DE4104967A1 - Waermedaemmittel fuer brandschutzkonstruktionen - Google Patents
Waermedaemmittel fuer brandschutzkonstruktionenInfo
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/04—Portland cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/047—Zeolites
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- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
Description
Die Erfindung betrifft ein Wärmedämmittel mit wasserspei
chernden Eigenschaften für Brandschutzkonstruktionen, insbe
sondere für Hohlprofile von Brandschutzkonstruktionen.
Für Brandschutzkonstruktionen, insbesondere für Brandschutz
türen, wurden ursprünglich doppelwandige, vollständig geschlos
sene Kastenkonstruktionen aus Metall eingesetzt, bei denen
der Zwischenraum mit einem Wärmedämmittel, beispielsweise
Dämmatten, Gips oder dergl., ausgefüllt war, um im Brandfalle
die nötige Standzeit zu gewährleisten. Derartige Türen waren
sehr massiv und genügten für den Innenausbau kaum architekto
nischen Ansprüchen. Mit der Entwicklung sogenannter Brand
schutzgläser wurde es jedoch möglich, Türen, Trennwände oder
dergl. herzustellen, die den Erfordernissen des Brandschutz
genügten und mit deren Hilfe es möglich wurde, auch im Innen
ausbau Trennwände und Türen vorzusehen, die auch architakto
nischen Gesichtspunkten genügen. Da durch die Eigenschaften
des Brandschutzglases das Türblatt selbst den Erfordernissen
der jeweiligen Brandschutzklasse genügt, mußte nun die metal
lische Rahmenkonstruktion der Trennwand und/oder der Tür
in gleicher Weise feuerbeständig bzw. feuerhemmend ausgebildet
sein. Das Problem besteht hierbei im wesentlichen darin,
daß durch die hierzu verwendenten Hohlprofile quer zur Trenn
wandebene eine verhältnismäßig hohe Wärmeleitfläche vorhanden
ist, so daß versucht wurde, durch einen sogenannten zweischa
ligen Aufbau der Rahmenkonstruktion hier eine Verbesserung
der feuerhemmenden Wirkung zu erreichen. Derartige zweischali
ge Rahmenkonstruktionen sind jedoch verhältnismäßig schwer
und erfordern einen verhältnismäßig hohen Fertigungsaufwand.
Um nun die fertigungstechnischen Vorteile eines Aufbaus aus
Hohlprofilen voll ausschöpfen zu können, hat man ferner ver
sucht, die Hohlprofile mit Gips als Wärmedämmittel auszufül
len, wobei man sich die Tatsache zunutze machen wollte, daß
auch nach dem Abbinden des Gipses das im Gips enthaltene
Kristallwasser bei einer Erhitzung im Brandfalle freigemacht
wird und so neben der wärmedämmenden Wirkung der Gipsfüllung
durch die Dampfbildung eine Verzögerung des Temperaturan
stiegs auf der dem Brand abgekehrten Seite des Profils zu
erreichen. Die vom Gips in Form von Kristallwasser gespei
cherte Wassermenge ist jedoch sehr begrenzt, so daß die hier
durch erzielbare Wirkung verhältnismäßig gering ist.
Aus der DE-OS 33 24 723.4 ist eine verglaste Feuerschutztür
bekannt, deren Hohlprofile mit einem Wärmedämmittel mit pori
ger Struktur ausgefüllt ist, in das mit nicht-brennbarer
Flüssigkeit gefüllt Speicherkörper aus einem thermoplasti
schen Kunststoff eingebettet sind, deren Wandungen unter
Hitzeeinfluß die Flüssigkeit in das Wärmedämmittel austreten
läßt. Bei dem vorbekannten Wärmedämmittel hat sich gezeigt,
daß die mit Wasser gefüllten thermoplastischen Speicherkör
per in ein verhältnismäßig grobporiges Wärmedämmittel einge
bettet werden müssen, um die im Brandfalle verhältnismäßig
plötzlich freiwerdende Wassermenge schnell aufnehmen zu kön
nen, da nur dann sichergestellt ist, daß nicht bei plötzli
cher Dampfbildung das Wärmedämmittel selbst auseinanderge
trieben und damit das Hohlprofil aufgerissen wird. Aus diesem
Grunde war die Einbettung derartiger wassergefüllter Speicher
körper in eine gipsgebundene Schamotteauschlämmung in gleich
mäßiger Verteilung einzubringen, wobei wiederum eine derarti
ge Schamotteaufschlämmung selbst bei Speicherkörpern von
einem Durchmesser von nur wenigen Millimetern kein für eine
schnelle Wasseraufnahme ausreichendes Porenvolumen aufweist.
