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Hohlblockstein Die Erfindung bezieht sich auf einen im Verband zu
verlegenden Hohlblockstein, insbesondere aus Beton, der zwischen der Außen- und
Innenwandseite in vertikaler Richtung verlaufende Öffnungen
ausgespart
hat, die gitterartig in Form von Reihen zueinander vesetzter, in Steinlängsrichtung
verlaufender Schlitze angeordnet sind.
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Seit langem bekannt sind solche Steine, dle nur rechteckige Schlitzöffnungen
aufweisen. Aus der dsterreichischen Patentschrift Nr. 168 134 ist es bekannt, einen
solchen Stein dadurch zu verbessern, daß alle Schlitzöffnungen mit fischbauchartigen
Verbreiterungen versehen werden.
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Aus der deutschen Patentschriot Nr. 387 316 ist ein Baustein mit
Hohlräumen bekannt, der als Eckstein mit quadratischer Grundfläche einen viertelkreisförmigen
Verlauf der Längsschlitze zeigt.
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Man hat erkannt, daß die Wärmedämmung der in den Hohlräumen eingeschlossenen
Luft meist besser ist als die des Steinmaterials. Dabei muß Jedoch berUcksichtigt
werden, dai3 sich die Wärmeleitzahl der Luft mit zunehmender Schichtdicke erhöht
und sich die Wärmedämmfhieit daher verringert. So beträgt z.B. diP Wärmeleitzahl
einer senkrechten Luftschichte von 1 cm Dicker = 0,056 kcal/mh°C, während sie bei
einer Luftschichtdicke von 4 cm nur mehr At = 0,189 kcal/mhCC ist. Der aus dieser
Wärmeleitzahlen Jeweils berechenbare Wärmedurchlaßwiderstand D (m2h°C/kcal) bleibt
zwar annähernd gleich, man benötigt aber eine wesentlich größere Dicke, da sich
der Cesamtwärmedurchlaßwiderstand bekanntlich aus der Summe der Einzelwärmedurchlaßwiderstände
zusammensetzt.
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Bei wärmedämmenden Bausteinen bzw. Bauteilen ist es daher anzustreben,
eine möglichst große Zahl von hintereinander, senkrecht zur Wärmestromrichtung liegenden,
dUnnen Luftschichten anzuordnen, welche jedoch nicht dünner als ca. 6 mm sein sollen,
da die Wärme ansonsten in Form von Strahlung weitergeleitet wird. Es muß auch beachtet
werden,
daß die Materialdicke bei Bausteinen aus zementgebundenen Zuschlagstoffen mindestens
10 mm, vorzugsweise 15 mm beträgt, da ansonsten die FUllung der Form und die Verdichtung
des Betone nur schwer möglich ist, weil die größten Körner des Zuschlagstoffes einen
Durchmesser bis zu 10 mm besitzen.
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Neben der Wärmedämmung ist auch die Druckfestigkeit eines Steines
bzw. die Mauerwerksfestigkeit von entscheidender Bedeutung. Bekanntlich sind die
Werte von Wärmedämmung und Festigkeit gegenläufig. Wird die Wärmedämmung mit fallendemRaumgewicht
größer, sinkt die Festigkeit und umgekehrt. Seit jeher ist es daher das Bestreben
der Bausteinindustrie, diese gegenläufige Tendenz in möglichst engen Grenzen zu
halten. Man versucht daher, Steine mit möglichst geringem Raumgewicht, also hoher
Wärmedämmung mit optimaler Festigkeit; herzustellen.
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Der erfindungsgemäße Hohlblockstein erfüllt diese Forderungen dadurch,
daß die Schlitze an den Steinlängsseiten und jeder zweiten Reihe dazwischen in an
sich bekannter Weise parallel zur Steinlängsrichtung verlaufende Begrenzungsflächen
und die dazwischen liegenden Reihen Schlitze mit an sich bekannten, quer zur Steinlängsrichtung
verlaufenden mittleren Erweiterungen aufweisen, und daß zwischen den erweiterten
Schlitzen einerseits und den zugeordneten Begrenzungsflächen der benachbarten Längsschlitze
andererseits Säulen verbleiben, welche vorzugsweise senkrecht zur Steinlängsrichtung
eine größere Dimension als in der Steinlängsrichtung aufweisen. Diese infolge der
geradlinigen Begrenzung der benachbarten Schlitzreihen durchgehenden Säulen sind
es, die die Druckfestigkeit
des erfindungsgemäßen Steines so wesentlich
verbessern, ohne die Wärmedämmung zu beeinflussen. Versuche haben gezeigt, daß diese
Säulen unter sonst gleichen Bedingungen eine Erhöhung der Steinfestigkeit von mindestens
30 % ergeben.
