flammschutzmittel entbehrlich. Wie aus innenraumanalytischen Studien bekannt, emittieren die in Baustoffen gebundenen Flammschutzmittel in den bewohnten Innenraum und sind dort im Hausstaub nachweisbar. Aus umweltmedizinischer Sicht ebenfalls kritisch sind künstliche Mineralfaserstoffe (KMF) wie Glas- oder Steinwolle einzuschätzen, die von KMF-Elementen insbesondere über Risse, Anschlussfugen oder Undichtigkeiten in Installationsschächten ebenfalls in die Raumluft eingetragen werden und dort reizend auf die Atemwege wirken. Insbesondere der herstellungsbedingte Anteil an lungengängigen Feinfasern mit einem Durchmesser von 0,1–3 μm wirkt humanbiologisch kritisch. Laut innenraumhygienischen Empfehlungen (vgl. Zwiener 2010) sollte ein Faseranteil von 500 KMF pro Kubikmeter Raumluft nicht überschritten werden. Alle diese Probleme sind bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials als Brandschutzelement oder als Dämmstoff nicht gegeben. Insbesondere ist es nicht notwendig, eine aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellte Brandschutzverkleidung oder -dämmung allseitig mit einer Dichtebene zu versiegeln, um die Emission von lungengängigen Faserpartikeln zu verhindern, woraus wiederum gesenkte Herstellungs- und Montagekosten resultieren. Hingegen kann ein aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellter Brandschutzaufbau mit seiner Sichtfläche oder auch als frei stehendes, z. B. einen Ofen abschirmendes Element bedenkenlos der Raumluftberührung ausgesetzt werden.
  • Das vorliegende Leichtbetonmaterial weist des Weiteren hervorragende schallabsorbierende Eigenschaften auf. Hierbei kommen wiederum die bereits hinsichtlich einer Brandschutzanwendung erwähnten ökologischen und baubiologischen Vorteile des Leichtbetonmaterials zum Tragen und ermöglichen eine flexible und besonders wirtschaftliche Fertigung auch von Sonderformen mit unregelmäßiger Geometrie. Sowohl die Brandschutz- als auch die Schallschutzaufbauten können als Fertigteile werkseitig vorgefertigt sein oder unmittelbar vor Ort bzw. durch Ausgießen einer Schalung mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial passgenau hergestellt werden.
  • Ein korrespondierender Anspruch 14 richtet sich auf ein Brandschutzelement oder auf ein Schallschutzelement, welches einstückig oder aus einer Vielzahl an miteinander verbindbaren Einzelelementen aus einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
  • Eine besondere, mittels des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials realisierbare Spezialapplikation ist die Herstellung von schwimmbaren bzw. im Wasser auftriebsfähigen Objekten. Die gefügedichte Bindemittelmatrix des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials erweist sich als wasserabweisend und resistent gegen Erosion. Aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellte Bauteile eignen sich daher als schwimmende Fundamente hochseetauglicher Bauwerke wie insbesondere Wind- und Solarkraftwerken. Ein korrespondierender Anspruch 16 richtet sich auf ein schwimmbares bzw. in Wasser auftriebsfähiges Bauobjekt, insbesondere plattenförmiges Basis- oder Fundamentelement, welches einstückig oder aus mehreren miteinander verbindbaren Einzelelementen aus einem Leichtbetonmaterial gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
  • Als Fahrzeuge im vorangehend angeführten Zusammenhang werden insbesondere Luft- oder Raumfahrzeuge, i. e. Flugzeuge, Helikopter, Raumfahrtschiffe etc. oder Seefahrzeugs, i. e. Schiffe, Yachten, Segelboote, Tragflügelboote, Amphibienfahrzeuge etc. verstanden, hierbei (sowohl bei Schiffen als auch bei Flugzeugen bzw. im Naval- als auch im Aerobereich) eignet sich das erfindunsggemäße leichtbetonmaterial insbesondere zum Ausfüllen von Hohlräumen zwischen zwei oder mehreren zueinander beabstandeten, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Wandungen eines Fahrzeugkorpus bzw. eines Chassis.
  • Als schwimmendes Bauwerk wird jedwede Art konstruktiver Einrichtungen für gewerbliche oder private Zwecke verstanden; das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial kann hierbei auch als Verbundwerkstoff in Kombination mit anderen Werkstoffen eingesetzt werde) oder zur Herstellung eines schwimmenden, vorzugsweise plattenförmigen Basis- oder Fundamentelementes für Bauwerke oder als Ankerplatz für Seefahrzeuge oder als anschwimmbare Insel für Sportapplikationen, Schwimmparks oder Wellnessanlagen oder als schwimmendes Fundament für Wind- oder Solarkraftanlagen bzw. Wind- und Solarparks auf hoher See.
  • Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Hierbei zeigen
  • 1 eine Querschnittsansicht eines mit einer Dämmputzschicht aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial versehenen Mauerwerks
  • 2 schematische Darstellung einer Eckverbindung aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial in isometrischer Ansicht
  • 3 schematische Darstellung einer mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial befüllten, in orthogonaler Konfiguration angeordneten Schalung eines Wandaufbaus
  • 4 schematische Darstellung einer architektonischen Sonderform mit gekrümmtem Schalungsaufbau
  • 5 Fenster-/Türlaibung aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial
  • 6 eine mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial gefertigte, mit einer Furnierschicht versehenen Säule
  • 7 eine Horizontalschnittdarstellung der Säule aus 6 (Schnitt gemäß Linie B-B in 6)
  • 8 ein mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestelltes, schwimmbares Basiselement für ein Windrad
  • 9 eine mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestellte, schwimmende Insel
  • 10 schematische Darstellung eines doppelwandigen Außenwandkorpus eines Flugzeuges
  • 11 schematische Darstellung eines doppelwandigen Außenwandkorpus eines Schiffes
  • 12 eine Explosionsdarstellung eines gemäß dem Stand der Technik mit zugeschnittenen, plattenförmigen Elementen ausgefüllten Abschnitts eines Außenwandkorpus eines Schiffes oder Flugzeugs
  • 13 eine exemplarische Darstellung von auszufüllenden Hohlräumen im Außenwandkorpus eines Schiffes
  • 14 eine isometrische Detailansicht eines Abschnitts des Außenwandkorpus bzw. eines zwischen voneinander beabstandeten Wandungen eines Schiffes ausgebildeten Hohlraumes
  • 15 eine Schnittdarstellung des mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial ausgefüllten Außenwandkorpus im Detail (Schnitt gemäß Linie A-A in 10 und 11)
  • Ein erfindungsgemäßes Leichtbetonmaterial 1 umfasst mindestens einen mineralischen Leichtzuschlagsstoff, vorzugsweise aus granuliertem oder zermahlenem Vulkangestein. Als mineralische Leichtzuschlagsstoffe vulkanischen Ursprungs kommen vorzugsweise Lavagestein, Bims und Zeolith zum Einsatz. Die vorgenannten Vulkangestein-Leichtzuschlagsstoffe weisen bereits von Natur her eine ideale Dichte und Porosität auf und bedürfen keiner artifiziellen Aufschäumung durch physikalische oder chemische Behandlungen wie dies z. B. zur Aufbereitung von hydrophobem Perlit, expandiertem Keramikschaumgranulat und Blähschiefer der Fall ist. Zur Gewinnung der Vulkangesteinsmaterialien ist jede Art von bei Vulkangestein üblicher Abbau-, Aufbereitungs- und Fraktionierungsweise im Tagebau- und Untertage möglich, wobei mechanische Abtragung ohne Einsatz von Sprengmitteln bevorzugt wird, um Haarrissbildungen im Vulkangestein zu vermeiden und eine dauerhafte Frost-/Taubeständigkeit der mit einem Bindemittel zu erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterial 1 verarbeiteten Leichtzuschlagsstoffe zu gewährleisten. Zur Gewinnung jeweiliger Anwendungserfordernisse entsprechender Korngrößen erfolgt ein mechanisches Zerkleinern und/oder Aussieben in Siebanlagen. Die Korngröße der Materialchargen kann nach vorbestimmten Siebkurven definiert werden.
  • Im abgemischten und erhärteten Zustand des Leichtbetonmaterials sind die als Schüttgut bereitgestellten Leichtzuschlagsstoff-Körner umgeben von einer geschäumten oder porosierten, Bindemittelmatrix, wobei als Bindemittel vorzugsweise Zement zum Einsatz kommt. Es sind jedoch auch alternative Bindemittel wie Kalk-, Trass-, Gips-, Magnesit-, Wasserglas-, Lehm-, Bitumen-, Kunstharzverbindungen und dergleichen denkbar. Das Leichtbetonmaterial 1 kann weiters Zuschlagstoffe, Additive, Bewehrungsfasern und Füllstoffe enthalten. Zur Erzielung bestimmter Sichtflächenoptiken und Färbungen können Farbpigmente oder spezielle Zemente (z. B. Weißzement) Einsatz finden. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial 1 weist mindestens 100, vorzugsweise mehr als 250, besonders bevorzugt mehr als 300 kg Bindemittel pro m3 Gesamtmasse auf (in einer besonders bevorzugten Ausführungsform: 400–500 kg/m3), weist ein geschlossenporiges bzw. die Leichtzuschlagpartikel allseitig mit Bindemittel umschließendes Gefüge und einen Luftporenanteil von mehr als 30%, vorzugsweise von mehr als 35% der Frischbetonmasse auf. In einer speziellen Ausführungsvariante kann der Luftanteil von mehr als 40% der Frischbetonmasse betragen. Hierbei weist die die Frischbetonmasse bei der Herstellung einen W/B(Wasser-Bindemittel)-Wert von mindestens 0,28, vorzugsweise mehr als 0,40, vorzugsweise > 0,5 oder > 0,6 auf (für besondere Anforderungen kann das W/B-Verhältnis bis auf 1,5 gesteigert werden; zur Erzielung einer hohen Gefügedichte kann der W/B-Wert auch als < 0,40 festgelegt werden, liegt also vorzugsweise zwischen 0,28 und 0,40), wobei die Kornfestigkeit des ausgehärteten Leichtbetonmaterials mindestens 2,5 N/mm2, vorzugsweise mehr als 3 N/mm2, besonders bevorzugt mehr als 3,5 N/mm2 beträgt, sodass für witterungsexponierte Bauteile eine Frost-Tau-Wechselbeständigkeit des Leichtbetonmaterials (1) gemäß DIN EN 13055-1 weniger als 4 M.-% (Absplitterungen) erzielbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial 1 wird vorzugsweise als gebrauchsfertig eingewogene Fertigmischung, insbesondere als Sackware (auf Großbaustellen vorzugsweise in Big-Bags) bereitgestellt. Es ist jedoch auch möglich, das werksseitig mit Wasser angemischte Leichtbetonmaterial mittels eines Mischwangens an eine jeweilige Baustelle zu befördern und dort mittels Pumpaggregaten oder Schüttvorrichtungen an vorbestimmter Stelle einzubringen.
