DE2556676A1

DE2556676A1 - Bauelemente und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2556676A1
Application number: DE19752556676
Authority: DE
Inventors: Maurice Toulas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-17
Filing date: 1975-12-16
Publication date: 1976-07-01
Also published as: ES443535A1; BR7508330A; FR2295184B1; SU645607A3; BE836640A; FR2295184A1; JPS5186224A; NL7514644A

Description

Bauelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft neue Bauelemente, die das Aufführen von Bauwerken beliebiger Art erleichtern, sowie Verfahren zu deren Herstellung.

Die im Baugewerbe gebräuchlichen Bauelemente wie Steine,
Ziegel, !Dra^teine oder Gipsbauplatten müssen üblicherweise von Fachleuten wie Maurern oder Montagearbeitern
eingesetzt und die aufgeführten Bauten dann ebenfalls von Fachleuten wie Gipser, Maler und Schreiner fertiggestellt werden. Außerdem besitzen die gebräuchlichsten Baumaterialien selbst nicht immer in ausreichendem Maße alle gewünschten Eigenschaften der mechanischen Festigkeit, der Wärme- und Schalldämmung, der Wetterbeständigkeit und der Flammwidrigkeit.

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Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein neues Bauelement, das von Nicht-Fachleuten verwendet und eingesetzt werden kann und das unmittelbar ohne zusätzliche Maßnahmen alle Vorteile erbringt, die von Materialien für das Aufführen von bequemen und angenehm aussehenden Bauwerken erwartet werden lain. Das neue Bauelement oder Baumaterial besitzt weiterhin die Festigkeits- und Steifigkeits-Eigenschaften, die den Sicherheitsanforderungen an Materialien, aus denen die Mauerwerkskörper bestehen, entsprechen.

Das erfindungsgemäße Bauelement oder Baumaterial besteht im wesentlichen aus einem Gipsblock, der in eine dichte Kunststoffhülle eingeschlossen ist_} und in Form von einfachen Elementen oder Teilen zur Verfügung gestellt wird, die einander gegenübergestellt oder übereinander angeordnet werden können.

Die gebräuchlichste und allgemeinste Form ist die eines Quaders (rechteckigen Prismas), wie sie üblicherweise die Ziegelsteine, Tragsteine oder Hau- oder Quadersteine aufweisen; das Bauelement kann auch in anderen geometrischen Formen geliefert werden, beispielsweise als Zylinder, Kegelstumpf oder Pyramidenstumpf, als Parallelepiped oder als abgerundetes Bauelement.

Bei diesem neuen Bauelement liegt die Kunststoffhülle vollständig auf dem Gipsblock auf, dessen allgemeine Form so weit wie möglich der Form der Hülle angenähert ist oder sogar durch das Innenvolumen der Hülle bestimmt wird. Die Hülle ihrerseits definiert praktisch die äußere Form des Bauelementes, seine Abmessungen sowie sein Aussehen.

Als Gips oder Plaster werden hier alle Massen auf der Basis von Calciumsulfat bezeichnet, die mit Anmachwasser abgebunden haben und von Restfeuchtigkeit auf beliebige Weise,

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insbesondere durch Temperaturerhöhung in einer trockenen und erneuerten Atmosphäre befreit worden sind.

Die Kunststoffhülle oder -hülse kann beliebig dick sein, auch relativ dünn, jedoch muß ihre Stärke ausreichen, um die Handhabung zu ertragen sowie das Stauchen unter dem Gewicht der darüber angeordneten Baumaterialien sowie der relativ starken Stöße, ohne daß das Aussehen und vor allem die Dichtigkeit der Hülle oder Hülse dadurch beeinträchtigt wird. Die Hülle muß auch ausreichend stark sein, damit sie reliefartig ausgebildet werden kann. Vor allem kann es im Hinblick auf das Obereinanderschichten der Bauelemente beim Aufführen des Baues von Vorteil sein, daß die jeweils untere und die obere Seite längs verlaufende Riffel aufweisen, die in die entsprechenden Vertiefungen der benachbarten Bauelemente eingreifen.

