DE2514063A1

DE2514063A1 - Plattenfoermiger fertigbauteil und verfahren zur herstellung von waenden unter verwendung von diesen fertigbauteilen

Info

Publication number: DE2514063A1
Application number: DE19752514063
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Goidinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1975-03-29
Publication date: 1975-10-23
Also published as: FR2267430B1; DE2514063C2; FR2267430A1; DD117098A5; CH608062A5; IT1036108B

Description

.. K. si. ".2JT, ΰ.γ.1.-;.-. G. G3ATT?:vG;2. jf.l-iiin. D:,)..-Wirf jch.-ln>

813 STA&4221G Lei f.iiinchen Äl 12

Dipl.Ing. Johann Goidinger in Zams

Plattenförmiger Fertigbauteil und Verfahren zur Herstellung von Wänden unter Verwendung von diesen Fertigbauteilen.

Die Erfindung betrifft einen vorzugsweise geschoßhohen, plattenförmigen Fertigbauteil, mit mindestens einem sich über seine ganze Höhe erstreckenden, zur Aufnahme eines Füll- bzw. eines Bindemittels od.dgl. geeigneten Kanal» und ein Verfahren zur Herstellung von Wänden, unter Verwendung der Fertigbauteile..

In der modernen Bauweise hat die Verwendung von Fertigbauteilen in letzter Zeit immer mehr an Bedeutung erlangt. Das Bestreben geht dahin, zur Einsparung von Zeit und Geld

509843/0619 original iNSPfcCito 19000 ' ' 25/gh

die Fertigbauteile immer größer zu erzeugen und dann an der Baustelle in möglichst kurzer Bauzeit zusammenzusetzen.

Für tragende Wände werden beispielsweise Fertigteile aus Schwerbeton verwendet. Wegen des hohen Gewichts dieser Teile ist aber bisher ihre Verwendung nur auf sehr große Bauten beschränkt geblieben, da sich nur dort der Einsatz entsprechender Kräne lohnt. Beispielsweise beträgt das Gewicht einer vorgefertigten Wand aus Schwerbeton in der Größe von 4 m χ 2,5 m χ 0.3 B etwa 7»5 Tonnen. Ein weiterer Nachteil von Schwerbetonfertigteilen liegt in ihrer geringen Wärmedämmung. Auch für den Transport der Bauteile zur Baustelle kann ein bestimmtes Gewicht nicht überschritten werden, so daß es wünschenswert ist» wenn die Bauteile aus leichterem Material gefertigt sind, um sie in den gewünschten Größen herstellen zu können.

Beim Zusammenbau der einzelnen Elemente werden die Stoßfugen als Ausgleichsfugen ausgebildet, um den notwendigen Längenausgleich zu gewährleisten. Diese Trennfugen können mit einem elastischen Kitt, mit Dichtungsleisten od.dgl., verschlossen werden. Trotz dieser Ausgleichsfugen kommt es infolge innerer Spannungen immer wieder zu Rissen in den Wänden, die nicht nur unschen aussehen, sondern auch die Festigkeit der Wände ungünstig beeinflussen. Da derartige Wände im allgemeinen verputzt werden» sind die Risse im Beton bzw. die Ausgleichsbewegungen an der Ausgleichsfuge durch Sprünge im Verputz an den Wandflächen von außen sichtbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, plattenförmige Fertigbauteile der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die zumindest die Druckfestigkeit von Ziegelmauerwerk erreichen und dabei auch eine gute Wärmedämmung, glatte Sichtflächen usw. aufweisen.

509843/0619

25U063

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung von Wänden beliebiger Länge ohne Ausgleichsfugen zu schaffen.

Der erfindungsgemäße Fertigbauteil ist dadurch·gekennzeichnet, daß der Fertigbauteil als ein auch ohne Füllung des oder der Kanäle tragendes, aus vorzugsweise unter Verwendung von expandierten Werkstoffen hergestelltem Leichtbeton bestehendes Wandelement ausgebildet ist.

