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Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierenden Bau
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elementes und nach diesem Verfahren hergestelltes Båuw element Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierenden Bauelementes
gem. dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein nach diesem Verfahren hergestelltes
Bauelement.
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Es ist bekannt, zur Wärme- und Schallisolierung von Gebäudewänden
Bauelemente aus geschäumtem Kunststoff zu verwenden. Zur Isolierung der Außenwände
werden Platten vorzugsweise aus geschäumten Polystyrol verwendet, die an die Außenwand
angeklebt oder angedübelt werden.
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Solche Platten können auch zur Wärme- und Schallisolierung von Innenwänden
eingesetzt werden. Weiter ist es bekannt, Gebäudewände mit ohlsteinen aus geschäumtem
Kunststoff zu errichten, die mit Beton ausgegossen werden. Schließlich ist es auch
bekannt, einzelne Bauelemente, wie zum Beispiel Rolladenkästen aus geschäumtem Kunststoff
herzustellen.
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Solche Bauelemente aus geschäumtem Kunststoff haben hervorragende
Wärme- und Schallisolierungseigenschaften.
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Die Oberfläche solcher Bauelemente aus Kunststoff eignet sich jedoch
schlecht zum Verputzen. Ein herkömmiicher Kalk-Zement-Putz haftet an der Kunststoffoberfläche
nicht.
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Der frisch aufgebrachte noch nasse Putz rutscht leicht ab und in getrocknetem
Zustand hat der Putz keine Schlagfestigkeit.
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Bauelemente aus geschäumtem Kunststoff werden daher mit einer Haftgrundierung
bestrichen, anschließend mit einem Glasfasernetzgewebe überspannt und schließlich
mit einem Kunstharzputz dünn überspachtelt. Dieses Verfahren ist äußerst arbeitsaufwendig
und auf Grund des erforderlichen Glasfasergewebes auch im Materialbedarf kostspielig.
Der Kunstharzputz weist nur eine sehr geringe Atmungsfähigkeit auf. Auch seine Schlagfestigkeit
ist gering. Da der Kunstharzputz eine harte Schale bildet, trägt er nicht zur Schalldämmung
bei, sondern leitet sogar den Schall. Schließlich ist von besonderem Nachteil, daß
bei einer Fassadenisolierung das gesamte Putzmaterial an den an die Außenwand angeklebten
oder angedübelten Schaumstoffplatten hängt. Die nicht sehr stabile Befestigung dieser
Platten wird daher stark belastet.
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Schließlich ist es bekannt, bei Bauelementen aus geschäumtem thermoplastischem
Kunststoff die Haftfähigkeit der Oberfläche für Putzmaterial dadurch zu verbessern,
daß diese Oberfläche einer Hitzeeinwirkung unteworfen wird. Das thermoplastische
Kunststoffmaterial schmilzt dabei oberflächlich, wodurch sich eine harte, unregelmäßige
und griffige Oberflächenstruktur ergibt, an der das Putzmaterial besser haftet.
Diese Oberflächenbehandlung
ergibt eine Haftfähigkeit des Putzes,
die für kleinere Bauelemente, wie z.B. Rolladenkästen ausreichend ist. Bei großflächigen
Bauelementen, wie z.B. Fassadenplatten kann jedoch ein Abrutschen des frisch aufgebrachten
noch nassen Putz es auftreten. Außerdem lastet auch hier das insbesondere bei einem
Kalk-Zement-Putz erhebliche Gewicht der Putzschicht an den Schaumstoffplatten und
ihrer wenig belastbaren Befestigung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wärmeisolierendes Bauelement
aus geschäumtem Kunststoff zur Verfügung zu stellen, das eine gute Putzfähigkeit
aufweist, das ein zuverlässiges Haften auch eines Kalk-Zement-Putzes gewährleistet
und das stabil und dauerhaft anzubringen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bauelement, das
gem. den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 hergestellt ist
und daß die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 8 aufweist.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Herstellungsverfahrens
sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen
des Bauelements in den Unteransprüchen 9 bis 18 angegeben.