  • Als Leichtzuschlagsstoffe können mineralische Bauwerkstoffe mit einer Dichte von kleiner als 95 kg/m3, vorzugsweise mit einer Dichte von < 80 kg/m3 eingesetzt werden. Die Dichte des mit Bindemittel versetzten, fertig abgemischten erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials beträgt vorzugsweise 200–1500 kg/m3 Schüttgewicht. Pro 100 kg Leichtzuschlagstoffe kommen mehr als 10 kg, vorzugsweise zwischen 12 kg und 600 kg Bindemittel zum Einsatz. Die im Labor bestimmte Löslichkeit bei 20°C Raumtemperatur beträgt 3 g/l, der Gehalt an Feinanteilen weniger als 3 M.-% (Masseprozent). Der Anteil an Chloriden beträgt < 0,02 M.%, der Anteil an säurelöslichem Sulfat < 0,2 M.-%, der Anteil an säurelöslichem Sulfat < 0,02 M.-%, der Gesamtschwefelanteil < 1 M.-%. Die bevorzugt eingesetzte Korngröße (kleinster/größter Durchmesser d/D) liegt zwischen 0/4 und 4/25. Die Körnung der Rezeptur kann jedoch je nach gegebenen Einsatzerfordernissen abgestimmt werden. Gemäß einer bevorzugten Rezeptur können Luftporenbildner in einer Menge von 0,2–1,5 Masse-%, vorzugsweise 0,8–0,9 Masse-% zugefügt sein. Die Bereitstellung bzw. Abmischung des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 kann flexibel an die Erfordernisse des jeweiligen Absatzmarktes angepasst sein. Für den Regionalvertrieb und Binnenhandel wird das Leichtbetonmaterial vorzugsweise als gebrauchsfertig eingewogene Fertigmischung bereitgestellt. Es sind jedoch auch die Varianten denkbar, dass Leichtzuschlagstoffe, Bindemittel und Additive jeweils separat, gegebenenfalls aus unterschiedlichen regionalen Bezugsquellen, zugeliefert werden. Insbesondere kann ein fertig abgemischtes Zuschlagsbindergemisch bereitgestellt werden, welches alle rezeptmäßigen Bindemittel, Additive und ggf. Zuschlagstoffe wie Fasern und dgl. enthält und an der Baustelle oder einem zwischengeordneten Verarbeitungsort gemäß vorgegebener Rezeptur mit den Leichtzuschlagstoffen wie insbesondere Vulkangestein vermischt werden kann. Schließlich ist es auch denkbar, einem Abnehmer bzw. Anwender die Mischrezeptur und korrespondierende Verarbeitungskriterien des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 bereitzustellen, sodass dieser nicht nur die Leichtzuschlagstoffe, sondern auch die erforderliche Menge an Bindemittel wie insbesondere Zement aus regionaler Bezugsquelle eigenständig beschafft und nur eine spezielle Compoundmischung als Zusatz zu dem mit Bindemitteln zu vermengenden Leichtzuschlagstoffquantum beimischt. Eine solche Compoundmischung kann in pulverförmiger Form z. B. als Sackware oder auch in flüssiger Form z. B. in Kanistern bereitgestellt werden. Der Anteil der Compoundmischung beträgt vorzugsweise 0,2–1,5%, insbesondere 0,5–0,8% des Gewichts des für eine jeweilige Menge an Leichtzuschlagstoffen vorgesehenen Bindemittels. Es sei weiters angemerkt, dass dem Bindemittel als Zementersatz oder Bindemittelergänzung auch Industrieschlacke, Hüttensand oder Steinmehl, vorzugsweise bis zu einem Anteil von 50%, beigemischt sein kann
  • Besonders vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich Verarbeitbarkeit, Aushärtung und Rissbeständigkeit werden entfaltet, wenn eine Kombination unterschiedlicher Leichtzuschlagsstoffe als Gemisch eingesetzt wird, wie nachfolgend angeführt:
    • A) im Wesentlichen 70% Lavasplitt 3–5 mm und im Wesentlichen 20% Bimssand 0–4 mm und im Wesentlichen 10% Zeolithgranulat 5–7 mm; oder
    • B) im Wesentlichen 50% Zeolithgranulat 5–12 mm und im Wesentlichen 25% Bimsgranulat 3–7 mm und im Wesentlichen 25% Lavasand 0–3 mm; oder
    • C) im Wesentlichen 80% Zeolithgranulat 3–7 mm und im Wesentlichen 20% Lavasplitt 5–10 mm; oder
