DE20301570U1 - Thermal and moisture insulation bonded to building sub-surface foundations - Google Patents
Thermal and moisture insulation bonded to building sub-surface foundationsInfo
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Abstract
Description
PATENT- UND RECHTSANWÄLTE MEINKE, DABRINGHAUS UND PARTNER GbRPATENT AND LAWYERS MEINKE, DABRINGHAUS AND PARTNER GbR
ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT UND GEMEINSCHAFTSMARKENAMT EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS*ADMISSIONED AT THE EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK OFFICE EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS*
PATENTANWÄLTE-JULIUS
MEINKE, DlPL-ING.PATENT ATTORNEYS-JULIUS
MEINKE, ENGINEERING.
WALTER DABRINGHAUS, dipl.-ing. JOCHEN MEINKE, dipl.-ing.WALTER DABRINGHAUS, dipl.-ing. JOCHEN MEINKE, dipl.-ing.
RECHTSANWALTLAWYER
THOMAS MEINKETHOMAS MEINKE
ROSA-LUXEMBURG-STRASSE 44141 DORTMUNDROSA-LUXEMBURG-STRASSE 44141 DORTMUND
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Anmelderin: Deutsche Foamglas GmbH, Landstraße 27-29, 42781 Haan Applicant: Deutsche Foamglas GmbH, Landstraße 27-29, 42781 Haan
' D amme leine &eegr; t für Bauwerke'' Dam leine &eegr; t for buildings'
"Dämmelement für Bauwerke" i "Insulating element for buildings" i
Die Erfindung betrifft ein Dämmelement für Bauwerke mit wenigstens einer nach außen weisenden Betonschicht.The invention relates to an insulating element for buildings with at least one outward-facing concrete layer.
Bauwerke werden heute vielfach mit Böden, Decken und Wänden aus Beton gebaut. Besonders bei unterirdischen Teilen von derartigen Bauwerken wird häufig eine Betonwanne benutzt, auch wenn die überirdischen Gebäudeteile unter Umständen in anderen Bautechniken errichtet werden können. Dabei ergibt sich das Problem, für eine ausreichende Abdichtung des Gebäudes gegenüber von außen eindringender Feuchtigkeit sowie für eine gute Wärmeisolierung zu sorgen. Hier sind unterschiedliche Anforderungen an die verwendeten Abdicht- und Dämmmaterialien zu stellen, abhängig unter anderem von dem verwandten Beton sowie der beabsichtigten Nutzung der unterirdischen Gebäudeteile.Today, buildings are often constructed with floors, ceilings and walls made of concrete. A concrete trough is often used, particularly for underground parts of such buildings, even if the above-ground parts of the building can be built using other construction techniques. This creates the problem of ensuring that the building is adequately sealed against moisture penetrating from the outside and that it is well insulated. Different requirements must be placed on the sealing and insulating materials used, depending on the concrete used and the intended use of the underground parts of the building.
Bei der Verwendung einer sogenannten weißen Wanne werden trogartige eingeerdete Baukörper mit Außenbauteilen aus wasserundurchlässigem Beton verwandt, die, eine ausreichende Betonschichtdicke vorausgesetzt, kein flüssiges Wasser ins Innere mehr durchlassen. Außerdem muss bei der Verarbeitung bzw. dem Bau des Betonkörpers darauf geachtet werden, dass keine Undichtigkeiten auftreten. Allerdings ist in diesen Fällen ein Eindiffundieren von Feuchtigkeit durch den Beton nach innen möglich. Zusätzlich treten bei Betonbauteilen aus WU-Beton imWhen using a so-called white tub, trough-like earthen structures are used with external components made of waterproof concrete, which, provided the concrete layer is sufficiently thick, no longer allow liquid water to penetrate into the interior. In addition, care must be taken during processing or construction of the concrete body to ensure that no leaks occur. However, in these cases, moisture can diffuse through the concrete to the inside. In addition, with concrete components made of waterproof concrete,
Laufe der Zeit Risse im Betongefüge auf, die zum Eintritt von Feuchtigkeit führen können.Over time, cracks appear in the concrete structure, which can lead to the ingress of moisture.