Weiters ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Wandelement aus unter Verwendung von expandiertem Polystyrol hergestellten Leichtbeton besteht.

Die erfindungsgemäßen tragenden Wandelemente besitzen durch die Verwendung von Leichtbeton ein Gewicht von etwa einem Viertel des Gewichtes eines gleichartigen Schwerbetonbauteiles, und weisen zudem eine ausreichende Druckfestigkeit auf.

Selbstverständlich ist es möglich, die erfindungsgemäßen Wandelemente in verschiedenen Dimensionen herzustellen, so daß daraus tragende Wände von verschiedenen Längen zusammensetzbar sind. Durch das geringe Gewicht ist es beispielsweise auch möglich, Wände etwa in der Länge oder Breite eines Wohnraumes vorzufertigen. Bei einer vorgefertigten Wand im vorstehend beschriebenen Ausmaß verringert sich das Gewicht auf etwa 1,8 bis 1,9 Tonnen, so daß der Transport und die Verarbeitung dieser Teile in relativ einfacher Weise möglich ist.

Der Abstand der Kanäle zueinander betragt beispielsweise fünf Zentimeter, wobei je nach der späteren Belastung keine bis mehrere Kanäle mit Bindemittel beispielsweise Schwerbeton gefüllt werden.

Selbstverständlich kann der Querschnitt der Kanäle beliebig kreisrund, mit einem Durchmesser von etwa 15 cm,

5 0 9 843/0619

" ⁴ " 25H063

quadratisch oder rechteckig ausgeführt sein. Der in die Kanäle eingefüllte Schwerbeton kann selbstverständlich auch bewehrt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der bzw. die Kanäle des Wandelementes in bezug auf eine zu seinen Außenflächen parallel angeordnete Symmetrieebene asymmetrisch angeordnet sind.

Vor allem diese Ausführung ist für Außenwände geeignet. Die Wandelemente werden an der Baustelle so aufgestellt, daß der Abstand der Kanäle zu den Seitenflächen des Wandelementes nach außen größer ist als nach innen, so daß durch die nach außen dickere Leichtbetonschichte eine verbesserte Wärmedämmung erreicht wird.

Erfindungsgemäß ist weiters bevorzugt vorgesehen, daß das Wandelement an mindestens einer Auflagefläche eine über seine Höhe vorstehende Schürze aufweist.

Die über die Höhe des Wandelementes vorstehende Schürze dient als seitliche Schalung für die Decke und verhindert gleichzeitig auch die Ausbildung von Kältebrücken zwischen den einzelnen übereinanderstehenden Wandelementen verschiedener Geschoße.

Eine weitere Ausführung sieht vor, daß mindestens ein Kanal als, in einem zum benachbarten Fertigbauteil weisenden Vertikalrand eingelassene Längsnut ausgebildet ist.

Die Längsnuten zweier aneinander grenzender Fertigbauteile können ebenfalls mit Schwerbeton ausgefüllt werden.

509843/0619

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die dehnfähigen Fertigbauteile mit einenr niederen Elastizitäts-Modul von unter 8000 vorzugsweise von 4000 kp/cm erzeugt werden, wobei gleichzeitig oder in einem weiteren Arbeitsgang die zu benachbarten Fertigbauteilen weisenden Vertikalränder (3) der Fertigbauteile bindungsaktiviert werden, und. daß die Fertigbauteile, gegebenenfalls nach Lagerung durch ein zwischen sie eingefülltes Bindemittel zugfest verbunden werden.

