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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Verschalungselement
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Element ist
aus DE-A-2 150 874 bekannt.
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Es
ist aus dem Bereich des Bauwesens bekannt, Wände mit modularen Verschalungselementen
herzustellen.
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Diese
Elemente bestehen üblicherweise
aus zwei miteinander durch ein Verbindungsstück verbundenen Platten, so
dass eine Stapelung dieser Elemente zwei Wände bildet, zwischen denen
ein härtendes
Material wie Beton vergossen werden kann. Die Platten spielen dabei
die Rolle der Verschalung gegenüber
dem frischen Beton.
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Diese
modularen Elemente ermöglichen demnach,
Wände zu
errichten, ohne dass Verschalungselemente wie Betonschalungen benutzt
werden müssen,
die üblicherweise
zum Bau von Betonwänden
eingesetzt werden, wodurch bedeutende Einsparungen erzielt werden
können.
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Ferner
kann man dafür
sorgen, dass die Platten dieser modularen Elemente einen gepflegten Oberflächenaspekt
aufweisen, ohne dass sie beschichtet werden müssen, was ebenfalls zu Kostenreduzierungen
führt.
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Man
konnte jedoch feststellen, dass die mit modularen Verschalungselementen
gemäß aller
vorbekannten Techniken errichteten Wände systematisch Dichtigkeitsfehler
gegenüber
Luft und Wasser auswiesen, aufgrund der durch die Verbindungsstücke unvermeidlich
erzeugten Brückenwirkung.
Demnach gelingt es der Luft und dem Wasser, die Wand entlang den
Unterseiten und den Seitenflächen
der Verbindungsstücke
zu durchqueren.
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Der
gegossene Beton zieht sich in der Tat unvermeidlich über sämtliche
Innenseiten der modularen Elemente zurück, und insbesondere an den
Unterseiten und Seitenflächen
der Verbindungsstücke. Dieser
Rückzug
des Betons hinterlässt
einen Freiraum zwischen ihm und den Unterseiten und Seitenflächen jedes
Verbindungsstücks.
Dieser Freiraum bildet systematisch eine kontinuierliche Kontaktunterbrechung
und demnach eine Brücke
zwischen den Platten. Durch mit modularen Verschalungselementen
gebaute Wände
kann man ferner systematisch hindurch schauen, indem man das Auge
an jede Reihe modularer Elemente ansetzt.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, ein modulares
Verschalungselement zur Verfügung
zu stellen, mit dem die Luft- und Wasserdichtheit verbessert werden
kann.
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Diese
Aufgabe und andere, die in der nachfolgenden Beschreibung erscheinen,
werden mit einem modularen Verschalungselement gelöst, das dazu
bestimmt ist, zu einer Vollwandung eines solchen Materials wie Beton
zu gehören,
das zwei miteinander durch wenigstens ein Verbindungsstück verbundene
Platten aufweist, dadurch bemerkenswert, dass das Verbindungsstück wenigstens
eine sich über
die gesamte Breite seiner Unterseite erstreckende tiefe Fuge und/oder
wenigstens ein Paar von sich über
die gesamte Höhe
jeder seiner Seiten erstreckenden Fugen aufweist, so dass Dichtigkeitsbarrieren
für die
Luft und das Wasser in dem Material ausgebildet werden.