Weiterhin müssen derartige Bauwerke wärmeisoliert werden, um heutigen Energiesparverordnungen zu genügen und eine hochwertige Nutzung der Räume innerhalb der weißen Wanne zu ermöglichen. Furthermore, such buildings must be thermally insulated in order to comply with today's energy saving regulations and to enable high-quality use of the rooms within the white tub.
Um den bauphysikalischen und thermischen Anforderungen zu genügen, werden Betonbauteile, allgemein und im speziellen weiße Wannen heute üblicherweise mit einer feuchtigkeitsdichtenden Schicht, beispielsweise aus Bitumenabdichtungsbahnen oder Kunststofffolien, und diese dann mit einer Wärmedämmschicht, beispielsweise durch Wärmedämmplatten, eingekleidet.In order to meet the building physics and thermal requirements, concrete components, in general and in particular white tanks, are now usually clad with a moisture-proof layer, for example made of bitumen waterproofing membranes or plastic films, and these are then clad with a thermal insulation layer, for example using thermal insulation boards.
In dem DE-GM 297 06 681.1 der Anmelderin wird zu diesem Zweck ein Außenaufbau eines Bauwerkes beschrieben, bei dem auf die Betonschicht eine wasserabdichtende Schicht aus Bentonit aufgebracht und diese wiederum mit einer druckfesten Wärmedämmschicht versehen wird. Das Bentonit ist ein Quellwerkstoff, der die Eigenschaft hat, bei eintretender Feuchtigkeit aufzuquellen und so auch bei nachträglich eingebrachten Beschädigungen der Schicht diese mit der Zeit wieder zu verschließen und sich so selbst zu heilen. Die Wärmedämmschicht kann aus Schaumglas oder aus extrudiertem Polystyrol-Hartschaum bestehen. 'For this purpose, the applicant's DE-GM 297 06 681.1 describes an external structure of a building in which a waterproof layer of bentonite is applied to the concrete layer and this in turn is provided with a pressure-resistant thermal insulation layer. The bentonite is a swelling material that has the property of swelling when moisture enters and thus, even if the layer is subsequently damaged, it will close again over time and thus heal itself. The thermal insulation layer can consist of foam glass or extruded polystyrene rigid foam. '
Nachteilig an den bisher bekannten Lösungen ist, dass die feuchtigkeitsabdichtende und die wärmedäminende Schicht getrennt voneinander wirken. Zwar sind einige Wärmedämmstoffe, wie das oben beschriebene Schaumglas, wasserundurchlässig, aber eine wirkliche Wasserdichtigkeit und Diffusionsdichtigkeit an den Fugen oder Befestigungsstellen wird bisher im allgemeinen nicht erreicht. Die üblichen feuchtigkeitsdichten hautförmigen Schichten sind zum Teil schwierig zu verarbeiten und empfindlich gegenüber Beschädigungen.The disadvantage of the solutions known to date is that the moisture-proofing and heat-insulating layers work separately from one another. Although some thermal insulation materials, such as the foam glass described above, are impermeable to water, true watertightness and diffusion-tightness at the joints or attachment points has generally not been achieved to date. The usual moisture-proof skin-like layers are sometimes difficult to process and sensitive to damage.
Ziel der Erfindung ist es daher, ein Dämmelement zu entwickeln, das wärmedämmende und feuchtigkeitsabdichtende Eigenschaften kombiniert, einfach und kostengünstig zu verarbeiten ist und auch nachträglich im Beton auftretende Risse überbrücken kann. Über die gesamte Schichtdicke ist dieses System dann wasser- und dampfdicht.The aim of the invention is therefore to develop an insulation element that combines heat-insulating and moisture-proofing properties, is easy and inexpensive to process and can also bridge cracks that subsequently appear in the concrete. This system is then water- and vapor-tight across the entire layer thickness.
Die Erfindung erreicht dies dadurch, dass das Dämmelement auf einer Hauptfläche zur Verbindung mit der Betonschicht und auf den Stirnflächen zur Verbindung mit ggf. angrenzenden weiteren Dämmelementen vollflächig eine elastische, wasser- und dampfdichte Kleberschicht aufweist.The invention achieves this in that the insulation element has an elastic, water- and vapor-tight adhesive layer over its entire surface on a main surface for connection to the concrete layer and on the end surfaces for connection to any adjacent other insulation elements.
