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BAUFERTIGTEIL
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Die Erfindung bezieht sich auf Materialien und bauelemente oder Bestandteile
zur Verwendung für Gebäude oder sonstige Bauten. Die Erfindung Dezieht sich insbesondere
auf ein Fertigbauelement in Form einer Tafel oder einer ähnlichen Form, die insbesondere
geeignet ist, zum bau von 'Xand-, Boden- und/oder Säulensystemen.
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Herkömmlich werden vielfältige Formen von Gebäude- oder Bauelementen
verwendet, die zur Bildung eines größeren Bauwerks verwendet werden. Derartige Elemente
oder Fertigteile besitzen die Form von Platten, Tafeln, Paneelen oder Säulen und
können aus zahlreichen verschiedenen Materialien hergestellt sein. beispielsweise
kann eine Gebäudetafel oder ,platte vollständig vorgefertigt aus Beton oder einem
ännlichen zementhaltigen Material bestehen. Eine derartige Bauplatte
kann
auch aus einer Kombination eines zementhaltigen Materials gebildet sein, das im
Inneren mit Bewehrungen wie Holz- oder Metallstäben versehen ist. Es wurde auch
scnon versucht, Bauplatten oder -elemente aus serschiedenen Kombinationen organischer
Kunststoffmassen und Materialien herzustellen.
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Ganz offensichtlich sind herkömmliche Bauelemente oder Bauplatten,
die im wesentlichen aus Beton oder entsprechenden zementhaltigen Materialien bestehen,
sehr fest oder haltbar bei Druckbelastung, sind jedoch schwierig zu handhaben wegen
ihres großen Gewichts und besitzen weiter keine guten Isolier- bzw. Dämmeigenschaften.
Herkömmliche Versuche, organische Kunststoffe, Holz und andere leichtgewichtige
Materialien zur Herstellung von Bauelementen oder Bauplatten zu verwenden, ergaben
zwar Erzeugnisse mit verbesserten Dämmeigenschaften gegenüber ihren Gegenstücken
aus Beton oder zementnaltigem Material, zeigen jedoch nicht die den letzteren eigene
Uruckbelastungsfestigkeit.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement oder Baufertigteil
anzugeben, das in hohem Maße Druckfestigkeit besitzt.
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Zur Lösung der Aufgabe und zur Oberwindung der eingangs yenannten
Nachteile wird ein Bauelement oder Baufertigteil vorgesehen, das vollständig aus
einer kontinuierlichen Phase eines zementhaltigen Materials besteht, wobei die kontinuierliche
Phase eine zusammenhängende Matrix einer ersten Dichte besitzt, die im wesentlichen
vollständig mehrere Zonen niedrigerer Dichte umgibt, die innerhalb der Matrix verteilt
sind. Die Matrix besteht aus einer
Zusammensetzung, die ein zementhaltiges
Material und eine diskontinuierliche Phase diskreter Teilchen, Fasern oder entsprechender
Zusätze aufweist, die die Matrix mit einer kumulativen oder sich aufaddierenden
durchschnittlichen hohen Dichte versehen. Die innerhalb der Matrix verteilten Zonen
bestehen aus zementhaltigem Material, das darin verteilt eine diskontinuierliche
Phase diskreter Teilchen, Fasern oder entsprechender Anordnungen von Materialien
enthält, die die Zonen mit einer kumulativen durchschnittlichen niederen Dichte
versehen. Das erfindungsgemäße Baufertigteil kann zahlreiche verschiedene Bau- oder
Konstruktionsformen besitzen, wie eine flächige oder eine säulenförmige und kann
zusätzlich mit in dem Matrix-Teil des Baufertigteils eingebetteten Bewehrungsgliedern
versehen sein.
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Durch die Erfindung wird so ein Baufertigteil geringen Gewichtes angegeben,
das leicht handhabbar und bewegbar ist.
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Weiter besitzt das erfindungsgemäße Baufertigteil gute Wärme- und
Schalldämmeigenschaften. Schließlich ist das erfindungsgemäße Baufertigteil einfach
aufgebaut und damit wirtschaftlich herzustellen.