Der Begriff "bindungsaktiviert" besteht, daß die Seitenflächen in einer Weise präpariert werden, daß eine ausreichende Haftung zwischen ihnen und dem Bindemittel erreicht wird. Die bisherigen Bestrebungen bei der Herstellung von Leichtbetonfertigbauteilen liefen darauf hinaus, durch Zuschlagstoffe eine möglichst hohe Druckfestigkeit der Fertigbauteile zu erreichen, wodurch die Fertigbauteile natürlich auch ein höheres Raumgewicht und einen relativ hohen Elastizitäts-Modul von mindestens 8000 kp/cm aufweisen. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß bei Verringerung der Menge der mineralischen Zuschlagstoffe, beispielsweise des Feinsandes eine ausreichende Festigkeit erzielt wird, so daß die so hergestellten Leichtbetonfertigbauteile ohne weiteres für Einfamilienhäuser od.dgl. verwendet werden können.

Beispielsweise können nun Leichtbetonfertigbauteile unter Verwendung von expandiertem Polystyrol, die den vorstehenden Anforc
beton

Anforderungen genügen, erzeugt werden, wobei pro m Leicht-

11oo 1 aufgeschäumte Polystyrolteilchen, 340 kg Portlandzement 275,

40 kg Feinsand mit ο - ο,5 mm Korngröße, 130 1 Wasser,
ο,135 kg Haftvermittler und 0,365 kg Erhärter

509843/0619

25U063

verarbeitet werden. Derartige Leichtbetonfertigbauteile weisen nach etwa 90-tägiger Lagerung bei einem Raumgewicht von 500 kg/m eine Druckfestigkeit von 15 kg/cm auf, und besitzen folgende weitere Eigenschaften:

etwa 30 % des ursprünglichen Schwindmaßes 0,55 mm/m

Elastizitätsmodul 4ooo kg/cm

Zugspannung · 2 kg/cm

Fließ- und Kriechmaß 0,4 mm/m

Das Fließ- und Kriechmaß derartiger Fertigbauteile kann jedoch bis zu 2 mm/m betragen.

Anstelle der Lagerung können die Fertigbauteile auch durch eine bekannte Dampfhärtung stabilisiert werden, so daß sie dieselben Eigenschaften aufweisen.

Wenn die Fertigbauteile an den Seitenflächen mit einer Längsnüt versehen sind, können zwei in der Weise erzeugte Fertigbauteile direkt aneinander gesetzt werden, so daß das Bindemittel nur in den die Längsnut bildenden Kanal eingefüllt wird und sich eine Schalung der Stoßstellen erübrigt.

Die Bindungsaktivierung kann bevorzugt dadurch erzielt werden, daß die zu benachbarten Fertigbauteile weisenden Seitenflächen aufgerauht werden.

Selbstverständlüi ist die Bindungsaktivierung nicht auf eine Aufrauhung der Seitenflächen beschränkt. Es ist erfindungsgemäß ebenso denkbar, die Seitenflächen mit einer geeigneten Klebstoffbeschichtung zu versehen. Besonders geeignet sind hiezu Beschichtungen, die auf die frischen Fertigbauteile aufgebracht werden können, deren Eigenschaften durch

509843/0619

" ⁷ " 25U063

die Lagerung jedoch nicht verlorengehen, bzw. solche, die durch die Berührung mit dem Bindemittel wieder aktiviert werden.

Eine weitere Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel mit einem wesentlich höheren Elastizitäts-Modul verwendet wird. Besonders geeignet ist hiezu Schwerbeton, der selbstverständlich auch bewehrt werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Füllung der Kanäle mit Schwerbeton auch eine Verstärkung der Fertigbauteile bedeutet. Werden z.B. geschoßhohe Fertigbauteile von 1 m Länge verwendet, so werden durch die Einfüllung von Schwerbeton in die Längsnuten Betonsäulen im Abstand von 1 m gebildet, so daß die Tragfähigkeit der Mauer bzw. Wand beträchtlich erhöht wird.