Ein solches Dämmelement wird durch die elastische Kleberschicht vollflächig mit der Betonschicht verklebt. Dadurch, dass die Stirnseiten ebenfalls Kleber aufweisen, entsteht eineSuch an insulation element is bonded to the concrete layer over its entire surface by the elastic adhesive layer. Because the front sides also have adhesive, a
wasser- und dampfdichte Fuge mit dem angrenzenden Dämmelement. Eine Fläche, die derartig mit Dämmelementen bestückt ist, ist sowohl vor dem Eintreten von Feuchtigkeit geschützt als auch wärmeisoliert. Die Elastizität des Klebers erleichtert die Verarbeitung und ermöglicht die Rissüberbrückung. Durch die vollflächige Verklebung kann auf weitere Befestigungselemente für die Dämmplatten verzichtet werden, die sich unter Umständen nachteilig auf die Dichtigkeit des Bauwerkes auswirken und Wärmebrücken bilden könnten.water and vapor-tight joint with the adjacent insulation element. A surface that is equipped with insulation elements in this way is both protected against the ingress of moisture and is also thermally insulated. The elasticity of the adhesive makes it easier to process and enables cracks to be bridged. The full-surface bonding means that additional fastening elements for the insulation panels are not necessary, which could have a detrimental effect on the tightness of the structure and form thermal bridges.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann es vorteilhaft sein, dass die zweite Hauptfläche ebenfalls vollflächig eine elastische Kleberschicht aufweist.Embodiments of the invention emerge from the subclaims. It can be advantageous for the second main surface to also have an elastic adhesive layer over its entire surface.
Ein derartiger Deckabstrich auf der Außenseite der Dämmplatte bietet eine Reihe von Vorteilen. So schützt er die Platte selber vor dem außenseitig eingebrachten Verfüllgut oder der sonstigen angrenzenden Schicht im Erdreich. Bei einer Verwendung dieser Dämmelemente unter der Bodenplatte einer Beton-Wanne bietet die ebene Oberfläche die Möglichkeit des einfachen Einbringens der Betonschicht und verhindert Zwangsspannungen während des Abbindevorganges.Such a covering coat on the outside of the insulation board offers a number of advantages. It protects the board itself from the filling material placed on the outside or the other adjacent layer in the soil. When these insulation elements are used under the base plate of a concrete tub, the flat surface offers the possibility of easily placing the concrete layer and prevents forced stresses during the setting process.
Eine weitere Ausgestaltung des Dämmelementes zeichnet sich dadurch aus, dass die Kleberschicht zur dichten Überbrückung vonA further design of the insulation element is characterized by the adhesive layer for the tight bridging of
Rissen in der Betonschicht, insbesondere mit den bei wasserundurchlässigen (WU)-Beton üblichen Rissbreiten, ausgebildet ist.Cracks in the concrete layer, in particular with the crack widths usual for waterproof (WU) concrete.
Derartige Risse können auch noch Jahre nach der Erstellung eines Bauwerkes in Folge von Schwinden und Kriechen des Betons oder durch Baugrundverformungen auftreten. Diese liegen bei (WU)-Beton üblicherweise in Größenordnungen bis 0,2 mm. Die Kleberschicht ist aufgrund ihrer Elastizität in der Lage, derartige Risse mit dreifacher Sicherheit, also bis 0,6 mm, zu überbrücken, ohne dass ihre Dichtigkeit gegenüber Feuchtigkeit oder Dampf eingeschränkt wird. Damit können teure nachträgliche Dichtarbeiten von vornherein vermieden werden.Such cracks can occur years after a building has been constructed as a result of shrinkage and creep of the concrete or due to subsoil deformations. In waterproof concrete, these are usually in the order of 0.2 mm. Due to its elasticity, the adhesive layer is able to bridge such cracks with three times the safety, i.e. up to 0.6 mm, without compromising its impermeability to moisture or steam. This means that expensive subsequent sealing work can be avoided from the outset.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Dämmelement, wie an sich bekannt, wasser- und dampfdicht ausgebildet ist. Außerdem erweist es sich als vorteilhaft, dass die Betonschicht, wie an sich bekannt, aus wasserundurchlässigem Beton besteht.It can be advantageous if the insulation element is designed to be water and vapor-tight, as is well known. It is also advantageous if the concrete layer is made of water-impermeable concrete, as is well known.