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Die Erfindung gibt also ein Baufertigteil in Form einer Tafel oder
dergleichen Ausbildung an, das eine kontinuierliche Phase aus zementhaltigem Material
besitzt, das eine verbundene oder zusammenhängende Matrix enthält, das eine erste
Dichte aufweist, sowie mehrere, innerhalb der Matrix verteilte Zonen, wobei die
Zonen eine zweite Dichte besitzen, die niedriger als die erste Dichte ist. Bewehrungsglieder
können in Teilen der verbundenen oder zusammenhängenden Matrix eingebettet sein,
damit das Baufertigteil oder Bauelement zusätzliche Festigkeit besitzt.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 perspektivisch ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgeräBen Baufertigteiles, Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt 2-2
gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine vergr4Berte Aufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäBen Baufertigteils, wobei im Teilschnitt der innere Aufbau erkennbar
ist, Fig. 4 einen vergrößerten Teillängsschnitt gemäß der Linie 4-4 in Fig. 3 dieses
Baufertigteils, Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt 5-5 gemäß Fig. 3, Fig. 6 perspektivisch
das Baufertigteil gemäß Fig. 3 im teilzusarmengebauten Zustand, wobei die benachbarten
Anordnungen in Strich-Punkt-Linien dargestellt sind, Fig. 7 einen Längsschnitt eines
dritten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgeuäßen Baufertigteils, Fig. 8 einen
Querschnitt längs der Linie 8-8 gemäß Fig. 7 und einen Teilschnitt zur Darstellung
verschiedener Ebenen dieses Baufertigteiis,
Fig. 9 perspektivisch
eines der Bauteile für das in den Fig. 7 und 8 dargestellte Baufertigteil.
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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein erstes Ausführungs-Deispiel
eines erfindungsgemäßen Baufertigteils in Form einer Tafel 1 dargestellt, die eine
relativ flache oder flächige Ausbildung besitzt. Die Tafel 1 enthält eine verbundene
oder zusammenhängende Matrix, kurz Verbundmatrix 3, die mehrere darin eingebettete
Zonen 5 vollständig umgibt und umschließt.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der allgemein flächige Aufbau der Tafel
1 wirksam mit drei kontinuierlichen Matrixschichten 3a 3b und 3c verstehen, wobei
sich die Matrixschichten 3a, 3b, 3c zu den Enden der Tafel 1 erstrecken. Die Verbundmatrix
3 besteht im wesentlichen aus anorganischem zementhaltigem Material wie auf Portlandzement
beruhende Zusammensetzungen, Beton, verschiedene Zusammensetzungen von hydraulischem
Zement oder ein anderes verwandtes Material auf Zementbasis. Beispiele geeigneter
zementhaltiger Materialien sind bekannt (vergl.
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John R. Die, A.I.A., Manual of Lathing and Plastering") und enthalten
gebrannten Gips oder Kalk, hydrierten Kalk, Portlandzement und Mischungen davon.
Die Verbundmatrix 3 ist auch mit einer diskontinuierlichen Phase oder Verteilung
diskreter Zusätze in Form von Zuschlagstoffen, Teilchen, Fasern oder dergleichen
Anordnungen verstehen, die allgemein bekannt sind zur Verfestigung oder Verstärkung
der zementhaltigen dosis der Verbundmatrix 3 und die die gewünschte kumulative durchschnittliche
Uichte, kurz durchschnittliche Summendichte, erreichen. Derartige Zusätze können
in Form von anorganischen Zuschlag-Teilchen einschließlich Sand, Steine, Marmor,
Felsen und dergleichen Materialien, die allgemein bekannter Art sind, vorgesehen
sein. Auch können sowohl organische als auch anorganische Fasern, wie sie beispielsweise
von Kunststoffen, Glas, Asbest und Metall erhalten
werden, ebenfalls
als Zusatzmaterialien verwendet werden, die über die Verbundmatrix 3 verteilt sind.
Schließlich können selbstverständlich sämtliche Kombinationen oder Mischungen der
genannten Zusätze zur vorteilhafteren oder besseren Verteilung der Gesamtzusammensetzung
der Verbundmatrix 3 verwendet werden. Da es jedoch erwünscht ist, der Verbundmatrix
Härte und Festigkeit zu erteilen, ist es jedoch zweckmäßig, daß die durchschnittliche
Summendichte der Verbundmatrix 3 einschließlich des zementhaltigen Materials und
der Zusätze innerhalb eines Bereichs von etwa 960 - 3210 kg/m3 (etwa 60 - 200 lb/ft')
mit einer bevorzugten Dichte der Verbundmatrix 3 im Bereich zwischen 1.440 und 2.405
kg/m³ (etwa 90 - 150 lb/ft') liegt.