Dies ist in der notwendigen gleichmäßigen Verteilung nicht
möglich und führte nicht zu befriedigenden Ergebnissen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Wärmedämm
mittel für den eingangs bezeichneten Anwendungszweck zu
schaffen, das in der Handhabung einfach ist und im Brandfalle
eine hohe Standzeit der betreffenden Brandschutzkonstruktion
gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Wärmedämmittel ist gekennzeichnet durch
eine Mischung aus einem Zement und wenigstens einem Zuschlag
stoff, wobei dieser Zuschlagstoff aus einem schüttfähigen,
feinstporigen Material besteht und die Mischung unter Zugabe
von Wasser zu einem Feststoff abgebunden ist. Dieses Wärme
dämmittel hat den Vorteil, daß es mit Wasser angerührt werden
kann und damit in die mit dem Wärmedämmittel auszufüllenden
Hohlräume einer Brandschutzkonstruktion eingegossen werden
kann. Bis zur Verarbeitung ist die trockene Mischung unter
gleichen Bedingungen lagerfähig wie ein üblicher Zement,
wobei darüber hinaus die Möglichkeit besteht, den feinstpo
rigen schüttfähigen Zuschlagstoff und den Zement zunächst
getrennt zu lagern und jeweils erst im Verarbeitungsfalle
beide Komponenten miteinander zu mischen. Der besondere Vor
teil des erfindungsgemäßen Wärmedämmittels besteht jedoch
darin, daß zusätzlich zu dem durch den Zement beim Abbinden
durch die Hydratisierung gebundenen Wasseranteil in dem im
Zement in gleichmäßiger Verteilung vorhandenen feinstporigen
Zuschlagstoff eine Wassermenge gebunden wird, die über den
Wassermengen liegt, die üblicherweise durch Zement oder Gips
beim Abbinden gebunden werden können. Die Porenstruktur muß
hierbei so ausgelegt sein, daß das beim Anrühren der Mischung
mit Wasser von dem die Poren bildenden Gittergerüst des
feinstporigen Zuschlagstoffes aufgenommenen Wassermengen
bei Raumtemperatur auf Dauer in vergleichbarer Weise gehalten
werden, wie der gebundene Wasseranteil im Zement. Ein mit
einem derartigen Wärmedämmittel ausgefüllter Hohlraum, bei
spielsweise das Hohlprofil einer verglasten Feuerschutztür,
wird vollständig und dicht ausgefüllt, so daß eine optimale
Wärmedämmwirkung gegeben ist. Ein weiterer Vorteil des erfin
dungsgemäßen Wärmedämmittels besteht darin, daß infolge der
gleichmäßigen feinen Verteilung der Wassermenge im Brandfalle
diese nicht explosionsartig sondern langsam frei wird und
damit auch die gewünschte zeitliche Verzögerung im Temperatur
anstieg der Brandschutzkonstruktion auf der der Hitze abge
kehrten Seite erreicht wird.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß
als weiterer Zuschlagstoff feinkörniges kristallines Sili
zium-oxid in der Mischung enthalten ist. Dieser in erster
Linie als Füllmittel in der Mischung enthaltene Zuschlagstoff
mit Korngrößen bis zu etwa 1 mm bewirkt ferner, daß bei einer
Erhitzung des Wärmedämmittels im Brandfalle eine verhältnis
mäßig grobporige Struktur der Wärmedämmittelfüllung im Hohl
profil erhalten bleibt, so daß dann eine ausreichende Durch
lässigkeit für den infolge der Hitzeeinwirkung sich bildenden
Wasserdampfs vorhanden ist. In einer weiteren Ausgestaltung
ist es ferner möglich, zusätzlich oder auch anstelle des
Siliziumoxids wenigstens ein Feuerfestmaterial in die Mi
schung einzugeben. Hier kommen insbesondere in Betracht Scha
motte, Silimanit, Vermiculit und/oder Bimskörner.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, daß der Zement aus einem Portlandzement, insbeson
dere einem weißen Portlandzement der Qualität PZ 45 F weiß
besteht.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorge
sehen, daß der feinstporige Zuschlagstoff durch Zeolithe,
einem synthetische Zeolithe gebildet wird. Die Verwendung
von Zeolithen bietet den Vorteil, daß sie in ihrem minera
lischen Aufbau in etwa dem mineralischen Aufbau des Zements
entsprechen. Da natürliche Vorkommen von Zeolithen oftmals
nur uneinheitliche Produkte liefern, bieten synthetische
Zeolithe den Vorteil einer gleichmäßigen Struktur, so daß
eine vorherbestimmbare, definierte Wassermenge von dem Zeolith
anteil aufgenommen wird und somit auch eine reproduzierbare
Wärmewiderstandsfähigkeit gegeben ist. Zeolithe zeichnen
sich durch eine besonders feine Porenstruktur aus, die die
Anforderungen an eine dauerhafte Bindung von Wasser unter
Normaldruck und Normaltemperatur erfüllen.