In gleicher Weise können die seitlichen Außenflächen (der Bauelemente) zur Erleichterung des Nebeneinandersetzens oder Aneinanderreihens von benachbarten Bauelementen Riffel in beliebiger Richtung, vorzugsweise vertikal« _f aufweisen.

Die Vorder- und die Rückseite der Bauelemente, d.h. die Seiten, die das äußere und das innere Aussehen der aufgeführten Gebäude bestimmen, können untereinander verschieden ausgebildet sein: die Außenseite kann beispielsweise das Aussehen von behauenem Stein oder von Tuff besitzen, während die Innenseite wie dekorative Kacheln oder Holz aussieht. Bekanntlich erhalten die Kunststoffe ein solches unterschiedliches Aussehen mit Hilfe von Druck, Hitze und Einpressen.

Zu den Kunststoffen, die für die Hülle oder Hülse des Bauelementes in Frage kommen, gehören thermoplastische Kunststoffe, vor allem Hart-PVC, weil sich dieses besonders

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leicht handhaben läßt, sehr gute mechanische Festigkeit und sehr gute Wetterbeständigkeit besitzt. Vor allem können aufgrund ihrer Warmverschweißbarkeit mehrere Teile der Hülle zusammengebracht und beispielsweise durch Hochfrequenz-Verschweißen miteinander endgültig fest verbunden werden, nachdem der Gipsblock an Ort und Stelle gebracht worden ist.

Die neuen Bauelemente bzw. Baumaterialien werden mit Hilfe bekannter Arbeitsweisen zum Bearbeiten und zum Zusammenbringen von Kunststoffen hergestellt.

Diese Verfahren lassen sich auf zwei Grundtypen zurückführen: entweder wird zunächst der Gipsblock angefertigt und dann mit der Kunststoffhülle überzogen, oder es wird der Gipsblock in situ in einer vertieften Form erzeugt, die mehr oder weniger partiell die Kunststoffhülle darstellt. In allen Fällen muß der Gips bzw. Plaster den ihm eigenen Grad der Härte und dbr Trockenheit erreichen, um die optimalen mechanischen Eigenschaften auszubilden, die dann durch vollkommenes Verschließen der Kunststoffhülle endgültig beibehalten werden.

Es muß nämlich jegliche Aufnahme von Wasser und jeglicher auch nur teilweise Verlust des Kristallwassers vermieden werden, damit der Gipsblock seine mechanischen und Isolier-Eigenschaften beibehält. Deshalb muß die Hülle, die aus einem praktisch Wasser- und Wasserdampf-undurchlässigen Material bestehen soll, einen dichten Überzug über den Gipsblock bilden.

Ein Herstellungsverfahren für quaderförmige erfindungsgemäße Bauelemente besteht darin, daß man den Gipsblock auf beliebige Weise bereitet, beispielsweise durch Formen in die gewünschten Abmessungen^und ihn in der gewünschten

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Weise trocknet. Nach dem Bearbeiten der Seitenwände in gewünschter Weise und nach dem Entstauben wird der Gipsblock in ein Kunststoffprofil"von genau definiertem Querschnitt eingeschlagen, so, daß die Seitenflächen des Gipsblockes vollständig in Berührung stehen mit den korrespon-

oder Folie, dierenden Innenseiten des Profils Das Ganze wird dann in gewünschte Länge zugeschnitten und die beiden freien Enden des Gipsblockes werden mit Hilfe von zwei Böden aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das ProfilstUck bedeckt oder überzogen, deren Abmessungen praktisch gleich sind dem rechtwinkeligen Querschnitt des Profils; die Boden werden dann mit den Außenkanten des Profils verschweißt oder verklebt. Bei diesem Arbeitsgang können die endgültige Länge des Profilstückes und der Querschnitt der Böden so gewählt werden, daß diese sich vollständig in das Profil einpassen und dabei vollkommen auf den Außenflächen des Gipsblockes aufliegen.