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Gemäß anderer
Merkmale der Erfindung:
- – sind die Fugen in den Mittelbereichen
der Unterseite und/oder der Seiten des Verbindungsstücks angeordnet,
- – weisen
die Fugen einen im Wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt auf,
- – legen
die Oberseiten der Verbindungsstücke Vertiefungen
derart fest, dass das Material und solche Verstärkungseinrichtungen wie Armierungen
aufgenommen werden können,
- – weisen
die Platten jeweils in ihrem Oberteil eine longitudinale Auskragung
und eine longitudinale obere Spielbreite und in ihrem Unterteil
eine longitudinale Ausnehmung und eine longitudinale untere Spielbreite
auf, die eine Komplementärpassung
bilden,
- – sind
die longitudinalen Auskragungen, Ausnehmungen und Spielbreiten derart
angepasst, dass die Passung ein Spiel zum Verhindern des Wassereindringens
durch Kapillarität
darstellt,
- – weisen
die longitudinalen Auskragungen und Ausnehmungen in Richtung von
außen
nach innen des Elements wenigstens eine gegenüber der Vertikalen geneigte
Flanke, eine horizontale Flanke und eine vertikale Flanke auf,
- – weisen
die Platten jeweils wenigstens einen sich zwischen ihrer Ober- und
Unterseite erstreckenden Schacht zum Auferlegen eines vertikalen Fließens für etwaige
Wassereinsickerungen auf,
- – weisen
die Platten jeweils eine sich über
die gesamte Länge
ihres Oberteils erstreckende und mit dem Schacht in Verbindung stehende
Ausnehmung zum Kanalisieren der etwaigen Wassereinsickerungen in
Richtung des Schachtes auf,
- – weisen
die zum Zusammenwirken mit benachbarten Elementen bestimmten lateralen
Seiten der Platten Profile auf, die eine Komplementärpassung
festlegen,
- – sind
die lateralen Seiten so ausgebildet, dass die Passung ein Spiel
aufweist, um Wassereinsickerungen durch Kapillarität zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
die Konstruktion einer Wand aus erfindungsgemäßen modularen Verschalungselementen,
die mit einem Material wie Beton gefüllt sind.
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Wenn
man ein Material wie Beton in eine aus erfindungsgemäßen modularen
Elementen gebildete Wand gießt,
wird sich dieses Material, dank der oben genannten Merkmale, in
den an den Unterseiten und/oder den Seiten der Verbindungsstücke ausgebildeten
Fugen festsetzen und damit Dichtigkeitsbarrieren gegenüber Luft
und Wasser bilden, die trotz des Rückzugs des Beton effektiv bleiben.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung und anhand der beiliegenden Zeichnung.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen modularen Standard-Verschalungselements,
und
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2 eine
Seitenansicht eines Stapels von zwei erfindungsgemäßen modularen,
mit Beton gefüllten
Standard-Verschalungselementen;
der Beton wurde nur in den für
das Verständnis
der Erfindung erforderlichen Bereichen dargestellt.
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In
diesen Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder
analoge Bauteile oder Bauteilgruppen.
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In 1 sieht
man ein erfindungsgemäßes modulares
Standard-Verschalungselement S. Unter „Standard" versteht man ein modulares Verschalungselement,
das dazu bestimmt ist, in einen laufenden Wandabschnitt eingesetzt
zu werden, im Gegensatz zu den „singulären" modularen Verschalungselementen, die
für die
Ausbildung von Winkeln, Verkettungen, Tür- und Fensteröffnungen,
usw. erforderlich sind.
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Obwohl
die singulären
modularen Verschalungselemente nicht dargestellt wurden, sind sie
dennoch ebenfalls Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
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Das
modulare Standard-Verschalungselement S ist etwa quaderförmig und
reversierbar, d.h. symmetrisch in Bezug auf eine durch seinen Schwerpunkt
verlaufende Achse ZZ',
und soll so positioniert werden, dass diese Achse vertikal ist (siehe 1).
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Dieses
modulare Verschalungselement umfasst zwei miteinander durch zwei
Verbindungsstücke 2, 2' verbundene
Platten 1, 1'.
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Nach
einem wesentlichen Merkmal der Erfindung weisen diese Verbindungsstücke jeweils
wenigstens eine sich über
die gesamte Breite eines mittleren Bereichs seiner Unterseite erstreckende
tiefe Fuge 3, 3' und/oder
wenigstens ein Paar von sich über
die gesamte Höhe
eines mittleren Bereichs seiner Seiten erstreckenden Fugen 4a, 4b, 4a', 4b' auf. Vorzugsweise,
ohne jedoch einschränkend
zu sein, weisen diese Fugen 3, 3', 4a, 4b, 4a', 4b' einen rechtwinkligen
Querschnitt auf, wie dies in 1 dargestellt
ist.