    • D) im Wesentlichen 80% Lavasand und im Wesentlichen 20% Bimsgranulat 3–7 mm;
    • E) mehr als 90%, vorzugsweise annähernd 100% Keramikschaumgranulat 0–16 mm;
    • F) mehr als 90%, vorzugsweise annähernd 100% expandiertes hydrophobes Perlit 0–8 mm;
  • Seine vorteilhaftesten Eigenschaften entfaltet das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial 1 insbesondere unter Einsatz der vorgenannten Leichtzuschlagstoffe vulkanischen Ursprungs (Lavagestein, Bims, Zeolith). Es ist jedoch auch möglich, dem Leichtbetonmaterial 1 konventionelle Leichtzuschlagstoffe wie Blähglas beizumischen. Zum Anmischen der Fertigmischung zu einer fließfähigen und aushärtbaren Gussmasse wird diese unter Zugabe von Wasser und allfälligen Additiven wie insbesondere Luftporenmitteln und/oder Fließmitteln und/oder Fasermaterial durch eine rotierende Rührvorrichtung (als Rührvorrichtung wird im vorliegenden Zusammenhang jede Art von Werkzeug verstanden, welche zu einer Verdrängung und Umwälzung einer mit Wasser vermengten Betonmischung geeignet ist, insbesondere schaufel- oder spiralförmige Rührelemente) oder durch eine Drehtrommel mit einer Mischgeschwindigkeit von jeweils mehr als 10 U/min, vorzugsweise mehr als 20 U/min umgewälzt. Zur Generierung eines ausreichenden Luftporenanteils wird die Mischdauer mit mehr als 10 min/m3 Frischbetonmasse festgesetzt.
  • Im Allgemeinen kann ein gegenständliches Leichtbetonmaterial mit jeder handelsüblichen Mischeinrichtung wie insbesondere Freifallmischern, Zwangsmischern, Handrührwerken („Quirlern”) und Fahrmischern bzw. LKW-Zyklonen mit Wasser vermengt und zum Einsatz aufbereitet werden. Hierbei ist anzumerken, dass einer Anwendung von Freifallmischern gegenüber Zwangsmischeinrichtungen der Vorzug gegeben wird, da dies eine schonendere Umwälzung des Vulkangesteins bzw. der Leichtzuschlagstoffe ermöglicht und ein Zerreiben verhindert.
  • Aus einem erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterial 1 gefertigte Bauteile bzw. Objekte können in bauüblicher Weise mit Bewehrungen, insbesondere mit Baustahl-, Carbon- oder Faserbewehrungen versehen sein.
  • Neben der Herstellung monolithischer Bauwerke und Objekte eignet sich das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial 1 insbesondere als Dämmschicht oder als Saniermörtel. 1 zeigt in beispielhafter Weise etwa einen zu sanierenden Wandaufbau 3 eines Bauwerkes mit einer sehr unregelmäßigen, Ausbrüche 35 aufweisenden Oberfläche 7. Während die unebene Oberfläche 7 im Fall konventioneller Wärmedämmsysteme egalisiert, gespachtelt und mittels Wasserwaage eingewogen werden müsste, um eine Eignung als Untergrund für eine Verlegung plattenförmiger Dämmelemente herzustellen, so ist dieser Aufwand bei Anwendung des erfindungsgemäße Leichtbetonmaterials 1 als Dämmstoffschicht 2 nicht notwendig. Der Schichtauftrag des angerührten Leichtbetonmaterials 1 kann in mehreren Arbeitsgängen nass in nass mit Materialaufträgen von jeweils z. B. 1–5 cm erfolgen, bis eine beliebige Materialschichtdicke erreicht ist. Im Falle eines Auftrags dicker Materialschichten oder zur Überbrückung großer Ausbrüche 35 im Mauerwerk kann auch eine Vorsatzschalung (schematisch angedeutet in 1 als Schalungsaufbau 4a) unter einem definierten Distanzmaß 6 zur Oberfläche 7 des zu bedeckenden Wandaufbaus 3 eingerichtet werden, welche in weiterer Folge mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial 1 hinterfüllt und fachgerecht verdichtet wird. Die Anwendung von Schalungsaufbauten 4a, 4b erweist sich insbesondere zur Herstellung von Fenster- oder Türlaibungen wie nachfolgend noch beschrieben, als sinnvoll.