Gemäß einer Abwandlung dieses Verfahrens werden als Böden, die die freien Enden des Gipsblockes bedecken sollen, auaderförmige flache Schachteln verwendet, die sich leicht auf den jeweiligen Stirnseiten des Gipsblockes einpassen lassen. Die angestrebte dichte Hülle wird dann durch Verschweißen oder Verkleben der Berührungsstellen dieser flachen Schachteln mit dem Kunststoffprofil hergestellt.

Damit die Bodenteile in Form der offenen flachen Schachteln sich gut in die offenen Seiten des Profilstücks einpassen lassen, wird an den beiden (offenen) Enden des Gipsblockes ein Flachstück vorgesehen, dessen Länge gleich ist der Höhe der Seiten des Bodenteils und dessen Tiefe gleich ist der Höhe der Schachtel. Es werden dann die Bodenteile auf das Profil (Kunststoff) aufgeschweißt oder besser noch mit diesem verklebt. Hierzu kann eine Klebstoffschicht auf die Seiten der Bodenteile aufgebracht werden, während diese eingefügt werden.

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Man erhält mit Hilfe dieser Verfahrensvariante eine dichte Hülle oder Hülse, die den Gipsblock schützt. Außerdem bilden die Seiten der Bodenteile (Schachteln) eine Verstärkung der Kanten des Bauelementes und verbessern somit dessen mechanische Eigenschaften.

Die Bodenteile in Form der offenen flachen Schachteil bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff wie das Kunststoffprofil selbst, insbesondere aus Hart-PVC, kompakt oder leichter gemacht, und besitzen die gleiche Schichtdicke wie das Profil. Diese Bodenteile oder Schachteln können auf beliebige, für die Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen bekannter Weise, insbesondere durch Formpressen hergestellt werden.

Eine zweite Abwandlung des oben beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß man zunächst die beiden Stirnseiten des Gipsblockes mit den Bodenteilen in Form der offenen Schachteln überzieht, nachdem man die erforderlichen Flachteile an beiden Enden angebracht hatj und daß man dann den Gipsblock mit überzogenen Stirnseiten auf beliebig geeignete Weise in das Profil einschlägt. Die Berührungsstellen der Kunststoffteile werden wie oben angegeben miteinander "verschweißt oder verklebt.

Bei diesen Arbeitsweisen kann das Kunststoffprofil, das üblicherweise durch Extrudieren und Kalibrieren erhalten wird, auch durch gemeinsames Extrudieren von mindestens zwei unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffmassen hergestellt werden, so daß diese beiden Kunststoffe oder Kunststoffmassen an den Längskanten des Profilstückes zusammentreffen; auf diese Weise lassen sich mindestens zwei unterschiedliche Aspekte der Seitenflächen des Bauelementes, insbesondere der gegenüberliegenden Seitenflächen erzielen;

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man erzielt so unterschiedliches Aussehen des Materials auf der Außenseite und auf der Innenseite des zu errichtenden Gebäudes.

Eine weitere Variante dieses Verfahrens besteht darin, daß man getrennt voneinander L- oder U-förmige Kunststoffprofile auf unterschiedlichen Kunststoffmassen extrudiert und dann in der Längsrichtung Kante mit Kante die beiden Profile miteinander verklebt oder verschweißt, beispielsweise durch Hochfrequenz-Erhitzen.

