-
Anmeldung eines
-
Patentanspruches über die Betonzusammensetzu für Wandbausteine-Hohlblocksteine
oder Vollsteine- aus Leichtbeton, gekennzeichnet dadurch, daß mit einer besonders
entwickelten Rezeptur der Zuschläge und Zusätze, die mit diesen hergestellten Steine
sowohl Wärmeschutz-Eigenschaften als auch Schall schutz-Eigenschaften in hervorragender
Weise mit einander verbinden und gleichzeitig eine hohe SteindruckEestigkeit er:eichen,
ohne dabei gebrauchsübliche Einzel-Eigengewichte zu überschreiten Anmelder und Inhaber
des Patentanspruches: Johann Wilhelm Rollmann Geschäftsführer in Firma Romey-Werke
Betriebsgesellschaft mbH Ochtendanger Straße 77 Postfach 1140 5472 Plaidt Gleichzeitig
beantragen wir hilfsweise die Eintragung eines Gebrauchsmusterschutzes, wenn die
Patentamneldung erledigt ist.
-
Begründung des Patentanspruches und Beschreibung der Erfindung: Betonzusammensetzung
für Wandbausteine-Hohlblock oder Vollsteine- hergestellt aus Zuschlägen und mit
Zusätzen besonderer Rezeptur.
-
Die Erfindu:.g betrifft ein Rezept für die Zusammensetzung der Betonzuschläge
und die Beig.abe von Betonzusätzen für die Herstellung von Wandbausteinen, sowohl
als Hohlblocksteine, als auch Vollsteine.
-
Beide vorgenannten Steinsorten sind bekannt und gebräuchlich.
-
Sie sind seit jahrzehnten als Mauersteine für alle Verwendungszwecke
bestens bewährt.
-
Sie werden in verschiedenen Steinfestigkeitsklassen hergestellt.
-
Die gebräuchlichsten sind: 1. Steinfestigkeitsklasse 2 mit einem Mittelwert
der Druckfestigkeit von 2,5 N/mm2 2. Steinfestigkeitsklasse 4 mit einem Mittelwert
der Druckfestigkeit von 5,0 N/mm2 3. Steinfestigkeitsklasse 6 mit einem Mittelwert
der Druckfestigkeit von 7,5 N/mm2 4. Steinfestigkeitsklasse 12 (und höher) mit einem
Mittelwert der Druckfestigkeit von 15,0 N/mm2 (und höher) Steine der Gruppe 1 und
2 werden in der Regel aus Leichtbeton mit verhältnismäßig geringer Rohdichte gefertigt.
-
Steine der Gruppe 3 bedürfen im allgemeinen zu ihrer Herstellung eines
Leichtbetons, der nahe an die obere Rohdichtengrenze von 2,0 kg/dm' herankommt oder
eines Normalbetons.
-
Steine der Gruppe 4 dagegen sind wohl nur aus Normalbeton -also einem
Beton mit einer Trockenrohdichte zwischen 2,0 kg/dm3 und 2,8 kg/dm3 -herzustellen.
-
Für den altüberkommenen Verandungszweck einer Wand genügte es, Steine
in dieser Unterteilung dem Markt anzubieten. Dieser Verwendungszweck erschöpft sich
in der Aufgabe der Wand, Räume abzuschließen und Lasten aus Decken und Dach aufzunehmen.
-
Neue Erkenntnisse und Forderungen an eine heizenergiesparende wohngesunde
und wohngerechte Wandkonstruktion erweitern aber die alten, bis vor Jahren noch
ausschließlich verlangten, Eigenschaften wesentlich.
-
Heute muß ein Wandbaustoff noch zusätzlich mindestens folgende Bedingungen
erfüllen: Er muß Wärme dämmen, um im Winter den Abfluß von Heizwärme zu verhindern
und im Sommer Hitze von 3en Räunen fernzuhalten.
-
Er muß terme speichern, um die Raumheizung lange wirksam zu halten
bzw. Tayhitze für kühlere Stunden zu erhalten.
-
Er muß, in Verbindung mit dem vorgesagten, ein günstiges Auskühlverhalten
haben. Das heißt, er darf gespeicherte Wärme nur innerhalb einer über viele Stunden
dauernden Frist und ohne starken Temperaturabfall wieder an die Raumluft abgeben.