  • Auf solche Weise können eines erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 auch Fenster- oder Türenlaibungen 27 (siehe 5) oder eine sonstige nischenförmige Ausnehmung in einer Wand- oder Dachkonstruktion eines Bauwerks hergestellt werden. Die Fenster-/Türenlaibungen 27 können hierbei ebenso wie sonstige Formkörper als Fertigteile vorgefertigt und an vorbestimmter Stelle montiert, vorzugsweise mit einer Mörtel- oder Klebespachtelmasse am Mauerwerk angeklebt bzw. eingemörtelt werden.
  • 2 zeigt eine aus einem erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterial 1 hergestellte Eckverbindung 13 eines Wand- oder Deckenaufbaus, z. B. zur Umrahmung einer Bauteilöffnung oder zur Verbindung zweier konstruktiver Bauelemente. Zur Herstellung einer solchen Eckverbindung 13 sind Schalungsaufbauten 4a, 4b vorgesehen, welche gegebenenfalls aus mehreren aneinanderfügbaren und miteinander verbindbaren Schalungselementen zusammengesetzt ist. Im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Paare an Schalungsaufbauten 4a, 4b sind in Montageposition in einem Eckbereich 31 (lt. 2 entlang einer vertikalen Fluchtlinie 14) um einen definierten Winkel – im vorliegenden Beispiel: um 90° – zueinander geneigt angeordnet. Es sei angemerkt, dass der Eckbereich 31 (sowohl eines inneren als auch eines äußeren Schalungsaufbaus 4a, 4b) nicht notwendigerweise kantig bzw. orthogonal ausgebildet sein muss, sondern auch mit einen vorbestimmten Radius R ausgerundet sein kann.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial 1 befüllten, orthogonal angeordneten Schalung 4 eines an ein bereits vorhandenes Bauobjekt 8 angeschlossenen Wandaufbaus 3. Die Schalung 4 umfasst zwei um einen auszufüllenden Zwischenbereich 5 bzw. um ein Distanzmaß 6 zueinander beabstandete, parallel zueinander verlaufenden Schalungsaufbauten 4a, 4b, welche jeweils aus einer Vielzahl aneinanderfügbarer und mittels praxisüblicher Verbindungstechnik gekuppelter Schalungselemente 28 bestehen. Die beiden Schalungsaufbauten 4a, 4b konstituieren hierbei nicht notwendigerweise eine Ebene, sondern können auch beliebige polygonale, konkave, konvexe oder sonstige unregelmäßige Geometrien bzw. Flächenverläufe aufweisen wie z. B. in 4 dargestellt. Nachdem der Zwischenbereich 5 mit Sanitär-, Drainage-, Elektro- oder Telekommunikationsleitungen im auszufüllenden sowie mit stab- oder gitterförmigen Bewehrungselementen bestückt wurde, erfolgt ein Ausfüllen des durch die Schalungsaufbauten 4a, 4b begrenzten Zwischenbereichs 5 mit einem abgemischten Leichtbetonmaterial 1 mittels eines Pumpaggregats 12 und einer Schlauchanspeisung 11. Die Befüllung kann jedoch gegebenenfalls auch in konventioneller Weise durch Schüttvorrichtungen, Krankübel, Rutschen, Fallrohre oder auch manuell erfolgen. Zusätzlich zu einer in den befüllten Zwischenbereich 5 eingeführten, mit einem Vibrationsaggregat 30 verbundenen Rüttelflasche 29 ist es empfohlen, die Verdichtung des Leichtbetonmaterials 1 durch einen Wandrüttler zu unterstützen. Das Raster der Eintauchstellen Rüttelflasche 29 ist etwas enger anzuordnen als bei konventionellen Betonen und die Leistung des Vibrationsaggregats 30 an das jeweils zu befüllende Objektvolumen anzupassen und ein Übervibrieren zu vermeiden, wobei die Rüttelflasche zügig einzutauchen und langsam wieder hochzuziehen ist. Als Werkstoffe für die Schalung 4 sollten Kunstoffschalhäute ebenso wie stark saugende Holzschalhäute vermieden werden, da es im Zuge des Abbindeprozesses zu einer hohen Temperaturentwicklung kommt und sich die Betonhaut von der Schalungsoberfläche lösen könnte. Nach Entfernung der Schalung 4 kann gegebenenfalls noch eine Oberflächenbehandlung des Leichtbetonmaterials 1, z. B. mit diversen Schleifmitteln, Poliervlies, Bürsten, Sandstrahlen, Stocken und eine Hydrophobierung erfolgen.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 wird eine fugenlose und kosteneffiziente Herstellung architektonischer Sonderformen ermöglicht, wie in rein beispielhafter Weise in 4 anhand eines konkav-/konvex-gekrümmten Wandverlaufes dargestellt. Eine solcherart hergestellte monolithische Wand hat tragende und dämmende Funktion zugleich, d. h. es bedarf keiner Dämmplattenverkleidung und somit keiner aufwändigen Gehrungsschnitterstellungen, Verspachtelungen etc, sondern man erhält bei Einsatz von Vulkangesteinsmaterial als Leichtzuschlagsstoff eine ästhetische Sichtoberfläche in Kalksteinoptik. Auch energieeffiziente Decken- und Gewölbelemente lassen sich durch ein einfaches Befüllen entsprechender Schalungselemente herstellen. Das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial 1 wäre des weiteren ein idealer plastischer Werkstoff für den gerade in Entwicklung begriffenen großskaligen CNC-gesteuerten 3D-Druck von Gebäudeelementen oder ganzen Rohbauten.
