DE2424894A1 - Thermisch isolierender ziegelstein oder betonblock - Google Patents

Description

• Thermisch isolierender Ziegelstein oder Betonblock Die Erfindung betrifft einen thermisch isolierenden Ziegelstein oder Betonblock mit vielen lamellenförmigen Lufteinschlußräumen.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung von Steinen bzw. Blöcken, die unter Berücksichtigung des Einschlusses von Luft, und zwar ohne die Möglichkeit einer Bewegung derselben, im Inneren vieler lamellenförmiger Räume eine gute thermische Isolation gewährleistet. Zur Verhinderung einer Perkolation von Luft, Wasser und Dampf durch den festen Beton hindurch bedurfte es sorgfältiger Untersuchungen.
• Der Block kann als eine heterogene Mischung mit Poren und Hohlräumen unterschiedlicher Größe betrachtet werden. Je größer die durch die Form der Blöcke erreichten Hohlräume sind, desto kleiner sind die Poren zwischen den Sandkörnern und dem Zement.
• Es wird ein feuchter Mörtel oder Beton mit einem minimalen Wasseranteil zur Erreichung einer guten Kohäsion, damit die frisch ausgeformten bzw. noch unausgehärteten Blöcke aufrecht stehenbleiben bzw. zusammenhalten, und ein feiner Sand zur Erreichung einer geringen Permeabilität verwendet. Wünschenswert ist die Verwendung von Sand mit einer Korngröße von weniger als 1 mm und die Verwendung von feinem Zement.
• Die Blöcke werden in Metallschalungen mit vertikalen, rechteckigen und alternierend angeordneten Stangen unter Vibration zur ordnungsgemäßen Einbringung des Betons hergestellt.
• Die Stangen formen innerhalb der Blöcke Hohlräume, die zur Gewährleistung einer perfekten thermischen Isolation Luft einschließen. Aufgrund der Verwendung von feinem Sand und der Vorsehung einer starken Vibration werden glatte Flächen erreicht, wodurch eine Nachbehandlung vermieden wird. Die Form der vertikalen Stangen und ihre Lage können hinsichtlich des Verwendungszwecks der Blöcke verändert werden.
• Die Blöcke können zur Errichtung von Häusern, Kühleinrichtungen und zur Erstellung von Wänden mit Gleitschalungen verwendet werden.
• Die vorliegende Erfindung und ihr Gegenstand sind als sehr einfache Lösung einer leichten Konstruktion sicher und für jeden Zweck geeignet bzw. wirkungsvoll.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genommen; in diesen zeigt: Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stein bzw. Block, Figur 2 ein Diagramm der Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von der Luftschichtdicke und Figur 3 die Wärmeleitfähigkeit in tabellarischer Zusammenstellung für verschiedene Dicken und Dickenverhältnisse.
• In Figur 1 sind die Hohlräume mit 1 bezeichnet, Mit 2 sind die dünnen festen Wände bezeichnet, die die lamellenförmigen Hohlräume 1 voneinander getrennt halten und die mittels alternierend angeordneter, kleiner quer verlaufender Abschnitte- 3 verbunden sind, um einen langen Wärmeübertragungsweg zu erreichen und den Konvektionsverlauf schwierig zu gestalten.
• Weder die Zeichnung noch die Beschreibung ist restrektiv zu verstehen, insbesondere unter Berücksichtigung des Umstandes, daß viele Abwandlungen vorgesehen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
• Dasselbe Ergebnis wird erreicht, bei der Herstellung von Blöcken aus Holz, Kork, Kunststoff oder irgendeinem anderen Werkstoff.
• In der Zeichnung ist des weiteren die thermische Leitfähigkeit wiedergegeben, die unter Zugrundelegung einer Formel für den physikalischen Wärmeübergang berechnet wurde, und woraus zu ersehen ist, daß Werte erreicht werden, die denjenigen für Kork und Glaswolle entsprechen.
• Für den Fall von Betonblöcken können dünne feste Wände und Luftschichten von 5 mm Dicke vorgesehen werden, während es bei Ziegelsteinen möglich ist, Dicken von 3 mm zu erreichen. Bei Holz- oder Korkblöcken kann die Dicke auf 1,00 bis 1,50 mm herabgesetzt werden.
• Unter Verwendung der Formel für den physikalischen Wärmeübergang und der Veränderlichkeit der Wärmeleitfähigkeit der Luft in Abhängigkeit von der Dicke der Luftschichten ist der Schluß zu ziehen, daß für wirtschaftliche Lösungen Luftschichten vorgesehen werden sollen, die zwei-bis viermal dicker sind als die die Luftschichten voneinander trennenden festen Wände. Für den Fall von Betonblöcken und Ziegelsteinen können bzw. sollen die Luftschichten 6 bis 20 mm dick sein. Bei Holz oder Kork kann die Dicke zwischen 3 und 20 mm variieren. An der Vorsehung von Schichten mit weniger als 3 mm Dicke besteht kein Interesse, da dann die Verbesserung der Isolation sehr klein ist. Die Wärmeleitfähigkeit dieses Blocks entspricht derjenigen von Kork oder Glaswolle.