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Wie sich aus Fig. 2 ergibt, besitzen die Zonen 5 allgemein rechteckförmigen
Material-Querschnitt und sind von der Verbundmatrix 3 umgeben.
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Selbstverständlich können diese Zonen 5 jede geeignete Form, sogar
eine freie Form,. besitzen mit der einzigen Bedingung für das Ausführungsbeispiel
gemäß den Fig. 1 und 2, daß die Zonen 5 einzeln und im wesentlichen vollständig
umgeben sind und von der Verbundmatrix 3 eingeschlossen sind.
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Matrixschichten 3a, 3b, 3c dienen zu einer allgemeinen Teilung der
Zonen 5 in zwei Lagen, die durch mehrere Vertikalwände 6 beabstandetind und die
durch die kontinuierliche mittige Matrixschtcht 3b getrennt sind. Mittels dieser
Lagen-oder Schicht-Anordnung besitzt die Gesamt-Tafel 1 hohe Druckfestigkeit. Auch
wenn die Lagen der Zonen 5 als ziemlich gleichförmig oder rgelmäßig versetzte Blockabschnitte
dargestellt sind, so ist doch selbstverständlich jede gewünschte Anordnung oder
Ausbildung der Zonen 5 für die Durchführung der Erfindung bet einem Baufertigteil
mit allgemeiner flächiger Ausbildung geeignet.
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Ein wesentliches Merkmal bei einer derartigen flächigen Ausbildung
ist das Vorsehen von zumindest einer kontinuierlichen Matrixschicht 3b, die sich
im wesentlichen mittig oder zentral längs der Längsachse des Baufertigteils erstreckt.
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Wie die Verbundmatrix 3 bestehen die Zonen 5 im wesentlichen aus einem
zementhaltigen Material, wobei dieses Material die gleichen Bestandteile oder Zusammensetzungen
besitzen kann, wie sie bereits anhand der Verbundmatrix 3 erläutert sind. Da die
Zonen 5 nicht der direkten Anlage äußerer Beanspruchungen ausgesetzt sind, wie das
bei der Verbundmatrix 3 der Fall ist, ist es erwünscht, daß die Zonen 5 eine geringere
Dichte haben, derart, daß die Gesamt-Tafel 1 ein entsprechend niedriges Gewicht
haben wird. Zu diesem Zweck enthalten die Zonen 5 Zusätze in Form einer diskontinuierlichen
Phase oder Verteilung diskreter Teile oder Teilchen, die zusammen mit dem zementhaltigen
Material, in dem sie verteilt sind, einen zweckmäßigen Dichtebereich von ca. 160
- 800 kg/m3 (ca. 10 - 50 lb/ft') ergeben. Die bevorzugte Dichte der Zonen 5 liegt
im Bereich von 290 -56D kg/m3 (ca. 18 - 35 lb/ft'). Um die niedrigere Dichte der
Zonen 5 zu erreichen, kann das zementhaltige Material, das dessen Basis bildet,
Zusatzmaterialien in Form diskreter Teilchen aufweisen, die relativ niedriges Gewicht
besitzen, wie beispielsweise Perlit, Vermiculit, polymere Stoffe und Mischungen
daraus. Die polymeren Stoffe können vorteilhafterweise aus dehnbaren oder schäumbaren
Teilchen bestehen, die von Polyurethan, Polystyrol, Polyolefin, oder dergleichen
Harze erhalten sind. Weiter können vorteilhaft auch nicht schäumbare oder nicht
dehnbare plastische oder polymere Stoffe verwendet werden.