  • Ein spezieller Anwendungsfokus der vorliegenden Erfindung zum Ausfüllen von sphärisch gekrümmten Hohlräumen zwischen zwei oder mehreren zueinander beabstandeten Wandungen 19, 20, insbesondere der Außenbordwandungen eines Fahrzeugkorpus 21 eines Luftfahrzeugs bzw. Flugzeuges 15 oder eines Seefahrzeugs bzw. Schiffes 16 ist in 1015 schematisch angedeutet. Der Hohlraum 23 zwischen zwei im Wesentlichen parallelen, um einige Zentimeter bis Dezimeter voneinander distanzierten Wandungen 19, 20 aus Blech, Kunststoff, Holz oder einem Verbundmaterial (in rein beispielhafter Weise dargestellt in 13 und 14) kann mittels des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 lückenlos ausgefüllt werden. Hierbei schmiegt sich das plastische Leichtbetonmaterial 1 passgenau an die zum Hohlraum 23 weisenden Oberflächen 24, 25 der Wandungen 19, 20 an (siehe Schnittdarstellung einer Bordwand gemäß 15).
  • In ähnlicher Weise können mittels des erfindungsgemäßen Leichtbetonmaterials 1 die Herstellung sonstiger Formteile der Innenausstattung eines Schiffes 16 oder Flugzeugs 15 ermöglicht, insbesondere von Säulen 17 oder anderen länglichen lastabtragenden konstruktiven Bauteilen wie beispielhaft in 6 dargestellt. Hierbei ist der Kernbereich 17a einer rotationssymmetrisch um eine vertikale Längsachse 33 angeordneten Säule 17 aus brandhemmendem Leichtbetonmaterial 1 gefertigt, während eine dem Passagierraum zuweisender peripherer Bereich 17b der Säule 17 mit einer Furnierschicht 18 z. B. aus Holz versehen ist (siehe Horizontalschnittdarstellung gemäß 7). Die Herstellung eines solchen Verbundkörpers erfolgt entweder durch Befüllen einer entsprechenden (wieder zu entfernenden) Rundschalung mit Leichtbetonmaterial 1 oder durch direktes Befüllen einer lastabtragenden Hüllwandung 32 aus Metall und/oder Kunststoff, welche an ihrer von der Längsachse 33 abgewandten Außenseite gegebenenfalls mit einer Furnierschicht 18 versehen ist oder welche bereits selbst die Sichtfläche bzw. Furnierfläche konstituiert. Wiederum ist ein fugenloses Ausfüllen auch ungewöhnlicher Säulengeometrien z. B. mit konischen, taillierten oder verjüngten Bauteilabschnitten, insbesondere von Säulensockeln, Kapitälen und torso- bzw. wulstförmigen Ornamenten möglich.
  • Auch im Bereich der Denkmalpflege, zur Herstellung von Stuck-, Gesimse oder Ornamentelementen kann das erfindungsgemäße Leichtbetonmaterial in vorteilhafter Weise Einsatz finden. Aufgrund seiner vergleichsweise geringen spezifischen Dichte, auch gegenüber Gips, können voluminöse Bauteilschichten appliziert bzw. Stukkateursarbeiten durchgeführt werden, ohne dass diese gravitationsbedingt nach unten fallen oder verfließen. Insbesondere im Falle von Überkopfarbeiten ergeben sich hierbei neben materialtechnischen Vorteilen wie Plastizität, Aushärteverhalten/Rissvermeidung, Schwundarmut und Alterungsbeständigkeit auch besondere arbeitstechnische Vorteile.