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Diese Festigkeitssteigerung wirkt sich auch im Mauerverband deshalb
günstig aus, weil bevorzugt die längere Kante der Säule, im Grundriß gesehen, senkrecht
zur Steinlängsbegrenzungsfläch.
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liegt und somit das Trägheitsmoment vergrößert wird. Weiters werden
diese Säulen durch die anschließenden, annähernd wellenförmigen bzw. im Wesen X-förmigen
Verbindungsstege mit ebenfalls relativ hohem Trägheitsmoment gehalten, so daß eine
weitere Festigkeitssteigerung entsteht.
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Das Verhältnis von Material- zu Hohlraumfläche soll bei statisch
mitwirkenden (tragenden) Bausteinen 40X Material- und 60% Luftanteil nicht unterschreiten,
da bei geringerem Materialanteil die erforderliche Festigkeit nicht mehr gewährleistet
sein würde. Weiters ist es bei tragenden Wandbauteilen wichtig, daß die Randzonen
eine höhere Tragfähigkeit aufweisen als die Mlttelstücke, da diese Zonen infolge
exzentrischer Belastungen (z.B. von eingespannten Decken) höhere Pressungen als
in Mauermitte erhalten.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steines liegt
darin, daß er als Eckstein die Längsschlitze und die erweiterten Schlitze in an
sich bekanntem viertelkreisförmigen Verlauf an der Ecke aufweist und in die darüber
liegende Schar, vorzugsweise um die Halbsteinlänge, eingreift. Es sind dabei also
die isolierenden Luftkammern viertelkreisförmig um die Ixe angeordnet, sodaß bei
den in Verband liegenden Steinen der Wärmestrom an jeder Stelle nahezu senkrecht
auf eine isolierende Luftkammer auftrifft.
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Ein weiterer-bekannter schwacher Punkt jedes Mauerwerkes ist die
Mörtelfuge. Der Mörtel hat meist eine schlechtere Wärmedammung wie die Mauersteine,
bildet somit eine Wärmebrücke, verschlechtert dadurch die Gesamtwärmedämmung der
Wand und bewirkt deshalb sehr oft, daß sich die Mörtelfugen an der Wand sowohl innen,
als auch außen abzeichnen. Weiters wird Mörtel immer plastisch, also mit einem relativ
hohen Wassergehalt verarbeitet, wodurch F uchtigkeit in das -Mauerwerk kommt und
-dessen Wärmedämmung herabsetzt. Man hat schon vor vielen Jahren versucht, diesem
Umstand-entgegenzuwirken und ein Trockenmauerwerk geschaffen, dessen Fugenmaterial
aus wärmedämmenden Platten bestand, die trocken aufgelegt wurden und somit keine
Feuchtigkeit in das Mauermaterial brachten. Der Nachteil solcher Platten besteht
darin, daß sie mit den Mauersteinen nur durch Reibung, nicht jedoch mechanisch verbunden
sind.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht daher einen Stein
vor, bei dem ein Teil der Schlitze, vorzugsweise vier Schlitze, durch seine Deckplatte
hindurchgehen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in einem aus solchen Steinen
hergestellten Verband, gekennzeichnet durch eie den in Verband liegenden Hohlblocksteinen
zugeordnete Lagerfugenplatte, die beidseitig mit Erhebungen versehen ist, die in
die entsprechenden MUndungen der durchgehenden Schlitze des Steines eingreifen.
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Solche Lagerfugenplatten weisen daher mindestens zwei, vorzugsweise
jedoch vier langgestreckte Erhebungen an der Plattenober- bzw. Unterseite auf, sodaß
diese in die entsprechenden Mündungen der durchgehenden Schlitze des Steines-zu
liegen kommen, wodurch mindestens zwei, vorzugsweise vier abgeschlossene
Luftkammern
gebildet werden. Dadurch wird eine seitlich unverschiebliche Verbindung von Jeweils
zwei übereinanderliegenden Mauersteinen mit der dazwischenliegenden Lagerfugenplatte
erreicht.
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Dieser Vorteil ist auch für ungelernte Arbeitskräfte von Bedeutung.
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Mauerwerk, welches aus den erfindungsgemäßen Normal- und Ecksteinen
hergestellt ist, bietet sowohl in wärmetechnischer als auch in festigkeitsmäßiger
Hinsicht ein Optimum. Zur wärmetechnischen Verbesserung kann das erfindungsgemäße
Mauerwerk noch unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Lagerfugenplatten errichtet
werden, wodurch die Wärmedämmung weiter angehoben, ein seitliches Verschieben der
Steine unmöglich gemacht und außerdem ein vollkommen trockenes Mauerwerk geschaffen
werden kann.