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Wegen des als Basis für die Zusammensetzung der Verbundmatrix3 als
auch für die der Zonen 5 verwendet ähnlichen zerenthaltSgdnNateriab kann die Tafel
1 so als einstückige und kontinuierliche Phase des zementhaltigen Materials definiert
oder bestimmt werden. Trotz der Unterschiede zwischen den durchschnittlichen Dichten
der Verbundmatrix 3 höherer Dichte und der Zonen 5 niedriger Dichte in Folge der
verschiedenen, jeweils eingeschlossenen Zusatzmaterialien ist die Verbundmatrix
3 starr und fest mit den Zonen 5 verbunden und umgekehrt mittels des zementhaltigen
Materials, das beiden gemeinsam ist. Diese einzigartige Beziehung der Materialien
ergibt eine Tafel 1, die eine außerordentlich hohe Druckfestigkeit besitzt, die
im wesentlichen auf der hochdichten Verbundmatrix 3 beruht, die einenzellenförmigen
Aufbau erzeugt, der gute Last- oder Belastunqsabsorption bzw. aufnahmeeigenschaften
zeigt. Daher wird, wenn eine Belastung auf die Tafel 1 ausgeUbt wird, die Energie
zum Zusammendrücken und Krümmen der Matrix 3 durch die Zonen 5 absorbiert, wodurch
die Tafel 1 Druckbedingungen oder Beanspruchungen ausgesetzt werden kann, die normalerweise
zum Ausfall herkömmlicher Beton- oder Zementtafeln führen würden. Derartige Belastungseigenschaften
oder Festigkeitseigenschaften der Tafel 1 machen sie insoesondere zweckmäßig und
sicher für Gebäude in erdbebengefährdeten Gebieten.
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Die Tafel 1 zeichnet sich auch durch ein vergleichbares leichtes oder
niedriges Gewicht aus im Vergleich zu herkömmlichen Tafeln aus Beton oder Zement
in Folge der Zonen 5, die eine vergblchswelse niedrige durchschnittliche Dichte
besitzen wegen der in ihnen verteilten diskreten leichtgewichtigen Teilchen. Folglich
liegt die bevorzugte durchschnittliche Suendichte der Tafel 1 im Bereich von 320
bis 3.200 kg/m3 (ca. 20 - 200 lb/ft'). Wie sich
aus dem vornerigen
ergibt, kann ein erfindungsgeinäß aufgebautes Baufertigteil oder Bauelement bezüglich
des Gesamtgewichtes sehr starkverschiedensein, um es an die gewünschte Verwendungsart
oder die gewünschte Verwendungsumgebung anzupassen.
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Weiter kann, wenn die Tafel 1 in einer Umgebung verwendet werden soll,
bei der deren eine Seite der Außenumgebung zugewandt ist, wie in der Wand eines
Gebäudes, der so angeordnete oder ausgesetzte Matrixabschnitt eine größere Menge
an Zusatzmaterialien in Form von Felsen oder Zuschlag-Teilcen so aufweisen, daß
er maximale physikalische Widerstandsfähigkeit gegenüber sich ändernden und extremen
Wetterbedingungen besitzt. In gleicner Weise kann, wenn es erwünscht ist, daß eine
Seite der Tafel 1 als Innenwand eines Gebäudes oder dergleichen verwendet wird,
der Abschnitt der Matrix 3, der diese Innenseite bildet, Zusatzmaterialien enthalten,
die einen größeren Anteil an organischen oder anorganischen Fasern besitzen oder
vollständig aus solchen bestehen, da die Innenseite nicht rauhen Wetterbedingungen
oder anderen ernsthaften schädlichen daubeanspruchungen ausgesetzt ist , wodurch
das Gesamtgewicht der Tafel 1 herabgesetzt wird. Selbstverständlich können die jeweiligen
in sowohl der Verbundmatrix 3 als auch den Zonen 5 verwendeten Zusatzmaterialien
in ihrer Zusammensetzung und ihrer enge über die gesamte Tafel 1 verändert werden,
wenn eine derartige Veränderung als wünschenswert oder notwendig angesehen wird.
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In den Fig. 3 bis 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
daufertlgteils oder Bauelements dargestellt.
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dei diesem Ausführungsbeispiel ist das Baufertigteil ebenfalls in
Form einer Tafel 7 ausgeführt, die eine Verbundmatrix 9 höherer Dichte und mehrere
Blöcke oder Zonen 11 niedriger Dichte aufweist, die innerhalb der Verbundmatrix
9 verteilt und von ihr umgeben sind. Die Zusammensetzung der Verbundmatrix 9 und
der
Blöcke oder Zonen 11 kann die gleiche sein wie sie anhand der Verbundmatrix 3 bzw.
der Zonen 5 des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2 erläutert worden ist.