  • 8 zeigt in schematischer Weise ein mit erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial hergestelltes, schwimmbares Basis- bzw. Fundamentelement 22 für ein Windrad 26 bzw. eine Windkraftanlage. Auf dem plattenförmigen, eine beliebige (hier: rechteckige) Grundrissgeometrie aufweisenden Basis-/.Fundamentelement 22 sind neben einer das Windrad 26 tragenden Säule auch alle weiteren für den Betrieb einer Windkraftanlage erforderlichen technischen Vorrichtungen aufgenommen. In Serie gefertigt, kann eine Vielzahl an schwimmbaren Basis-/Fundamentelementen 22 aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial 1 lose oder miteinander verkuppelt zur Formierung eines Windkraftparks auf hoher See dienen. Gleichermaßen könnten solche inselförmigen Objekte bzw. auch mit Solarpaneelen bestückt werden oder auch als Ankerplatz für Schiffe oder als anschwimmbare Insel für Sportapplikationen, Schwimmparks oder Wellnessanlagen dienen. 9 zeigt etwa in rein beispielhafter Weise ein als schwimmende Insel ausgestaltetes Basis-/Fundamentelement 22 aus erfindungsgemäßem Leichtbetonmaterial 1. Die auf der Wasseroberfläche treibenden Basis-/Fundamentelemente 22 können mit zweckdienlichen Aufbauten bzw. Anbauten 36 versehen sein, wie z. B. Stegleitern, Ankervorrichtungen, Bootsanlegestellen, Kojen, Dächern, Sonnenschirmen etc.
  • Beim gegenständlichen Basis- oder Fundamentelement 22 handelt es sich insbesondere um ein im Wesentlichen plattenförmiges Objekt, welches einteilig oder auch mehrteilig hergestellt sein kann. Im Falle einer mehrteiligen Herstellung kann eine beliebige Anzahl an vorgefertigten Einzelteilen zu einem größeren Gesamtverbund zusammengesetzt werden. Die Einzelteile können hierbei durch beliebige Verbindungstechniken oder Kupplungselemente miteinander verbunden sein, wobei die Verbindung zwischen den Einzelteilen sowohl lösbar, z. B. durch miteinander in Eingriff stehende Passelemente oder einstückig angeformte Passgeometrien als auch unlösbar, z. B. durch Vermörteln oder Verkleben erfolgen kann. Die schwimmfähigen Bauelemente können je nach Anforderung einer zusätzlichen Oberflächenbehandlung unterzogen werden, insbesondere kann eine Applikation von Farb- oder Hydrophobierungsmitteln erfolgen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3246502 A1 [0002]
    • KR 101378962 B1 [0027]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Studie von Brasche et al. 2003 [0007]
    • DIN EN 13055-1 [0011]
    • DIN EN 13055-1 [0014]
    • DIN EN 13055-1 [0054]

Claims (15)

  1. Leichtbetonmaterial (1), bestehend aus mindestens einem mineralischen Leichtzuschlagsstoff, vorzugsweise granuliertem oder zermahlenem Vulkangestein, umgeben von einer geschäumten oder porosierten, vorzugsweise zement- oder wasserglasbasierten Bindemittelmatrix und gegebenenfalls Additiven und/oder Füllstoffen, wobei das Leichtbetonmaterial (1) mindestens 100, vorzugsweise mehr als 250, besonders bevorzugt mehr als 300 kg Bindemittel pro m3 Gesamtmasse aufweist und geschlossenporig bzw. gefügedicht ist und einen Luftanteil von mehr als 30%, vorzugsweise von mehr als 35% der Frischbetonmasse aufweist, wobei die Frischbetonmasse einen W/B(Wasser-Bindemittel)-Wert von mindestens 0,28, vorzugsweise mehr als 0,35, besonders bevorzugt mehr als 0,40, maximal 1,5 aufweist und die Kornfestigkeit mindestens 2,5 N/mm2, vorzugsweise mehr als 3 N/mm2, besonders bevorzugt mehr als 3,5 N/mm2 beträgt, sodass für witterungsexponierte Bauteile eine Frost-Tau-Wechselbeständigkeit des Leichtbetonmaterials (1) gemäß DIN EN 13055-1 von < 4 M.-% erzielbar ist.
  2. Leichtbetonmaterial (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Leichtzuschlagsstoff Lavagestein oder/und Bims oder/und Zeolith ist.
  3. Leichtbetonmaterial (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Leichtzuschlagsstoff expandiertes Keramikschaumgranulat und/oder Blähschiefer und/oder Vermiculit und/oder hydrophobierter Perlit ist, wobei die Hydrophobierung des Perlits in Form von Polymeradditiven oder/und in Form vom Wasserglas vorliegen kann.
  4. Leichtbetonmaterial (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtbetonmaterial (1) eine Mischung aus mindestens zwei, vorzugsweise aus mindestens drei verschiedenen Stoffen der vorgenannten Leichtzuschlagsstoffe umfasst.