• Die die dünnen Wände miteinander verbindenden und die Luftschichten voneinander trennenden Abschnitte sind alternierend "zick-zack-förmig" angeordnet, um die Wärmeleitung durch den festen und besser leitfähigen Keil schwieriger zu gestalten.
• Die Abschnitte können alternativ auch einander vertikal und horizontal kreuzend angeordnet sein, um eine kleine leitfähige Fläche zu erreichen.
• Bei der Herstellung von Betonblöcken sollte der Sand eine Korngröße von weniger als 1 mm besitzen, um dünne Wände, glatte Flächen, leichte Blöcke und-eine gute Isolation zu erreichen. Für Gebäudewände ohne Nachbehandlung bzw.
• Verputzen der Wände wird der Mörtel zur Verbindung der Blöcke mit Hilfe von Formen aufgebracht, deren Hohlraumquerschnitt gleich dem festen Querschnitt der Blöcke mit Ausnahme der äußeren Wände ist, wo der Mörtel nicht aufgebracht werden soll, um eine Beeinträchtigung der Außenflächen zu vermeiden.
• Zement und Kalk können verwendet werden.
• Betonblöcke werden mittels üblicher Verfahren hergestellt: 1. Mit Blockformmaschinen, wobei unter Druck auf den Mörtel ausgeformt und die Formen gezogen werden.
• 2. Entsprechend wird bei Ziegelsteinen der Mörtel durch eine Form hindurchgedrückt.
• 3. Bei Verwendung von Gleitschalungen wird der geringfügig ausgehärtete Beton zur Beschleunigung des Gleitens von einem Eisengitter getragen.
• Das beschriebene Herstellungsverfahren ist nicht auf thermisch isolierende Ziegelsteine oder Betonblöcke beschränkt, sondern auch für die Herstellung von Betongegenständen, wie Ziegel bzw. Fließen, Rohre usw.,geeignet, wo ein Interesse daran besteht, geringe Dicken zu erreichen, um eine gute thermische Isolation und ein leichtes Gewicht zu gewährleisten.
• Insbesondere empfiehlt sich die folgende Ausbildung der thermisch isolierenden Ziegelsteine bzw. Blöcke: 1. Vorsehung vieler gut isolierender Luftschichten, bei einer Dicke von weniger als 10 mm (0,0625 Kcal/h m °C). Luftschichten mit einer Dicke von 4 mm isolieren ebenso wie Kork oder Glaswolle. Um viele Luftschichten vorsehen zu können, werden viele dünne Wände benötigt, um die Luftschichten voneinander zu trennen. Bei Ziegelsteinen ist es möglich, Wände mit 3 mm Dicke vorzusehen. Bei Betonblöcken aus feinem Sand mit einer Korngröße von weniger als 1 mm ist es möglich, Wände mit einer Dicke von 5 bis 6 mm vorzusehen. Bei Verwendung von gepreßtem Holzschliffmaterial, wie Sägestaub bzw. Sägemehl, kann die Wanddicke zwischen 1 und 2 mm liegen. Bei Kunststoff können die Bögen sehr dünn sein. Die thermische Leitfähigkeit derartiger Blöcke liegt zwischen dem einfachen und dreifachen Wert derjenigen für Kork. Die angegebenen Werte sind in der üblichen Weise des physikalischen Wärmetransports errechnet worden.
• 2. Verwendung kleiner Querwände zur gegenseitigen Verbindung der anderen Wände, wobei die Querwände alternativ angeordnet sind, um einen langen " "zick-zack-förmigen" Weg zu bilden, um auf diese Weise den Wärmetransport durch den festen Teil schwieriger zu gestalten, der wärmeleitfähiger ist als Luft.
• 3. Verwendung von feinem Sand mit einer Korngröße von weniger als 1 mm bei Betonblöcken,um dünne Wände und glatte F1ächen und somit leichte und gut isolierende Blöcke zu erhalten.
• Bei der Erstellung von Häusern Verwendung nicht so vieler Luftschichten; bei der Erstellung von Kühlinstallationen und anderweitigen heißen Einrichtungen Verwendung vieler Luftschichten.
• Selbstverständlich sind viele anderweitiger Ausbildungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.

Claims (3)

1. Patentansprüche

   thermisch isolierender Ziegelstein oder Betonblock, gekennzeichnet durch viele Luftschichten, bis zu mindestens 100 Luftschichten mit einer Dicke von 0,5 cm pro Meter, die durch dünne feste Wände mit einer Dicke von 0,5 cm getrennt sind, da die Isolierung mit der Anzahl der Luftschichten wächst.
2. 2. Thermisch isolierender Ziegelstein oder Betonblock, gekennzeichnet durch kleine feste Abschnitte zur Verbindung der dünnen Wände, wobei diese Abschnitte alternierend Wzick-zack-förmig" angeordnet sind, um so einen langen Weg für den Wärmedurchgang durch den festen Teil zu bilden, der wärmeleitfähiger ist als Luft.
3. 3. Thermisch isolierender Ziegelstein oder Betonblock, gekennzeichnet durch die Verwendung von feinem Sand mit einer Korngröße von weniger als 1 mm, vorzugsweise von weniger als 0,5 mm, zur Herstellung der dünnen Wände und glatter Flächen.

   L e e r s e i t e