In einer Ausführungsform wurde zu Versuchszwecken eine aus
einem Vierkantrohr gebildete Rahmenkonstruktion verwendet,
die in üblicher Konstruktionsweise Brandschutzglas hielt,
das der Widerstandsklasse F 90 entsprach. Dieses Stahlhohl
profil wies auf seiner den Kanten der Brandschutzglasfüllung
zugekehrten Fläche umlaufend lange Schlitze auf. Bei einem
lichten Querschnitt von etwa 50 mm war der Innenraum des
Hohlprofils mit einem Wärmedämmittel ausgegossen. Die Wärme
dämmittelmischung hatte folgende Zusammensetzung:
- - 4 Volumenteile weißer Portlandzement PZ 45 F weiß mit einer Schüttdichte von etwa 1 kg je dm3
- - 3 Volumenteile eines synthetischen Zeoliths mit einem Schüttgewicht von 0,78 kg je dm3 und einer Körmung von 0,5 bis 1,0 mm
- - 1 Volumenteil feiner Kristall-Quarzsand
Diese Mischung wurde mit Wasser bis zur Gießfähigkeit ange
rührt und in die Hohlprofile eingegeossen. Das zu einem Fest
stoff abgebundene Wärmedämmittel in der vorstehend bezeich
neten Zusammensetzung hält das Wasser in gebundener Form.
Brandversuche unter den nach den Normen vorgeschriebenen
Bedingungen ergaben Standzeiten, wie sie für die Klasse F
90 erforderlich sind.
Die Mischung kann bezüglich des Anteils an Zeolith variiert
werden zwischen 1 und 4 Volumenanteilen. Ebenso kann der
Zuschlagstoff Quarzsand variiert werden zwischen 0 und 3
Volumenanteilen, wobei der Quarzsand auch durch Feuerfest
materialien, wie Schamotte, Silimmanit, Vermiculit und/oder
Bimskörper ergänzt oder ersetzt werden kann.
Claims (5)
1. Wärmedämmittel mit wasserspeichernden Eigenschaften für
Brandschutzkonstruktionen, insbesondere zum Ausfüllen von
Hohlprofilen von Brandschutzkonstruktionen, wie Feuerschutz
türen, Trennwänden oder dergl., gekennzeichnet durch eine
Mischung aus einem Zement und wenigstens einen Zuschlag
stoff, wobei dieser Zuschlagstoff aus einem schüttfähigen,
feinstporigen Material besteht und die Mischung unter Zugabe
von Wasser zu einem Feststoff abgebunden ist.
2. Wärmedämmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als weiterer Zuschlagstoff feinkörniges kristallines
Siliziumoxid in der Mischung enthalten ist.
3. Wärmedämmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß als weiterer Zuschlagstoff wenigstens ein
Feuerfestmaterial in der Mischung enthalten ist.
4. Wärmedämmittel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Zement aus einem Portlandzement, insbeson
dere einem weißen Portlandzement der Qualität PZ 45 F weiß
besteht.
5. Wärmedämmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der feinstporige Zuschlagstoff durch
einen Zeolith, vorzugsweise einem synthetischen Zeolith
gebildet wird.
Priority Applications (5)
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EP0802300B2 (de) † | 1994-12-08 | 2014-09-24 | SCHÜCO International KG | Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden oder Glasdächer |
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DE10212332B4 (de) * | 2002-03-20 | 2004-02-12 | Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh & Co. Ohg | Brandschutzelement, insbesondere für Feuerschutztüren |
DE102007026970A1 (de) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Techno-Physik Engineering Gmbh | Formteil für Brandschutz und Verfahren zur Herstellung eines Formteils |
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Legal Events
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