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Die
Oberseiten der Verbindungsstücke
legen Vertiefungen 5, 5' fest, die wie dargestellt abgerundet sein
oder andere Formen aufweisen können.
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Jede
Platte 1, 1' weist
in ihrem Oberteil eine longitudinale Auskragung 8a, 8a' und eine longitudinale
obere Spielbreite 9a, 9a' auf und in ihrem Unterteil eine
longitudinale Ausnehmung 8b, 8b' und eine longitudinale Spielbreite 9b, 9b', die eine Komplementärpassung
bilden.
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Jede
der longitudinalen Auskragungen weist in Richtung von außen nach
innen des modularen Verschalungselements S eine gegenüber der
Vertikalen geneigte Flanke 10a, 10a', eine horizontale Flanke 11a, 11a' und eine vertikale
Flanke 12a, 12a' auf.
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Die
geneigten Flanken 10a, 10a' bilden vorzugsweise einen Winkel
von etwa 30° in
Bezug auf die Vertikale.
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Die
longitudinalen Auskragungen 8a, 8a' sind mit den Außenseiten
der Platten 1, 1' über optionale
Schrägungen 15, 15' verbunden,
die in den oberen horizontalen Kanten des modularen Verschalungselements
vorgesehen sind.
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Die
optionalen Schrägungen 15, 15' bilden vorzugsweise
einen Winkel von 45° in
Bezug auf die Vertikale.
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Jede
der longitudinalen Ausnehmungen 8b, 8b' weist in Richtung
von außen
nach innen des modularen Verschalungselements eine gegenüber der Vertikalen
geneigte Flanke 10b, 10b', eine horizontale Flanke 11b, 11b' und eine vertikale
Flanke 12b, 12b' auf.
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Diese
longitudinalen Ausnehmungen sind mit den Außenseiten der Platten 1, 1' über horizontale
Flanken 16, 16' verbunden,
die sich in der gleichen Ebene wie die unteren longitudinalen Spielbreiten 9b, 9b' befinden.
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Die
Ober- und Unterteile der Platten 1, 1' sind vorzugsweise
so ausgebildet, dass wenn zwei modulare Verschalungselemente übereinander
angeordnet sind, ihre oberen 9a, 9a' und unteren longitudinalen Spielbreiten 9b, 9b' gegeneinander
anliegen, während
ihre longitudinalen Auskragungen 8a, 8a' und Ausnehmungen 8b, 8b' durch ein Spiel
J, vorzugsweise von wenigstens 2 mm, voneinander getrennt sind (siehe 2).
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Die
Platten 1, 1' umfassen
jeweils eine Ausnehmung 17, 17', die an der vertikalen Flanke
ihrer longitudinalen Auskragung 8a, 8a' vorgesehen
ist und sich über
die gesamte Länge
des Oberteils der Platte erstreckt.
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Die
kumulierte Quererstreckung E1 einer longitudinalen Auskragung 8a, 8a' und einer benachbarten
Ausnehmung 17, 17' ist
etwa gleich der Quererstreckung E2 einer longitudinalen Ausnehmung 8b, 8b' (siehe 2).
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Jede
Platte 1, 1' umfasst
ferner wenigstens einen Schacht 18, 18', der sich zwischen
ihrer Ober- und Unterseite erstreckt und mit der Ausnehmung 17, 17' in Verbindung
steht.
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Die
zum Zusammenwirken mit benachbarten modularen Elementen bestimmten
lateralen Seiten 20, 20' des modularen Verschalungselements
S weisen vorzugsweise ebenfalls Profile auf, die eine Komplementärpassung
festlegen.
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Wie
das Ober- und Unterteil der Platten sind ihre lateralen Seiten vorzugsweise
so ausgebildet, dass wenn zwei modulare Elemente gegeneinander angepasst
sind, sich bestimmte Teile 21a, 21b dieser lateralen
Seiten gegeneinander anlegen und andere Teile 22a, 22b dieser
lateralen Seiten durch ein (nicht dargestelltes) Spiel von wenigstens
2 mm getrennt sind.