Ein Verfahren des zweiten Grundtyps der Herstellung des Bauelementes, das dann eine beliebige Form annehmen kann, besteht darin, daß man zunächst im wesentlichen Hülle oder Hülse herstellt, beispielsweise durch Vakuum-Verformung oder durch Spritzgießen, und zwar in Form einer Kunststoffschachtel, die auf einer Seite offen ist und deren Außenabmessungen dem angestrebten Bauelement entsprechend gewählt worden sind. In diese Form oder Schachtel wird der angemachte Gips gegossen und den notwendigen Bedingungen zum Aushärten und Trocknen in der Hülle selbst unterworfen. Der auf diese Weise in situ gebildete Gipsblock wird dann dicht in der Schachtel eingeschlossen mit Hilfe einer Platte oder Folie aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie die Schachtel, das in Form und Abmessung der Schachtelöffnung entsprechend zugeschnitten und dann auf den freien Rand der Schachtel aufgeschweißt oder aufgeklebt wird.

Entsprechend einer Variante dieses Herstellungsverfahrens wird ein Kunststoff-Hohlkörper durch Extrudieren und Blasen erhalten, dessen Form, Abmessungen und Zustand der Außenfläche durch die Form bestimmt werden, in der das Blasen erfolgt; in diese Hohlform wird der angemachte Gipsbrei gegossen und zwar durch eine einzige Öffnung, die vorzugsweise auf einer der nachher nicht in Erscheinung tretenden

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Flächen des Bauelementes angeordnet ist. Der Gipsbrei wird dann in situ gehärtet und getrocknet und die Öffnung dicht verschlossen mit einem beliebigen adäquaten Mittel, Stopfen oder Scheibe aua Kunststoff, der bzw. die auf den Rand der Öffnung aufgeschweißt oder geklebt wird.

Diese Arbeitsweise eignet sich besonders gut zur Herstellung von standardisierten, kompliziert ausgebildeten Bauelementen.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Anwendung der soeben beschriebenen Verfahren. Die Bauelemente können auch mit Hilfe anderer Verfahren, die einem der beiden oben genannten Grundtypen entsprechend, hergestellt werden. So kann vor allem ein Gipsblock mit den gewünschten Abmessungen hergestellt und in der angestrebten Weise gehärtet und getrocknet werden und dann im noch heißen Zustand mit Kunststoff beschichtet werden, durch Aufspritzen eines Kunststoffpulvers oder durch Eintauchen in das fließfähig gemachte Kunststoffpulver und anschließendes Feinverformen des erhaltenen Rohelementes, damit dieses genau die angestrebten Abmessungen und den angestrebten Zustand der Außenflächen erhält.

Weiterhin können Schaumgipsblöcke oder Blöcke komplexer Zusammensetzung verwendet werden, um dem Bauelement besondere mechanische und physikalische Eigenschaften zu verleihen.

Die erfindungsgemäßen Bauelemente werden in der für Baumaterialien dieser Art üblichen V/eise zusammengesetzt, was umso leichter ist, als die Umrisse dieser Bauelemente vollkommen definiert sein können und weil weiterhin die Seitenflächen geriffelt sein können, um sie genau ineinanderpassen zu können. Wenn die Kanten der Bauelemente ausreichend genau ausgebildet sind, was mit Hilfe der Verfahren zum Bearbeiten von Kunststoffen möglich ist, bieten die Innen- und Außenflächen der mit Hilfe dieser Bauelemente aufgeführten Mauern ein gleichförmiges Aussehen ohne erkennbare

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Trennlinien oder Fugen zwischen den einzelnen Bauelementen.

Die Bauelemente werden im Verlauf des Zusammenfügens miteinander verklebt und zwar mit Hilfe von an sich bekannten Klebmitteln, die der Beschaffenheit der Kunststoffhülle angepaßt und wetterfest sowie alterungsbeständig sind.

Es können auf diese Weise schnell und ohne besondere Fachkenntnisse auf einem vorhandenen Betonsockel ziemlich hohe Mauern mit üblichen Öffnungen (für Fenster oder Türen und dgl.) aufgeführt werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Durch Formpressen wurden Gipsblöcke in der allgemeinen Form eines quaderförmigen Körpers Kantenlänge des rechtwinkeligen Querschnittes 30 cm _f hergestellt. Diese Gipskörper wurden in einen belüfteten Ofen verbracht und dort so lange bei 11O⁰C gehalten, bis sie ihr Restwasser verloren und die optimalen mechanischen Eigenschaften ausgebildet hatten.