Wie in ähnlicher Weise für die Tafel 1 gemäß den Fig. 1 und 2 ausgeführt, enthält
die Tafel 7 ebenfalls drei kontinuierliche beabstandete Matrixschichten 9a, 9b,
9c, die zum Einschließen und Unterteilen der Blöcke 11 in zwei getrennte Lagen dienen.
Die zentrale oder mittige Matrixschicht 9b, die sich in Querrichtung und in Längsrichtung
zu den Enden der Tafel 7 erstreckt, dient als Grundlage der großen Druckfestigkeit
der Tafel 7.
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Wie sich insbesondere aus den Fig. 3 und 5 ergibt, sind die Blöcke
11 im wesentlichen rechteckförmig und besitzen durchgehende Hohlräume 13. Die Blöcke
11 sind längs der Längsachse der Tafel 7 so linear und parallel angeordnet, daß
die Hohlräume 13 benachbarter Blöcke 11 zueinander so ausgerichtet sind, daß eine
Reihe paralleler Kanäle 15 über die Länge der Tafel 7 gebildet werden, wie sich
das aus dem geschnittenen Teil in Fig. 3 ergibt. Die Anzahl der in der Tafel 7 auf
diese Weise gebildeten Kanäle1thängt von der Anzahl der in jedem einzelnen Block
11 vorgesehenen Hohlräume 13 ab. Gegebenenfalls kann lediglich ein derartiger Kanal
15 in der gesamten Tafel 7 oder kann eine parallele Folge von Kanälen 15 wie in
den Fig. 3 und 5 dargestellt gebildet sein. Die Kanäle 15 können zur Aufnahme elektrischer
Drähte, Kabel oder Leitungen verwendet werden, wenn die Tafel 7 beim Bau eines Gebäudes
oder eines ähnlichen Baus verwendet wird. Die Hohlräume 13 können mit Isolierstoff
zur besseren Steuerung von Wärne- und Schallübertragung durch die Tafel 7 gefüllt
sein.Auch können die Hohlräume 13 zur wesentrchen Herabsetzung des Gewichts des
einzelnen Blocks 11 verwendet werden, wodurch sie zum Erleichtern oder Herabsetzen
des Gesamtgewichts der Tafel 7 beitragen. Zum letzteren Zweck ist es durchaus möglich,
daß die Hohlräume 13 in den Blöcken 11 lediglich zum Zweck der
Gewichtsverringerung
verwendet werden, wobei es dann nicht mehr notwendig ist, die Hohlräume 13 zur bildung
kontinuierlicher Kanäle 15 auszurichten.
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Wie sich aus der Fig. 3 ergibt, umgibt die Verbundmatrix 9 der Tafel
7 im wesentlichen vollständig die blöcke 11 und schließt sie ein mit der Ausnahme
derjerigen Abschnitte von Räumen 17 zwischen benachbarten Blöcken 11 in denen die
Hohlräume 13 zur Bildung der Kanäle 15 ausgerichtet sind. Zur Erhöhung der Gesamtfestigkeit
ist ein kontinuierlicher Abschnitt 19 der Verbundmatrix 9 im wesentlichen längs
der Längsachse der Tafel 7 angeordnet zum weiteren Erhöhen der Gesamtfestigkeit
und Steifigkeit der Tafel 7. Zum noch weiteren Verstärken der Tafel 7 können Bewehrungsglieder
21 in Form von Metallstäben in der Verbundmatrix 9 verteilt und eingebettet sein
längs sowohl des äußeren Umfangsrandes der Tafel 7 als auch durch den längs der
Längsachse des Baufertigteils durch den kontinuierlichen Abschnitt 19 gebildeten
Teil der Verbundmatrix 9. Um eine starke Zementbindung zwischen der Verbundmatrix
9 und den Blöcken 11 sicherzustellen, können letztere mit huten oder Vertiefungen
23 längs Randabschnitten versehen sein, wodurch ein größerer Flächenbereich zur
Haftung vorgesehen ist. Selbstverständlicn kann die Tafel 7 auch durch üoliche Verstärkungsmaterialien
oder Bewehrungsglieder verstärkt werden, wie sie zu diesem Zweck bekannt sind.
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Beispielsweise zonen anstelle der StäDe 21 in die Verbundmatrix 9
Sewehrungsglieder eingebettet werden in Form von Maschenwerken, Fachwerken, vorgespannten
Metallkabeln oder dergleichen Systeme und Vorrichtungen, wie sie für diesen Zweck
allgemein bekannt sind.