  5. Leichtbetonmaterial (1) nach einem der Ansprüche Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine der folgenden Rezepturen aufweist, wobei sich die mm-Angaben auf Körnungen bzw. Durchmesserangaben der Leichtzuschlagsstoffe beziehen: A) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 70% Lavasplitt 3–5 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Bimssand 0–4 mm, sowie optional mehr als 5%, vorzugsweise im Wesentlichen 10% Zeolithgranulat 5–7 mm; oder B) mehr als 30%, vorzugsweise im Wesentlichen 50% Zeolithgranulat 5–12 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 25% Bimsgranulat 3–7 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 25% Lavasand 0–3 mm; oder C) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 80% Zeolithgranulat 3–7 mm und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Lavasplitt 5–10 mm; oder D) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 80% Lavasand und mehr als 10%, vorzugsweise im Wesentlichen 20% Bimsgranulat 3–7 mm; E) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 100% Keramikschaumgranulat 0–16 mm; F) mehr als 50%, vorzugsweise im Wesentlichen 100% expandiertes hydrophobes Perlit 0–8 mm;
  6. Leichtbetonmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit Fasermaterial zur Erzeugung eines erhöhten Luftporenanteils und/oder zur Bewehrung versehen ist, wobei der Mengen/Gewichtsanteil des Fasermaterials an der Gesamtmasse des Leichtbetonmaterials (1) mehr als 1000 g/m3 beträgt, wobei als Fasermaterial vorzugsweise organische Fasern wie insbesondere Bauwoll-, Kokos-, Carbon-, Cellulose- oder Fiberglasfasern zum Einsatz kommen.
  7. Dämmschicht oder Saniermörtelschicht (2) einer Wand oder einer Decke eines Bauwerks, bestehend aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Fenster- oder Türenlaibung (27) oder sonstige nischenförmige Ausnehmung in einer Wand- oder Dachkonstruktion eines Bauwerks, wobei diese zumindest abschnittsweise mit einer Schicht aus Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 versehen ist.
  9. Bauteil, an ein bestehendes Bauwerk angrenzende Dämmschicht (2) oder Dämmelement oder sonstiges Objekt mit zumindest abschnittsweise konkaver oder konvexer oder amorpher oder polygonaler Außenfläche, welches aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6 gefertigt ist.
  10. Anordnung zur Herstellung eines Wand- oder Deckenaufbaus, einer Dämmschicht oder eines konstruktiven Bauteils, umfassend: Schalung (4), welche entweder als Doppelschalung mit zwei um einen auszufüllenden Zwischenbereich (5) bzw. um ein Distanzmaß (6) zueinander beabstandeten und vorzugsweise im Wesentlich parallel zueinander verlaufenden Schalungsaufbauten (4a, 4b) bestehen kann oder aus einer Einzelschalung, welche um ein Distanzmaß (6) und vorzugsweise im Wesentlich parallel zur Oberfläche (7) eines bereits vorhandenen Bauobjektes (8) in eine Montageposition bringbar ist und mit ihrer dem Bauobjekt (8) zugewandten Schalungsoberfläche (9) einen auszufüllenden Zwischenbereich (5) begrenzt, wobei die Schalungsaufbauten (4a, 4b) jeweils aus einer beliebigen Anzahl aneinanderfügbarer und vorzugsweise miteinander verbindbarer Schalungselemente bestehen können; Pumpaggregat (12) mit zum Zwischenbereich (5) der Schalung (4) führender Schlauchanspeisung (11) für ein abgemischtes Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
  11. Vorrichtung zur Herstellung einer Eckverbindung (13) eines Wand- oder Deckenaufbaus, umfassend Einzel- oder Doppelschalungsaufbauten (4a, 4b), welche jeweils eine beliebige Anzahl aneinanderfügbarer und vorzugsweise miteinander verbindbarer Schalungselemente umfassen, die in Montageposition in einem Eckbereich um einen definierten Winkel, vorzugsweise um im Wesentlichen 90° zueinander geneigt angeordnet und mit einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausfüllbar, wobei der Eckbereich der Schalungselemente nicht notwendigerweise kantig bzw. orthogonal ausgebildet ist, sondern auch mit einen vorbestimmten Radius (R) ausgerundet sein kann.
  12. Innenausstattung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeugs (15) oder Seefahrzeugs (16), vorzugsweise im Fahrzeug angeordnete Möbel oder Säulen (17) oder andere längliche lastabtragende konstruktive Bauteile, welche zumindest abschnittsweise, vorzugsweise in einem furnierten Kernbereich (17a) aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 gefertigt sind.
  13. Hohlraumdämmung zwischen zwei oder mehreren zueinander beabstandeten, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden, aus Blech, Kunststoff, Holz oder einem Verbundmaterial hergestellten Wandungen (19, 20) eines Fahrzeugkorpus bzw. eines Chassis (21), insbesondere eines Luft- oder Raumfahrzeugs (15) oder eines Seefahrzeugs (16), wobei die Hohlraumdämmung aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 besteht
  14. Brandschutz- oder Schallschutzelement, welches einstückig oder aus einer Vielzahl an miteinander verbindbaren Einzelelementen aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
  15. Schwimmbares bzw. in Wasser auftriebsfähiges Bauobjekt, insbesondere plattenförmiges Basis- oder Fundamentelement (22), welches einstückig oder aus mehreren miteinander verbindbaren Einzelelementen aus einem Leichtbetonmaterial (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist.
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KR101378962B1 (ko) 2011-10-21 2014-03-27 삼성중공업 주식회사 벽체 결로 방지 구조체 및 이를 포함하는 선박

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Studie von Brasche et al. 2003

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