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Erfindungsgemäß werden in die zu verputzende Schaumstoff-Oberfläche
des Bauelements vertiefte Rillen in Form eines zum Beispiel rechtwinkligen Rasters
eingebracht. Die Rillen werden dann mit Beton ausgegossen. Dadurch entsteht ein
Raster
von Betonrippen, das in den Rillen sitzt und damit formschlüssig mit der Oberfläche
des Bauelements verbunden ist. An diesem Raster aus Betonrippen haftet der aufgebrachte
Putz. Wegen der guten Haftfähigkeit des Betonmaterials kann auch ein atmungsfähiger,
schalldämmender Kalk-Zement-Putz verwendet werden. Handelt es sich bei den Bauelementen
um Isolierplatten für Fassaden oder Innenwände, so können diese auch in wesentlich
stabilerer und stärker belastbarer Weise befestigt werden. Die Platten können in
der Weise angedübelt werden, daß sie mit dem Raster der Betonrippen auf den Dübeln
aufsitzen.
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Die Rillen werden vorzugsweise mittels stabförmiger Heizelemente in
der Oberfläche des thermoplastischen Schaumstoffes erzeugt. Durch die Hitzeeinwirkung
ergibt sich eine harte unregelmäßige griffige Oberfläche der Rillen, die zu einer
guten Verbindung mit dem eingegossenen Beton führt.
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Werden die Heizstäbe nach dem Eindringen in die Oberfläche des Schaumstoffes
dort noch kurzzeitig belassen, so weitet sich die Rille aus, da das stabförmige
Heizelement die Hitze gleichförmig über seinen Umfang abgibt. Es ergibt sich dadurch
eine Rille mit Unterschneidung, deren Breite in der Tiefe zunimmt. Beim Ausgießen
dieser unterschnittenen Rillen mit Beton ergeben sich Rippen, die unlösbar formschlüssig
in den Rillen sitzen.
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Nach dem Aus gießen der Rillen mit Beton wird das überschüssige Betonmaterial
von der Oberfläche abgestreift, so daß die Betonrippen bündig mit der zwischen ihnen
frei liegenden Schaumstoffoberfläche
sind. Die Oberfläche des
Bauelements wird dann einer weiteren Hitzeeinwirkung unterworfen, wobei die zwischen
den Betonrippen freiliegenden Oberflächenbereiche des thermoplastischen Schaumstoffs
oberflächlich schmelzen. Dadurch treten die Betonrippen erhaben aus der Oberfläche
vor, während die Oberflächenbereiche zwischen den Betonrippen leicht vertieft sind
und eine harte, unregelmäßige, griffige Oberfläche aufweisen.
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Auf diese Weise ergibt sich eine optimale Haftfähigkeit für das Putzmaterial.
Der aufgebrachte nasse Putz haftet einerseits an dem erhabenen Raster der Betonrippen
und andererseits an der rauhen Oberfläche der zwischen diesem Raster verbleibenden
vertieften Schaumstoffbereiche. Darüber hinaus nehmen die Betonrippen auch die Feuchtigkeit
des frisch aufgebrachten Kalk-Zement-Putzes auf, so daß dieser sich schnell und
fest mit dem Betonraster verbindet. Es besteht somit keine Gefahr, daß die frisch
aufgebrachte nasse Putzschicht abrutscht, wie dies bei herkömmlichen Schaumstoff-Bauelementen
dadurch begünstigt wird, daß die Schaumstoff-Oberfläche die Feuchtigkeit des Putz
es nicht aufnehmen kann und sich eine gleitfähige Feuchtigkeitsschicht zwischen
der Schaumstoffoberfläche und dem Putzmaterial ansammelt.
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Vorteilhafterweise wird vor dem Ausgießen mit Beton in die Rillen
eine Armierung eingebracht. Wenn es sich um plattenförmige Bauelemente handelt,
z.B. um Fassadenplatten oder Isolierplatten für Innenwände, wird als Armierung vorzugsweise
ein in das Raster der Rillen eingelegtes Drahtnetz verwendet. Beim Ausgießen der
Rillen mit Beton wird das Drahtnetz
vom Beton ummantelt und gibt
dem Gitter der Betonrippen e;ne zusätzliche Stabilität. Auf Grund dieser zusätzlichen
Festigkeit des Gitters der Betonrippen eignet sich dieses Gitter besonders für ein
zuverlässiges und belastbares Andübeln der Platten. Die gesamte Last der Platten
und insbesondere der an diesen anhaftenden Putzschicht wird von dem auf den Dübeln
aufsitzenden armierten Betongitter aufgenommen.