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Weiter kann die Tafel 7, wie sich aus Fig. 5 ergibt, mit einer positiven
oder vorspringenden Zunge oder Rippe 25 und einer entsprechenden negativen oder
rückspringenden Vertiefung oder
Nut 27 längs den einander gegenüberliegenden
Länqsrändern versehen sein, um ein ineinanderschachteln oder verriegeln benachbarter
Tafeln 7 zu erleichtern, wie das in Fig. 6 dargestellt ist. Sowohl Rippe 25 als
auch Nut 27 dienen zur Erleicherterung der Handhabung und bewegung der Tafeln 7
während der Baudurchführung. Holztafeln oder-platten 29 können auch zum sichern
oder verbinden der oberen und unteren Abschnitte benachbarter Tafeln in der Umgebung
von Holzbauten verwendet werden.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Baufertigteils. In diesem Fall ist das Baufertigteil oder Bauelement als eine Säule
31 ausgebildet. Auch wenn die Säule 31 so dargestellt ist, daß sie allgemeinen kreisförmigen
Querschnitt besitzt, so kann selbstverständlich jede andere Ouerschnittsausbildung
verwendet werden, wie beispielsweise ein Dreieck, ein Rechteck, ein Quadrat oder
dergleicnen, entsprechend den Wünschen und aedürfnissen fUr irgendeinen beliebiqen
Anwendungsfall für die Erfindung.
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Wie bei den beiden zuerst erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung
besitzt die Säule 31 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine Verbundmatrix 33
höherer Dichte, die mehrere Zonen 35 niedrigerer Dichte umgibt und einschließt.
Die Zusammensetzungen, Materialien und Dichten der Verbundmatrix 33 und der Zonen
35 können die gleichen sein, wie sie anhand der bereits erläuterten Ausführungsbeispiele
angegeben sind.
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1. wesentlichen zentral und längs der Längsachse der Säule 31 angeordnet,
ist ein kontinuierlicher und relativ dicker Teil 33a der Verbundmatrix 33 vorgesehen.
Zentral beabstandet
in Längsrichtung der Matrix 33 sind mehrere
oeffnungen aufweisende Scheiben 37 vorgesehen. Wie in Fig. 9 dargestellt, kann jede
Scheibe 37 kreisförmig sein und mit einer Mittelöffnung 39 und mehreren Umfangsöffnungen
41 versehen sein, die die Mittelöffnung 39 umgeben. Ein StahRewehrungsstab 43 kann
durch die ausgerichteten Mittelöffnungen 39 der Scheibe 37 geführt sein, damit die
Säule 31 zusätzliche Festigkeit und Steifigkeit erhält. Die Scheiben 37 werden in
der Matrix 33 bzw. deren dicken Teil 33a sicher in Lage gehalten, da sich diese
durch die Umfangsöffnungen 41 einläßt oder einbettet.
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Die äußeren ScheiDen 37, die an den Außenenden der Säule 31 angeordnet
sind, können durch entsprechend geformte Vollmetallplatten 45 bedeckt werden, die
durch die Matrix 33 vergossen und in ihrer Lage gesichert werden.
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Wie sich aus den Fig. 7 und 8 ergibt, können die Zonen 35 niedrigerer
Dichte die Form von allgemeinen bogenförmig gekrümmten Abschnitten aufweisen, die
an allen Seiten durch mehrere innere vertikale Wände 47 und mehrere horizontale
Wände 49 der Matrix 33 umgeben sind zusätzlich zur mittigen Matrix oder zum dicken
Teil 33a und dem äußeren zylindrischen Wandteil der Matrix 33. Bei dieser Anordnung
können die vertikalen Wände 47 um 900 voneinander beabstandet sein in aufeinanderfolgenden
vertikalen Lagen, die durch horizontale Wände 49 getrennt sind. Jedoch können in
benachbarten Lagen die vertikalen Wände 47 voneinander um 450 beabstandet sein,
wie das im weiter geschnittenen Teil der Fig. 8 dargestellt ist, um die Gesamtdruckfestigkeit
der Säule 31 weiter zu ephöhen.