Dämmelemente aus Schaumglas sind, wie bereits erwähnt, weit verbreitet aufgrund ihrer vielen vorteilhaften Eigenschaften. Besonders günstig an derartigen Dämmmaterialien ist allerdings ihre Wasser- und Dampfundurchlässigkeit sowie ihre Druckfestigkeit und Formbeständigkeit, die bisher aufgrund der Aufgabenstellung eine dichte und auf Dauer elastische und rissüberbrückende Verfugung zu erreichen, nicht in vollem UmfangeAs already mentioned, insulating elements made of foam glass are widely used due to their many advantageous properties. What is particularly advantageous about such insulating materials, however, is their water and vapor impermeability as well as their compressive strength and dimensional stability, which have not been fully exploited to date due to the task of achieving a tight and permanently elastic and crack-bridging joint.
genutzt werden konnte. In Verbindung mit der elastischen feuchtigkeitsundurchlässigen Kleberschicht kommt diese Eigenschaft besonders zur Geltung, da der gesamte ,mehrschichtige Außenwandaufbau nunmehr keine Durchlässigkeit gegenüber flüssigem oder diffundierendem Wasser mehr aufweist. In Verbindung mit dem wasserundurchlässigen Beton läßt sich so eine hochwertige Nutzung der inneren Räume auch bei nur geringer Luftzirkulation erreichen.could be used. In conjunction with the elastic, moisture-impermeable adhesive layer, this property is particularly evident, as the entire multi-layered exterior wall structure is no longer permeable to liquid or diffusing water. In conjunction with the waterproof concrete, high-quality use of the interior spaces can be achieved even with only minimal air circulation.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Dämmelementes sieht vor, dass die Stirnflächen gerade ausgebildet sind. Heute ist es vielfach üblich, Dämmelemente mit abgestuften Stirnflächen oder mit federnutartigen Profilen zu versehen, um eine wenigstens gewisse Vermeidung von Wärmebrücken zu erreichen. Durch die Kleberschicht auf den Stirnseiten und stumpfgestoßenen Verlegung einzelner Dämmplatten im Verband kann darauf bei dem erfindungsgemäßen Dämmelement verzichtet werden, was die Montage vereinfacht und die Kosten reduziert.An advantageous design of the insulation element provides that the end faces are straight. Today it is common practice to provide insulation elements with stepped end faces or with tongue-and-groove-like profiles in order to at least partially avoid thermal bridges. The adhesive layer on the end faces and the butt-jointed laying of individual insulation panels in a bond mean that this can be dispensed with in the insulation element according to the invention, which simplifies installation and reduces costs.
Vorteilhaft ist es, dass die Dämmelemente aus Schaumglas bestehen. Wie bereits erwähnt, hat Schaumglas einige besonders günstige Eigenschaften für den vorliegenden Anwendungszweck. Die Dichtigkeit gegenüber Wasser und Dampf sowie die guten Wärmeisolationseigenschaften bieten in Verbindung mit der Stauchungsfreiheit, Maßhaltigkeit, Verformungsfreiheit undIt is advantageous that the insulation elements are made of foam glass. As already mentioned, foam glass has some particularly advantageous properties for the present application. The impermeability to water and steam as well as the good thermal insulation properties, in combination with the freedom from compression, dimensional stability, freedom from deformation and
Drucksteifigkeit des Werkstoffes gute Voraussetzungen, um sieCompressive stiffness of the material provides good conditions for
in Verbindung mit der Kleberschicht zu verwenden.to be used in conjunction with the adhesive layer.
Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberschicht aus einer kunststoffmodifizierten Bitumen-Emulsion besteht. Eine derartige Emulsion bietet die rissüberbrückenden Eigenschaften, wie sie für diesen Einsatzzweck besonders sinnvoll sind. Außerdem ist sie einfach zu verarbeiten, was für die praktische Einsatzfähigkeit von Nutzen ist.One embodiment of the invention is characterized in that the adhesive layer consists of a plastic-modified bitumen emulsion. Such an emulsion offers the crack-bridging properties that are particularly useful for this purpose. In addition, it is easy to process, which is beneficial for practical use.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hauptflächengröße jedes Dämmelementes einer Vollflächenverklebbarkeit angepasst ist, insbesondere eine Größe von ca. 0,6 &khgr; 0,45 m bzw. eine Fläche von ca. 0,3 mz aufweist.In a further embodiment of the invention, it is provided that the main surface size of each insulation element is adapted to full-surface bonding, in particular has a size of approximately 0.6 x 0.45 m or an area of approximately 0.3 m z .