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Die
eingangs beschriebenen modularen Elemente können durch Vibrationsformen
mit einer ganzen Reihe von im Bauwesen geläufigen Materialen hergestellt
werden. Vorzugsweise verwendet man gegen Feuchtigkeit isolierten
architektonischen Beton (d.h., der bestimmte optische Kriterien
wie Farbe, Textur, usw. erfüllt).
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Die
Verwendungsweise und die Vorteile des erfindungsgemäßen modularen
Verschalungselements ergeben sich direkt aus der vorangehenden Beschreibung.
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Nachfolgend
wird insbesondere auf 2 der beigefügten Zeichnung Bezug genommen.
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Zur
Errichtung einer Wand setzt man zunächst eine erste Reihe R1 modularer
Verschalungselemente auf einen perfekt horizontalen Boden, beispielsweise
eine Betonplatte (nicht dargestellt).
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Man
verschachtelt diese modularen Verschalungselemente miteinander anhand
der komplementären
Profile an ihren lateralen Seiten.
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Man
benutzt modulare Standard-Verschalungselemente für gerade Abschnitte, rechte
oder linke modulare Winkelverschalungselemente für die Ecken und modulare Kopf- oder Halbkopf-Verschalungselemente
für die
Tür- und
Fensteröffnungen.
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Nachdem
die erste Reihe R1 modularer Verschalungselemente aufgestellt ist,
bringt man darauf eine zweite Reihe R2 modularer Verschalungselemente
an, um einen geraden Stapel zu bilden, d.h. ohne horizontalen Versatz
zwischen den beiden Reihen, oder einen versetzten Stapel, d.h. dass
die beiden Reihen horizontal um eine halbe Länge eines modularen Verschalungselements
versetzt sind.
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Die
Führung
und korrekte Positionierung der modularen Verschalungselemente der
zweiten Reihe R2 werden durch die longitudinalen Ausnehmungen 8b, 8b' gewährleistet,
die mit den longitudinalen Auskragungen 8a, 8a' der modularen
Verschalungselemente der ersten Reihe R1 zusammenwirken.
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Die Übertragung
der vertikalen Lasten erfolgt aufgrund der zuvor beschriebenen geometrischen Merkmale
nur zwischen den oberen 9a, 9a' und unteren longitudinalen Spielbreiten 9b, 9b'. Unter diesen Bedingungen
muss die Ebenheit dieser Spielbreiten unbedingt quasi perfekt sein,
sowohl um eine Wand mit regelmäßigem Aspekt
errichten zu können,
als auch um Rissbildungsrisiken während der provisorischen Phase,
d.h. vor dem Gießen
des Betons (siehe nachstehend), zu vermeiden.
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Zum
Errichten der Wand wiederholt man die Verschachtelungs- und Stapelvorgänge so oft
wie erforderlich.
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Hierbei
verlegt man in regelmäßigen horizontalen
Abständen
horizontale Verstärkungseinrichtungen
wie Armierungen 30 in den von den hohlen Oberseiten 5 der
Verbindungsstücke 2, 2' gebildeten Rinnen.
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Die
gerade gestapelte oder versetzte Anordnung der Reihen modularer
Verschalungselemente bewirkt die vertikale Ausrichtung ihrer Verbindungsstücke. So
kann man ebenfalls in regelmäßigen vertikalen
Abständen
zwischen den Platten vertikale Verstärkungseinrichtungen wie Armierungen
(nicht dargestellt) anbringen.
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Hat
die Wand nun eine bestimmte Höhe
erreicht, gießt
man ein Material wie Beton 40 zwischen die Platten 1, 1', so dass der
gesamte Freiraum zwischen ihnen ausgefüllt und die Struktur der Wand hergestellt
wird.