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Bei einem bevorzugten, ausgeführten Ausführungsbeispiel der Erfindung
war ein erfindungsgemäßes Baufertigteil oder Bauelement aus folgenden Zusammensetzungen
gebildet worden:
Für die Matrix höherer Dichte wurden 1.205 kg
(ca. 2.660 lb) Sand der ASTM-Spezifikatlon C332, Gruppe 1, mit 9 Säcken Zement 1t
etwa 42,7 kg pro Sack (etwa 94 lb/Sack) mit 205 1 (ca. 54 gal) Wasser gemischt.
Dadurch wurden 0,76 m3 (1 cu.yd) Matrix-Zusammensetzung erzeugt. Für die Zonen niedriger
Dichte wurden 6,75 Säcke Zement mit etwa 42,7 kg pro Sack (etwa 94 lb/Sack) Zement
mit 0,76 m3 (ca. 27 ft³) Perlit mIt etwa 128 kg/e3 (ca. 8 lb/ft³) und 231 1 (ca.
61 gal) Wasser gemischt zur Erzeugung von 0,76 m3 (ca. 1 cu.yd.) der Zusammensetzung
der Zonen niedriger Dichte.
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Die endgültige Zusammensetzung hoher Dichte betrug annähernd 2.405
kg/m3 (ca. 150 lb/ft3). Die endgültige Zusammensetzung niedriger Dichte betrug etwa
587 kgim³ (ca. 36 mb/ft³). Jedoch kann durch Veränderung der Mengen von Sand und
Perlit die jeweilige bevorzugte hohe bzw. niedrige Dichte so bestimmt werden, daß
sie Im bereich von 1.440 bis 2.405 kg/m3 (ca. 90 - 150 lb/ft3) bzw. 353 bis 587
kg/m3 (ca. 22 - 36 ibift3) liegt. Die Gesamtdichte des gebildeten Baufertigteils
hängt selbstverständlich von der Form und der Größe der Zonen niedrig ger Dichte
und der Dicke der Matrix höherer Dichte ab.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Baufertigte11s, das die zuletzt beschriebene
Zusammensetzung besitzt, kann eine 1 allgemeinen flächige Ausbildung ähnlich der
Tafel 1 gem. Fig. 1 oder der Tafel 7 gem. Fig. 3 besitzen. Die Verbundmatrix einer
Dichte von etwa 2.405 kg/m³ (ca. 150 lb/ft3) umgibt imwesentlicnen vollständig die
mehreren Zonen niedrigerer Dichte, wobei letztere eine Dichte von annähernd 587
kglm3 (ca. 36 lb/ft3) besitzen.
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Die Verbundiatrix enthält wirksam drei beabstandete Bereiche, die
die Zonen in zwei Teile oder Lagen teilen. Die beabstandeten Bereiche der Verbundmatrix
sind kontinuierlich und erstrecken sich zu den Enden der Tafel in der Weise, wie
sie anhand der
Tafel 1 in Fig. 2 oder der Tafel 7 in Fig. 5 dargestellt
ist.
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Das erfindungsgemäße daufertigteil kann durch zunächst ein zelnes
Gießen der Zonen niedriger Dichte aus der gewünschten Zusammensetzung hergestellt
werden. Die gegossenen Zonen in Form von Blöcken oder in anderen Formen werden dann
solang sie noch frisch oder unabgebunden sind, in einer größeren Form angeordnet,
die die Form des endgefertigten Baufertigteils besitzt. Die Zonen werden voneinander
und von den Wänden der größeren Form beabstandet. Die gewünschte Matrixzusammensetzung
wird dann in die Spalte oder Räume der letzteren Form so eingespritzt oder eingefünrt,
daß sie jede Zone umgibt und in den Matrixwerkstoff einbettet und die Räume vollständig
füllt. Da die Zonen in ihrem unabgebundenen Zustand verwendet werden, bildet das
zementhaltige Material der Matrix eine sichere Bindung mit dem zementhaltigen Material
in den Zonen,wodurch eine kontinuierliche zementhaltige Phase über das gesamte Baufertigteil
oder dauelement erzeugt wird.
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Das Baufertigteil kann auch durch kontinuierlicnes Extrudieren oder
Pressen einer Schicnt der Matrix zwischen und um eine Aufeinanderfolge von Zonen
in Form von Blöcken oder in anderen Formen hergestellt werden.
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Selbstverständlich können auch andere Formen, Abmessungen und Anordnungen
der Teile und Zusammensetzungen verwendet werden.