Dämmelemente dieser Größe lassen sich besonders gut verarbeiten. So läßt sich bei dieser Größe eine sichere vollflächige Verklebung mit dem Beton erreichen, da die hierzu nötigen Anpressdrücke auch manuell gut erreichbar sind.Insulation elements of this size are particularly easy to work with. This means that secure, full-surface bonding to the concrete can be achieved with this size, as the contact pressure required for this can also be easily achieved manually.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Abbildung einen Querschnitt durch ein Bauwerksteil mit den erfindungsgemäßen Dämmelementen. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The only illustration shows a cross-section through a building part with the insulation elements according to the invention.
Das allgemein mit 1 bezeichnete Dämmelement nach der Erfindung besteht aus einer Schaumglasplatte 2 und weist auf seinerThe insulation element according to the invention, generally designated 1, consists of a foam glass plate 2 and has on its
ersten, inneren Hauptfläche eine Kleberschicht 3 aus einer
kunststoffmodifizierten Bitumen-Emulsion auf. Mit dieser ist
es vollflächig mit der Wand 4 aus wasserundurchlässigem Beton verklebt, die gemeinsam mit der Bodenplatte 5 sowie weiteren
Wänden eine weiße Wanne bildet.first, inner main surface an adhesive layer 3 made of a
plastic-modified bitumen emulsion. This is
It is fully bonded to the wall 4 made of waterproof concrete, which together with the floor slab 5 and other
walls forming a white tub.
Die Stirnflächen der Schaumglasplatte 2 sind ebenfalls mit
einer Schicht 6 des elastischen Klebers versehen, die mit der Bodenplatte 5 in Verbindung stehen oder eine dichte Fuge mit
eventuell angrenzenden Dämmelementen bilden.The front surfaces of the foam glass plate 2 are also
a layer 6 of elastic adhesive, which are connected to the base plate 5 or form a tight joint with
possibly adjacent insulation elements.
Ein nachträglich im Beton aufgretener Riss 7 wird durch die
elastische Kleberschicht 3 überbrückt, so dass keine Feuchtigkeit durch diesen in das Innere 8 der weißen Wanne eindringen kann und einer hochwertigen Nutzung dieses Raumes nicht entgegensteht .A crack 7 that subsequently appeared in the concrete is repaired by the
elastic adhesive layer 3 bridges the gap so that no moisture can penetrate through it into the interior 8 of the white tub and does not prevent high-quality use of this space.
Die Dämmelemente finden ebenfalls als Abdichtung unter der Bodenplatte 5 der weißen Wanne Verwendung, wo sie auf den Untergrund 9 mit einer Sauberkeitsschicht 10 durch eine äußere Kleberschicht 11 aufgebracht werden. Anschließend wird auf die
innere Kleberschicht 3 der Beton der Bodenplatte 5 aufgebracht.
Die äußere Kleberschicht 11 ist auf den anderen
Schaumglasplatten ebenfalls vorhanden und schützt diese vor
Beschädigungen durch umgebendes Erdreich, scharfkantiges Füllgut oder dgl.The insulation elements are also used as a seal under the base plate 5 of the white tub, where they are applied to the substrate 9 with a clean layer 10 through an outer adhesive layer 11. Then the
inner adhesive layer 3 of the concrete of the floor slab 5 is applied.
The outer adhesive layer 11 is on the other
Foam glass panels are also available and protect them from
Damage caused by surrounding soil, sharp-edged filling material or the like.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auch in vielfältiger Hinsicht abgewandelt werden, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So sind die Geometrien der Schichten und Elementkörper sowie deren Anordnung in weiten Bereichen variabel, um für eine Vielzahl von Beton-Konstruktionen anwendbar zu sein.Of course, the invention is not limited to the above embodiment, but can also be modified in many ways without departing from the basic idea. The geometries of the layers and element bodies as well as their arrangement are variable within a wide range in order to be applicable to a large number of concrete structures.
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