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Dieser
Beton 40 füllt
insbesondere die durch die Oberseiten der Verbindungsstücke 2, 2' gebildeten
hohlen Abschnitte und die an den Unterseiten und den Seitenflächen dieser
Verbindungsstücke
gebildeten Fugen 3, 3', 4a, 4b, 4a', 4b', um somit sich parallel
zur Ebene der Wand erstreckende Nähte 41 zu bilden.
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Das
Dichtigkeitsproblem gegen Luft und Wasser, das den modularen Verschalungselementen der
vorbekannten Technik anhaftet, wird durch diese Nähte 41 gelöst, die
Dichtigkeitsbarrieren gegen Eindringen von Luft und Wasser durch
Kapillarität
an den Unterseiten und den Seitenflächen der Verbindungsstücke 2, 2' bilden und
trotz des Rückzugs
des Betons 40 effektiv bleiben. Damit unterbindet man die Brückenwirkung
der vorbekannten Technik (siehe den Oberbegriff der vorliegenden
Beschreibung).
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Dazu
ist ebenfalls zu bemerken, dass die Wassermenge, die diese Nähte erreichen
könnte, durch
die Geometrie der oberen, unteren und seitlichen Teile der Platten 1, 1', sowie durch
die in diesen Platten ausgebildeten Ausnehmungen 17, 17' und Schächte 18, 18' erheblich verringert
wird.
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Die
Komplementärpassungen
der longitudinalen Auskragungen 8a, 8a' und der longitudinalen Ausnehmungen 8b, 8b' einerseits
und der seitlichen Abschnitte andererseits, ermöglichen die Ausbildung von
mechanischen Barrieren, die ein dynamisches Eindringen von Wasser,
d.h. ein Eindringen von bewegtem Wasser (beispielsweise eines Regens,
der von dem Wind gegen die Wand geschleudert wird) verhindern.
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Außerdem ermöglichen
die Spiele zwischen den longitudinalen Auskragungen 8a, 8a' und den longitudinalen
Ausnehmungen 8b, 8b',
Trennbereiche zwischen modularen Verschalungselementen zu erhalten,
in denen das Wasser nur schwer durch Kapillarität fortschreiten kann. Demzufolge
werden physikalische Barrieren gegen Eindringen von Wasser gebildet.
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Die
in den vertikal ausgerichteten Platten 1, 1' gebildeten
Schächte 18, 18' ermöglichen,
das trotz allem bis zu den an den Oberteilen der Platten ausgebildeten
Ausnehmungen 17, 17' gelangende
Wasser aufzufangen und es bis zum Fuß der Wand zu leiten.
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Das
Spiel zwischen den lateralen Seiten 20, 20' der modularen
Verschalungselemente trägt
ebenfalls dazu bei, das Eindringen von Wasser durch Kapillarität zu verhindern.
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Ferner
muss darf man nicht vergessen, dass die erfindungsgemäßen modularen
Verschalungselemente dazu bestimmt sein könnten, zumindest von außen her
sichtbar zu sein. Demzufolge sind die zu ihrer optischen Qualität beitragenden
Faktoren wesentlich.
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Die
optionalen horizontalen Schrägungen 15, 15' ermöglichen,
die Verbindungslinien zwischen den modularen Elementen hervorzuheben
und damit einen visuellen Rhythmus an den errichteten Wänden herzustellen.
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Die
Verwendung eines architektonischen Betons ermöglicht, den äußeren Aspekt
der Wände
den architektonischen Auflagen der Orte, an denen sie errichtet
werden sollen, anzupassen.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, die
nur ein nicht begrenzendes Beispiel darstellt.
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So
können
die Unterseiten der Verbindungsstücke der modularen Verschalungselemente
beispielsweise mehrere Fugen umfassen.
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Ebenfalls
könnte
das erfindungsgemäße modulare
Verschalungselement verwendet werden, um gekrümmte Wände zu errichten.
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Man
könnte
ebenfalls eine aus erfindungsgemäßen modularen
Verschalungselementen bestehende Wand mit einem Material füllen, das
Wärme- oder
Geräuschdämmungseigenschaften
aufweist, wie beispielsweise Leichtbeton, d.h. Beton mit synthetischen
Granulaten.