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Um ein fugenloses Aneinander-anschließen der Bauelemente zu gewährleisten,
wird das Drahtnetz an zwei Seiten, vorzugsweise an zwei aneinander anschließenden
Seiten über den Rand des Bauelements hinausgeführt. Dadurch ergibt sich eine Überlappung
des Drahtnetzes mit den jeweils anschließenden Platten. In die Oberflächenkanten
dieser beiden Seiten wird bei der Erzeugung der Rillen durch Hitzeeinwirkung jeweils
eine Hohlkehle eingebracht. Beim Aneinanderfügen der Platten kann das Drahtnetz
dann im Bereich dieser Hohlkehle hoch gebogen und auf die anschließende Platte gelegt
werden. Das Drahtnetz behindert auf diese Weise ein fugenloses Aneinanderanschließen
der Platten nicht.
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Durch das Überlappen des Drahtnetzes wird beim anschließenden Aufbringen
einer Putzschicht sichergestellt, daß nicht im Bereich der Stoßfugen der aneinanderanschließenden
Bauelemente Putzrisse auftreten.
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In die Rillen können auch stärkere Armierungen aus Baustahlstäben
eingelegt werden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Bauelemente eine
größere statische Belastung aufnehmen müssen. Dies ist beispielsweise der Fall,
wenn raumhohe
Isolierplatten für Innenwände vorgesehen sind. Je
nach der auftretenden Belastung können Baustahlstäbe in die vertikal verlaufenden
Rillen oder in die horizontal verlaufenden Rillen oder auch in beide Rillen eingebracht
werden.
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Selbstverständlich können die Baustahlarmierungen auch zusätzlich
zu einem in die Rillen eingelegten Drahtnetz verwendet werden. Schließlich besteht
auch die Möglichkeit, bei Bauelementen, die mit Baustahlstäben armierte Betonrippen
oder Betonrippen ohne Armierung aufweisen nach dem Fertigstellen der Wand, diese
mit einem Drahtgewebe zu überspannen, das zusätzlich als Putzträger dient. Dies
ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn es sich um Bauelemente mit kleinen Abmessungen
handelt, wie z.B. Schaumstoff-Hohlsteine, bei denen das Einbringen eines Drahtnetzes
sehr aufwendig wäre. Während bei herkömmlichen Isolierwänden ein aufgespanntes Drahtgewebe
mit zusätzlichen Abstandshaltern an der Wand angebracht werden muß, damit das Putzmaterial
den Draht ummanteln kann, ist dies bei den erfindungsgemäßen Bauelementen nicht
der Fall. Die erhabenen Betonrillen dienen bereits als Abstandshalter, da das Putzmaterial
in die vertieften Oberflächenbereiche zwischen den Betonrippen eindringen und den
Draht ummanteln kann.
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Die erfindungsgemäßen Bauelemente besitzen eine Oberfläche, die auch
mit einem Kalk-Zement-Putz problemlos verputzt werden kann . Auch ein Kalk-Zement-Putz
haftet sowohl im noch nassen Zustand beim Aufbringen als auch im trockenen Zustand
hervorragend an der Oberfläche des Bauelements.
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Das Raster der vorzugsweise armierten Betonrippen gibt dem Bauelement
zusätzlich eine hohe mechanische Festigkeit. Weiter können plattenförmige Bauelemente
mittels dieses Rasters der Betonrippen an Wanddübeln aufgehängt werden. Dies erleichtert
die Montage dieser Platten und gibt eine zuverlässige und belastbare Befestigung.
In der Regel wird kein zusätzliches vor die Wand gespanntes Netz zur Stabilisierung
der Putz schicht benötigt. Dies bedeutet eine wesentliche Arbeits- und Materialeinsparung.
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Das Raster der Betonrippen erhöht das Gewicht der Bauelemente nicht
wesentlich, so daß die Handhabung der Bauelemente nicht beeinträchtigt ist und die
Transportkosten kaum beeinflußt werden.
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Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und ein nach diesem
Verfahren hergestelltes Bauelement anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Die Figuren 1 bis 4 zeigen in perspektivischer Darstellung ein
Bauelement in vier aufeinander folgenden Stufen der Herstellung. Figur 5 zeigt in
perspektivischer Darstellung das Aneinanderfügen der fertigen Bauelemente.