-
Genauso muß er sich in kurzer Frist aufheizen lassen, damit das gesunde
Raumklima, welches wesentlich von der Temperatur der Wand mitbestimmt wird, kurzfristig
nach Inbetriebnahme der Heizung erreicht wird.
-
Sodann muß er schließlich in der Lage sein, durch ein gutes Diffusionsverhalten,
in einem Raum vorhandene hohe relative Luftfeuchte dampfförmiq aufzunehmen, zu speichern
und bei absinken der Luftfeuchte weder an die Raumluft abzugeben, ohne diesen Dampf
als Kondenswasser austreten zu lassen.
-
Neben den vorgenannten -unter dem Sammelbegriff Wärmeschutz erfaßten-
Eigenschaften, steht gleichzeitig und ebenso wichtig als zu fordernde Bedingung
der Schall schutz. Die von einer Wand zu übernehmenden Funktionen werden also auch
noch durch die Forderung erweitert, Schallwellen, die auf eine Wand in der Regel
aus Luftschall einwirken, soweit zu dämmen, daß sie im innern des Hauses nicht mehr
storend empfunden werden.
-
Die auf dem Markt befindlichen Wandbausteine, die in ihrer Ausführung
im wesentlichen unter Ziffer 1-4 beschrieben sind, sind zunächst abgestuft in der
Lage, Wandkonstruktionen mit denselben erstellen zu lassen, die raumabschließende
und Tragfunktion übernehmen.
-
Den übrigen geforderten Eigenschaften entsprechen sie dabei nur teilweise,
oder einiqen überhaupt nicht.
-
Dabei ist es bezeichnend, daß ein Wandbausteis. wohl einer bestimmten
Forderung sehr gut entsprechen kann, während ihm dann für eine andere aus dem dargestellten
Katalog, jede Eignung fehlt.
-
Steine der Gruppe 1 haben ein, durch die zulässige Steindruckfestigkeit
eingeschränktes Tragfähigkeitsverhalten. Sie werden in der Regel aus Leichtbeton
hergestellt, dessen Zuschlag entweder eine hohe Kornporigkeit bzw..eine große Haufwerksporigkeit
oder beides zusammen hat.
-
Damit entwickeln sie gute Eigenschaften hinsichtlich der Wärmedämmung
und des Diffusionsverhaltens.
-
Dagegen ist ihr Vermögen, Wärme zu speichern sehr gering.
-
Auch das Aufheizvermögen und ihr Auskühlverhalten entspricht nicht
den Forderungen, die an einen Wandbaustoff gestellt werden.
-
Schließlich ist ihr Vermögen, Schall zu dämmen, weit unter einem zu
beanspruchenden Mindestwert, weil das hierfür erforderliche Eigengewicht bei weitem
nicht erreicht wird.
-
Steine der Gruppe 2 haben infolge ihrer zulässigen Steinfestigkeit
ein für den Normalfall ausreichendes Tragfähigkeitsverhalten.
-
Zur Erzielung desselben muß aber bei Leichtbeton die Porigkeit eingeschränkt
werden. Damit verschlechtert sich das Wärmedämmvermögen, ohne das die übrigen Wärmeschutzeigenschaften
-Wärmespeicherung, Aufheizvermögen, Auskühlverhal ten, Diffusionsverhalten- merklich
günstiger werden.
-
Das Vermögen, Luftschall zu dämmen wird verbessert. Es reicht aber
noch nicht aus, um Schallbelästigungen auf der schallabgewanden Seite einer Wand,
wesentlich zu verringern.
-
Steine der Gruppe 3 haben eine hohe Steindruckfestigkeit und damit
ein Tragfähigkeitsverhalten, welches -außer flir einige spezielle Beanspruchungsfälle-
die meisten Beanspruchungen im Hochbau abdeckt.
-
Um dies zu erreichen ist aber ein Leichtbeton hoher Trockenrohdichte
oder ein Normalbeton als Grundstoff dieser Wandbausteine erforderlich. Dieser aber
ist in der Regel nur durch Verzicht auf Porigkeit des Zuschlages zu erreichen.