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Eine beispielhafte AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Hohlblocksteines
in Draufsichten auf einen Normal- und einen Eckstein sowie auf die Lagerfugenplatte
zeigen die Fig. 1 - 3 der Zeichnung, wobei in Fig. 3 zusätzlich ein Querschnitt
durch die Platte eingetragen wurde.
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Die Anordnung der vertikal durchgehenden Hohlräume ist bei dem Normalstein
1 aus Beton nach Fig. 1 so getroffen, daß fünf Reihen von Schlitzen 2 mit abgerundeten
Endteilen 3 vorgesehen sind; die drei mittleren Schlitzreihen haben eine Dick von
2 cm, die beiden äußeren Schlitzreihen 2 sind halb so weit. Uber die Steinlänge
sind drei volle Schlitze vorhanden, während die an den Stirnseiten einseitig offenen
Schlitze 2" nur halb so lang sind. Der Stein weist an seiner Ober- oder Unterseite
eine geschlossene Deckplatte auf.
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Zwischen diesen gitterartig angeordneten Schlitzen 2 sind weitere
Öffnungen 4 vorgesehen, die neben den seitlichen Verlängerungen 5, die sich zwischen
die Schlitze 2 hinein erstrecken, quer
dazu Erweiterungen 6 aufweisen,
die sich bis auf einen Abstand von 2 cm einander nähern; auch der Abstand der Wandteile
zwischen den Schlitzen 2 und den Zwischenöffnungen 4 beträgt an Jeder Stelle mindenstens
2 cm. Eine Materialverbindung liegt zwischen der Außenwandseite 7 und der Innenwandseite
8 nicht in geradliniger, sondern ausschließlich in mäanderartig geschlungener Form
vor.
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Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß in der Mitte und an den Viertelpunkten
der Außen- und Innenwandseiten 7, 8 Kerben 15 vorgesehen sind, die Sollbruchstellen
markieren. Die Hohlraumanordnung im Normalstein ist bei dem dargestellten Beispiel
viermal rapportartig wiederholt, sodaß die Steine beim Zerteilen in Halb- oder Viertelformate
wieder bezüglich der Hohlräume deckungsgleich übereinander zu liegen kommen. Die
Enden der Steine bzw. deren Stirnflächen weisen also dieselbe Hohlraumanordnung
auf, wie sie beim Teilen des Normalsteines entsteht.
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Der Eckstein 10 nach Fig. 2 weist denselben grundsätzlichen Aufbau
wie der Normalstein nach Fig. 1 auf, mit den Unterschieden, daß hier der Grundriß
winkelförmig ausgebildet ist und daß die Schlitze 2a und die Öffnungen 4a im Bereich
der Ecke viertelkreisförmig um diese herumgeführt sind; der Kreismittelpunkt M liegt
dabei auf der Winkelhalbierenden H, ausgehend von der äußeren Steinecke 16. Die
Schlitze können viertelkreisförmig, wie bei 2a angedeutet, verlaufen, und die Öffnungen
4a können mit sich unter rechtem Winkel erstreckenden Verlängerungen 5a versehen
sein. An den Stellen großer Materialstärke sind weitere Öffnungen 11, 12 in der
Ixe angeordnet.
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Bei der Verlegung eines Verbandes aus Steinen nach den Fig. 1 und
2 als Trockenmauerwerk hat sich eine Lagerfugenplatte 13 nach Fig. 3 zweckm§ßig
erwiesen. Sie weist zweckmäßig dieselben Abmessungen wie der Normalstein auf, könnte
aber der Länge nach ein Vielfaches oder einen Bruchteil der Normalsteinlänge aufweisen;
sie besitzt an ihrer Ober- und Unterseite, wie aus dem Querschnitt hervorgeht, rippenartige
Erhebungen 14, die mit den dies falles in der Deckplatte des Steines ausgesparten
Öffnungen 4 bzw. deren Verlängerungen s oder aber, wie dargestellt, mit den Mündungen
der Schlitze 2 der zweiten und vierten Reihe in Eingriff treten, um eine horizontale
Verschiebung im Verband hintanzuhnlten.
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An den beschriebenen Beispielen können im Rahmen der Erfindung mannigfaltige
Abänderungen vorgenommen werden. So ist insbesondere die Form der die Erweiterungen
aufweisenden Öffnungen eine beliebig wählbare; sie könnten auch dreieckige oder
polygonale Form im Querschnitt aufweisen. Die verbleibenden Materialstege zu den
benachbarten Hohlräumen sollen immer mindestens 10 mm, vorzugsweise 15 mm betragen.