Durch die Bindungsaktivierung der Seitenflächen, beispielsweise durch Aufrauhen, kann eine Haftspannung zwischen der Schwerbetonsäule und dem Bauelement bis zu 3 kg/cm und mehr erzielt werden. Die Haftspannung liegt somit deutlich über der maximal möglichen Zugspannung im Bauelement, so daß durch das neuerliche Durchnässen und Austrocknen beim Bauvorgang selbst und auch später beispielsweise bei Schlagregen an den Stoßstellen der Bauelemente keine Risse oder Sprünge auftreten können, da vorher das Bauelement selbst reißen würde.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun das verbleibende Schwindmaß der gelagerten bzw. dampfbehandelten Bauelemente von etwa 0,85 mm/m durch die dank des niedrigen Elastizitäts-Moduls hohe elastische Dehnung von etwa 0,5 mm/m und durch das Fließ- und Kriechvermögen von etwa 0,4 mm/m des Bauelementes vollkommen ausgeglichen, so daß die hergestellten Wände tatsächlich auch nach längerer Zeit und entsprechender Alterung rißfrei bleiben. Es kann daher auch auf die Anordnung von Ausgleichsfugen vollständig verzichtet werden.

509843/0619

Die erfindungsgemaßen aus Leichtbeton unter Verwendung von expandierten Werkstoffen hergestellten Fertigbauteile können mit großer Genauigkeit der Abmessungen und sehr glatten Seiten-. flächen hergestellt werden, so daß sich die bei den meisten anderen Bauweisen notwendige weitere Bearbeitung oder Verkleidung auf ein Minimum reduziert. So können beispielsweise die Innenwände nach einer Verspachtelung direkt tapeziert werden, während die Außenseite nur mit einem Spritzputz beworfen wird.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Ebenso bedeuten die in den ange-, schlossenen Patentansprüchen aufscheinenden Bezugszeichen keine Einschränkung, sondern dienen lediglich dem erleichterten Auffinden bezogener Teile in der Zeichnung.

Die Fig. 1 zeigt die Teilansicht eines erfindungsgemäßen Fertigbauteiles, die Fig. 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsbeispiele ähnlich Fig. 1, die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Wand aus Leichtbetonbauelementen, und die Fig. 5 ein schematisches Diagramm des Schwenkmaßes in Abhängigkeit von der Zeit.

Das Wandelement 1 ist unter Verwendung von expandierten Werkstoffen, beispielsweise von Polystyrol hergestellt. Es weist mindestens einen vertikal angeordneten und sich über seine gesamte Höhe erstreckenden Kanäle 2,6 auf. Der Kanal 2 ist im Querschnitt bevorzugt kreisrund, kann aber auch eine beliebige andere Form aufweisen. In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 sind die Kanäle symmetrisch zu den beiden Seitenflächen und zur Symmetri-eebene 7 angeordnet. Die in den seitlichen Vertikalrändern 3 eingelassenen Kanäle 6 bilden Längsnuten, deren Querschnitt bevorzugt so ausgebildet ist, daß durch zwei aneinander liegende Wandelemente 1 ein weiterer geschlossener Kanal gebildet wird.

509843/0619

9- 25U063

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an der Auflagefläche 4 eine über die Höhe des Wandelementes 1 vorstehende Schürze 5 ausgebildet, die die äußere Schalung für eine auf der Auflagefläche 4 aufliegende Decke bilden kann, und gleichzeitig die Ausbildung von Kältebrücken verhindert.

Der Kanal 2 weist bevorzugt einen Durchmesser von mindestens 15 cm auf. Der Durchmesser und die Anzahl der Kanäle richtet sich nach der gewünschten Belastbarkeit der tragenden Wand, da sie jeweils mit Schwerbeton gefüllt v/erden können. Der Abstand der Kanäle 2 zueinander beträgt beispielsweise 5 cm.

Weiters ist es auch denkbar, mehrere Kanäle nicht nur in der Symmetrieebene 7 nebeneinander, sondern auch symmetrisch in beispielsweise zwei Reihen oder auch wechselweise versetzt anzuordnen. Zur Verstärkung des Kanäles 2 können auch in den Zeichnungen nicht dargestellte Bewehrungen vorgesehen sein.

Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind die Kanäle 2 asymmetrisch zur Symmetrieebene 7 angeordnet. Dadurch ist der Abstand des Kanales zur einen Seitenfläche größer als der Abstand zur anderen. Diese Ausführung ist besonders für Außenwände geeignet, da zur Verbesserung der Wärmedämmung die sich zwischen Kanal 2 und Seitenfläche befindliche dickere Leichtbetonschichte nach außen gerichtet sein kann.

Die Wandelemente 1 werden nach der oben angeführten Rezeptur mit einer Breite von beispielsweise 1 m und einem Elastizitäts-Modul von 4ooo kg/cm und einem Fließmaß von etwa 0,4 mm/m hergestellt, Sofern zur Herstellung nicht Dampfhärtung angewendet wird, werden die Wandelemente beispielsweise 90 Tage gelagert,(Fig. 5) wodurch sie um etwa 2 mm/m schwinden. Die Längsnuten 6 werden aufgerauht, um die nötige Haftung am Schwerbeton zu erzielen, der nach dem Einfüllen die Wandelemente verbindende Säulen 8 bildet.

509843/0619

-ίο- 25H063

Der noch verbleibende Restschwund wird durch die elastische Dehnung der Wandelemente und das Fließ- und Kriechver-,mögen ausgeglichen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden also rißfreie Wände hergestellt, die neben der erwähnten Eigenschaften sich auch noch durch hohe Wärme- und Schalldämmung auszeichnen. Anstelle von expandiertem Polystyrol können selbstverständlich auch andere Werkstoffe, v/ie beispielsweise Blähschiefer oder Blähtone verwendet werden, bzw. kann das Verfahren auch bei Gasbeton od.dgl. und Holzspanstoffen angewendet werden.

509843/0619

Claims

25H063 Patentansprüche

1.) Vorzugsweise geschoßhoher, plattenförmiger Fertigbauteil, mit mindestens einem sich über seine ganze Höhe erstreckenden, zur Aufnahme eines Füll- bzw. eines Bindemittels od.dgl.geeigneten Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigbauteil als ein auch ohne Füllung des oder der Kanäle (2,6) tragendes, aus vorzugsweise unter Verwendung von expandierten Werkstoffen hergestelltem Leichtbeton bestehendes Wandelement (1) ausgebildet ist.

2. Fertigbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (1) aus unter Verwendung von expandiertem Polystyrol hergestellten Leichtbeton besteht.

3. Fertigbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement (1) an mindestens einer Auflagefläche (4) eine über seine Höhe verstehende Schürze (5) aufweist.

4. Fertigbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Kanäle (2,6) des Wandelementes (1) in bezug auf eine zu seinen Außenflächen parallel angeordnete Symmetrieebene (7) asymmetrisch angeordnet sind.

5. Fertigbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kanal (6) als, in einem zum benachbarten Fertigbauteil weisenden Vertikalrand (3) eingelassene Längsnut ausgebildet ist.

6. Verfahren zur Herstellung von Wänden, unter Verwendung der Fertigbauteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die dehnfähigen Fertigbauteile (1) mit einem niederen Elastizitäts-Modul von unter 8000 vorzugsweise von 4000 kp/cm erzeugt werden, wobei gleichzeitig oder in einem weiteren Arbeitsgang die zu benachbarten Fertigbauteilen weisenden Vertikalränder (3) der Fertigbauteile (1) bindungsaktiviert werden, und daß die Fertigbauteile (1), gegebenenfalls nach

509843/0619

-.12-

Lagerung durch ein zwischen sie eingefülltes Bindemittel zugfest verbunden werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zu benachbarten Bauelementen weisenden Yertikalränder (3)
aufgerauht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel mit wesentlich höherem Elastizitäts-Modul verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Schwerbeton verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel nur in den die Längsnut bzw. die Längsnuten'aneinanderstoßender Fertigbauteile (1) bildender Kanal (6) gefüllt wird.

509843/0619

Leerseite