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Figur 1 zeigt ein plattenförmiges Bauelement 10 aus geschäumtem Polystyrol
oder Polyurethan, das beispielsweise zu einer Fassaden-Platte verarbeitet werden
soll.
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In die Oberfläche 12 des Bauelements 10 werden mittels eines stabförmigen
Heizelements 14 unter Hitzeeinwirkung Rillen 16
eingebracht. Das
Heizelement 14 wird zunächst relativ schnell in die Oberfläche 12 eingesenkt und
verbleibt dann kurzzeitig in dieser eingesenkten Stellung. Durch die allseitige
Hitzeabgabe des Heizelements 14 entsteht dabei eine im Querschnitt etwa kreisförmige
Erweiterung der Rille 16, so daß diese eine beidseitige Unterschneidung aufweist.
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Wie Figur 2 zeigt, wird auf diese Weise in die Oberfläche 12 ein beispielsweise
quadratisches Raster von in Längs-und Querrichtung verlaufenden Rillen 16 eingebracht.
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Für eine rationelle Fertigung werden die Rillen 16 selbstverständlich
nicht mit einem einzigen Heizelement 14 nacheinander erzeugt, sondern die Längsrillen
und die Querrillen werden beispielsweise jeweils gemeinsam durch einen Satz paralleler
Heizelemente 14 erzeugt.
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An zwei aneinander anschließenden Kanten der Oberfläche 12 werden
mittels eines stabförmigen Heizelements 14 außerdem noch Hohlkehlen 18 erzeugt.
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Anschließend wird, wie Fig. 3 zeigt, ein Drahtnetz 20 in die Rillen
16 eingelegt. Wie im hinteren Teil der Fig. 3 gezeigt ist, werden dann die Rillen
mit Beton ausgegossen und das überschüssige Betonmaterial wird abgestreift, so daß
in den Rillen 16 Betonrippen 22 entstehen, die mit der Oberfläche 12 des Bauelements
bündig sind. Das Drahtnetz 20 ragt an den mit den Hohlkehlen 18 versehenen Seiten
über den Rand des Bauelements 10 hinaus.
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Nach dem Abbinden des Betons wird die gesamte Oberfläche 12 nochmals
einer Hitzeeinwirkung unterworfen, z.B. indem ein stabförmiges Heizelement über
die Oberfläche hinweggefuht wird. Dadurch schmelzen die zwischen den Betonrippen
22 freiliegenden Bereiche der Oberfläche 12 oberflächlich.
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Es entstehen zwischen den Betonrippen 22 vertiefte Oberflächenbereiche
24 mit unregelmäßiger griffiger Oberfläche, wie Fig. 4 zeigt.
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Figur 4 zeigt das im Werk fertiggestellte als Fassadenplatte dienende
Bauelement. In Fig. 5 ist gezeigt, wie mehrere dieser Bauelemente zu einer Fassadenverkleidung
zusammengesetzt werden. Zunächst wird das an den mit den Hohlkehlen 18 versehenen
Seiten über das Bauelement hinausstehende Drahtnetz 20 hochgebogen. Die Bauelemente
können dann fugenlos aneinandergefügt werden. Nun wird das überstehende Drahtnetz
20 jeweils über die Oberfläche des anschließenden Bauelements gelegt. Die Hohlkehlen
18 sind dazu da, daß das seitlich austretende Drahtnetz 20 hochgebogen werden kann,
ohne das fugenlose Aneinanderstoßen der Bauelemente zu behindern. Die Bauelemente
werden nun an der Gebäudeaußenwand angedübelt. Die Dübel werden dabei bevörzugt
in dem Bereich angebracht, in welchem das Drahtnetz 20 des einen Bauelementes das
anschließende Bauelement überlappt. Die Dübel dienen auf diese Weise nicht nur zur
Befestigung der Bauelemente sondern auch zur Fixierung des überlappenden Drahtnetzes
20. Die Dübel werden in den vertieften Bereichen 24 gesetzt, so daß die Bauelemente
mit ihrem Raster aus Betonrippen 22 auf den Dübeln aufsitzen.
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Anschließend wird die Putzschicht, vorzugsweise ein Kalk-Zement-Putz
aufgebracht. Durch das Überlappen des Drahtnetzes 20 wird sichergestellt, daß im
Bereich der Stoßfugen der Bauelemente keine Putzrisse auftreten.
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