-
Damit wird das Wärmedämmvermögen sehr weit reduziert; das Diffusionsverhalten
ist unbefriedigend.
-
Dem gegenüber aber wird die Wärmespeicherung verbessert -genau so,
wie das Aufheizvermögen und das Auskühlverhalten.
-
Dazu ist auch die Schalldämmung von Wandbausteinen dieser Gruppe wesentlich
besser als bei den vorherigen.
-
Steine der Gruppe 4 schließlich haben eine auch für spezielle Tragfähigkeitsforderungen
ausreichende Steindruckfestigkeit. Um diese zu erzielen ist als Grundstoff der Steine
ein Beton dichten Gefüges erforderlich, mit dem eine gute Wärmedämmung nicht mehr
erreicht werden kann; auch kein gutes Diffusionsverhalten.
-
Andererseits kann ein Stein, der mit einem solchen Beton hergestellt
ist, aber in den anderen Fällen des Wärmeschutzes -Wärmespeicherung, Aufheizung,
Auskühlung- sehr günstige Werte bringen. Aucn seine Schalldämmung ist gut.
-
Es ist also festzustellen: an einen Wandbaustoff heute gestellte,
unverzichtbare, Forderungen statischer und physikalischer Natur sind von den im
Markt befindlichen Steinen immer nur teilweise -inverschiedenen Kombinationen- zu
erfüllen. Immer werden einige Forderungen gut oder zumindest in vertretbarer Weise
erfüllt, dafür andere unbefriedigend oder gar nicht.
-
Die Aufgabe, die der Erfindung gestellt war hieß, Wandbausteine zu
entwickeln, die alle Forderungen der Statik und der Physik -soweit überhaupt möglich-
erfüllen.
-
Bestijmnend hierfür ist immer der Grundstoff Beton -und dafür wieder
die Zusammensetzung des Zuschlags und die Kombination der Zusätze, die sogenannte
Betonrezeptur.
-
Hierfür haben wir nachstehende Rezeptur entwickelt, die wir hiermit
zum Patent anmelden.
-
Da hierbei ausschließlich Zuschläge natürlichen Ursprungs Verwendung
finden, mußten Unterschiede der natürlichen Beschaffenheit des Zuschlages berücksichtigt
werden. Deshalb ist die Masse der einzelnen Fraktionen im, zum Patent angemeldeten
Rezept, immer mit Streubereichen angegeben. Dadurch wird es- möglich, natürlich
bedingte Unterschiede einer einzelenen Fraktion durch entsprechende Bestimmung einer
anderen in der Zusammensetzung jeder einzelnen Misch-Charge auszugleichen.
-
Die vorgetragene Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
folgendes Rezept über die Zusammensetzung von Zuschlägen und Zusätzen eines Betons
für die Herstellung von Wandbausteinen entwickelt wurde, welches hiermit zum Patent
angemeldet wird: 1. Zuschläge 1.1 Hauptfraktionen 1.1.1 Rheinischer Naturbims im
Anfall der Grubenausbeutung abgesiebt auf ein Größtkorn von 16 mm, Körner größer
als 16 mm werden auf 16 mm gebrochen mit einem Anteil von 15% bis 30% Schüttgewichtsteilen
1.1.2 Rheinische Schaumlava in feinporöser, der Kapillarsaugung des Zementleimes
entgegen stehender Struktur, abgesiebt auf ein Größtkorn von 16 mm, Körner größer
als 16 mm werden auf 16 mm gebrochen, mit einem Anteil von 70% bis 85% Schüttgewichtsteilen.
-
1.2 Teilfraktionen der Hauptfraktionen 1.2.1 Teilfraktionen der Hauptfraktionen
1. 1.1 1.2.1.1 Korngröße 42 mm bis 8 mm von 408 bis 60% 1.2.1.2 Korngröße 8 mm bis
16 mm von 40% bis 60% 1.2.2 Teilfraktionen der Hauptfraktion 1.1.2 1.9.2.1 Korngröße
0 mm bis 2 mm von 15% bis 30% 1.2.2.2 Korngröße 2 mm bis 16 mm von 70% bis 85% 2.