Nach Abkühlenlassen in trockener Luft wurden die Körper auf einer Werkbank genau zugeschnitten und entstaubt,

Länge : 498 mm

Querschnitt: 298 χ 298 mm, ausgenommen, daß an zwei gegenüberliegenden Seiten auf eine Tiefe von 50 mm der Querschnitt auf 296 χ 296 mm verringert wurde, um das spätere Einpassen der Bodenteile aus PVC zu erleichtern.

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Außerdem wurde ein Profil aus Hart-PVC für die vorgesehene Hülle in den angestrebten genauen Abmessungen hergestellt.

Länge : 500 mm

lichter Querschnitt: 298 χ 298 mm Wandstärke : 1 mm

Weiterhin wurden Bodenteile aus PVC in Form offener flacher Schachteln hergestellt und zwar mit der gleichen PVC-Masse wie die Hülle; ihre Abmessungen lauteten wie folgt:

lichter Querschnitt : 296 χ 296 mm Höhe der Seitenwände: 50 mm
Wandstärke : 1 mm

Jeder Gipsblock wurde auf beiden Stirnseiten mit den PVC-Bodenteilen überzogen und dann in die Hülle eingepaßt. Die gewünschte Dichtigkeit wurde durch Verkleben der Seiten der schacht eiförmigen Bodenteile mit der Innenwand der Hülle erreicht.

Man erhielt auf diese Weise 50 χ 30 χ 30 cm große Bauelemente, die unmittelbar ohne fertigstellende Bearbeitung verwendet werden konnten. Mit Hilfe dieser Bauelemente wurde eine 40 m lange und 2,80 m hohe sowie 0,30 m dicke Wand aufgeführt, zur Herstellung eines eingeschoßigen Einzelhauses mit einer Grundfläche von 100 m wurden etwa 660 Bauelemente der oben beschriebenen Art benötigt. Wenn jedes Bauelement etwa 1 kg PVC enthält, verbraucht eine derartige- Mauer 660 kg PVC bei einer Gesamtmasse von etwa 25t.

Beispiel 2

Die Bauelemente wurden wie im obigen Beispiel hergestellt mit der Abwandlung, daß jeder Gipsblock zunächst in die Hülle gezwängt und dann auf seinen Stirnseiten mit den

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PVC-Bodenteilen verschlossen wurde. Diese Bodenteile wurden in den Gipsblock und in das Innere der Hülle eingepaßt und die Verbindungsstellen wie oben dichtjraiteinander verklebt.

Beispiel 5

Es wurden Bauelemente wie in den obigen Beispielen 1 und 2 hergestellt mit der Abwandlung, daß die.Hülle aus Hart-PVC durch Hochfrequenz-Verschweißen Kante an Kante von zwei L-förmigen Profilen unterschiedlicher Zusammensetzung erhalten worden war. Das eine Profil bestand aus gebräuchlichem PVC und war für die Außenfläche (des Mauerwerkes) bestimmt; das andere Profil bestand aus Leicht-PVC, Dichte 0,7, und war für die Innenfläche des Mauerwerkes bestimmt; dies führte zu einer Verringerung des benötigten Verbrauchs an PVC.

Beispiel 4

Durch Blasspritzen von PVC-Massen in eine Form wurden quaderförmige Hohlkörper hergestellt, deren Außenflächen nach dem Entformen vollkommen kalibriert waren. Diese Hohlkörper wiesen eine kreisförmige Öffnung auf, die dem Blaskanal nach Entfernen des Hohlkörpers entsprachen. Durch diese Öffnung im oberen Teil des Hohlkörpers wurde eine angemachte Gipsmasse eingefüllt bis zur Höhe der Öffnung ·

der Gips wurde abbinden gelassen und während dieses Vorgangs jegliche Verformung des Kunststoff-Hohlkörpers vermieden, indem dieser in eine widerstandsfähige quaderförmige Schutzhülle gegeben wurde.