Bindemittel 2.1 Zementmischung, bestehend aus, Portlandzement der Festigkeitsklasse
Z 35 (oder höherer Festigkeitsklasse) mindestens 75% Tuff-Asche bis 25% oder: 2.2
Mischbinder ohne fremde Beimischung, entsprechend der unter Ziff. 2.1 genannten
Festiqkeitsklasse.
-
Die Gewichtsanteile des Bindemittels am gesamten Mischgut bestimmen
sich aus der Eigenfeuchte des Zuschlages und der erforderlichen Abstimmung mit dem
notwendigen Wasser-Zementfaktor.
-
Unter Berücksichtigung dieser Bedingung wird die Menge des Bindemittel
so hoch festgelegt, wie die zu erzielende Festigkeit des Betons dies verlangt.
-
3. Zusätze als 3etonzusatz zugelassener organischer Luftporenbildner
(z.B. mit dem Handelsnamen "Porocell") max. 200 gr./m3 Frischbeton.
-
4. Herstellung Die unter Ziff. 1 genannten Zuschläge werden zunächst
im Gruben- bzw. Lagerfeuchten Zustand miteinander vermischt. Die unter Ziff. l.i.2
genannte Schaumlava wird dabei vor dem Vermischen angenäßt.
-
Nachdem in diesem "trockenen" Mischgang die einzelnen Fraktionen
der Zuschläge innig vermischt sind, wird das unter Ziff. 2. genanne Bindemittel
-unter Fortführung des Mischvorganges- beigegeben.
-
Erst wenn Zuschläge und Bindemittel miteinander vermischt sind, wird
das für die Aufschließung des Bindemittels erforderliche Wasser beigefügt.
-
Die Wassermenge wird dabei entsprechend der Eigenfeuchte des Zuschlages
im bisherigen Mischvorgang bestimmt. Zusammen mit dem Wasser wird der unter Ziff
3 genannte Zusatz beigegeben.
-
Der Mischvorgang wird erst beendet, wenn der Zuschlag satt mit Zementleim
umschlossen ist.
-
Mit dem zum Patent angemeldeten Betonrezept wird ein Leichtbeton hergestellt,
der gekennzeichnet ist dadurch, daß er eine Trockenrohdichte von 1,0 kg/dm2 bis
1,2 kg/dm2 hat und dabei Steinfestigkeiten von 7,5 N/mmz der aus dem Beton hergestellten
Wandbausteine erzielt.
-
Die Steine sind weiter gekennzeichnet durch die infolge des Rezeptes
erzielte Kombination von Kornporigkeit und Haufwerksporigkeit des Zuschlages mit
Verwendung des genannten Zusatzes, durch die sich im Mauerwerk, welches aus Steinen
mit Beton dieser Rezeptur hergestellt wird, eine geringe Wärmeleitung und damit
eine gute Wärmedämmung ergibt. Im Zusammenhang damit haben die Steine ein günstiges
Diffusionsverhalten, sie können also Dampf aufnehmen, speichern und wieder abgeben.
-
Außerdem wird der Leichtbeton gekennzeichnet durch gezielte Steuerung
der Rohdichte des Betons in den Grenzbereich zwischen Leichtbeton geringer Trockenrohdichte
und solchen mit hoher Trockenrohdichte.
-
Dadurch werden die guten Wärmeschutzeigenschaften eines Le ichtbetons
geringen Gewichtes (Wärmedämmung, günstiges Diffusionsverhalten) mit den Wärmeschutzeigenschaften
(Wärmespeicherung, langsames auskühlen, schnelles aufheizen) und dem guten Schallschutz
eines Leichtbeton höheren Gewichtes in idealer Weise kombiniert.
-
Die zum Patent angemeldete Erfindung des angegebenen Mischungsrezeptes
ür Leichtbeton läßt also die Herstellung eines Wandbausteines zu, der in der Lage
ist, alle Forderungen in statischer und physikalischer Hinsicht in weitem Rahmen
zu erfüllen.
-
Wandbausteine aus Leichtbeton, die nach dem zum Patent angemeldeten
Rezept hergestellt sind, werden unter dem geschützten Wortzeichen