Nachdem der Gips abgebunden hatte, wurde die Öffnung mit einer Scheibe aus Hart-PVC verschlossen; die Scheibe war durch Blasspritzen hergestellt worden und hatte einen gleichen Durchmesser wie die Öffnung im Hohlkörper. Die Scheibe wurde auf den Gips aufgelegt und anschließend mit den Loch-

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rändern der Kunststoffhülle verklebt,

Das erhaltene Bauelement wurde dann auf der Seite entsprechend der Innenwand des aufzuführenden Bauwerkes "bedruckt und verziert.

Die Erfindung wird an den beiliegenden Figuren näher erläutert. Figur 1 zeigt im Schnitt ein erfindungsgemäßes Bauelement aus einem Gipsblock 1, der in der Kunststoffhülle 2 steckt und die noch offenen, Flächen durch die Kunststoffteile 3 "bedeckt werden.

In der Figur 2 ist eine andere Ausführungsform des er- ■ findungsgemäßen Bauelements gezeigt, und zwar ist hier der Gipsblock 1 umschlossen von zwei rechtwinkeligen Profilteilen 4 und 4a.

In der Figur. 3 ist ein erfindungsgemäßes Bauelement mit Nuten und Nasen für die Erleichterung der Vermauerung schematisch angedeutet. Die im Mauerwerk nach außen weisende Fläche kann z.B. eine Steinimitation darstellen, während die nach innen weisende Fläche in der Art von Keramikkacheln oder als Holzimitation ausgebildet wird.

8183 Ansprüche

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Claims

ANSPRÜCHE

1.) Bauelement bestehend aus einem Gipsblock eingeschlossen in eine dichte Hülle aus kompaktem oder leichtem Kunststoff, insbesondere Hart-PVC.

2w Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Unter- und Oberseite Längsnuten oder -kerben zum Ineinanderpassen aufweisen·

3· Bauelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Stirnseiten Nuten oder Kefben zum Ineinanderpassen aufweisen·

4· Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Vorder- und Rückseite unterschiedlich ausgebildet sind.

5* Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine wie eine Steinimitation und die andere dekorativ wie eine Holzimitation ausgebildet ist.-

6. Verfahren zur Herstellung der Bauelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen auf beliebige Weise und in den gewünschten Abmessungen hergestellten und getrockneten Gips-Großblock in ein Profil aus kompaktem oder Leicht-PVC von genau be-

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in
stimmtem Querschnitt einbringt, Teilblöcke vorbestimmter Länge teilt und die Schnittflächen der Gipsblöcke mit zwei Bodenteilen aus vorzugsweise dem gleichen Kunststoff dicht verkleidet.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η « zeichnet, daß die beiden Bodenteile die Form von offenen flachen Schachteln haben, deren Seitenteile zwischen Gipsblock und Profilkante dicht eingepaßt wer« den-,

8β Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schnittflächen des Gipsblockes zuerst mit den schachteiförmigen Bodenteilen versieht, dann in das Profil einbringt und Profil und Bodenteile dicht verbindet.

9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gipsblock im Bereich der Schachtelseitenwand um deren Wandstärke abgearbeitet wird. . ♦

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man zwei stranggepreßte !-Profile oder ein U-Profil mit einem Streifen anwendet und die beiden Teile an den Stoßkanten verbindet.

11. Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzei-chnet, daß man einen getrockneten, noch warmen Gipsblock mit Polymerpulver bespritzt oder in PVC-Pulver taucht.

12. Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man in situ in eine Hohlform aus z.B. PVC die Gips-

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aufschlämmung eingießt und darin härten und trocknen läßt und diese dann verschließt.

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