EP0026512A2 - Wandbaustein - Google Patents

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EP0026512A2
EP0026512A2 EP80200832A EP80200832A EP0026512A2 EP 0026512 A2 EP0026512 A2 EP 0026512A2 EP 80200832 A EP80200832 A EP 80200832A EP 80200832 A EP80200832 A EP 80200832A EP 0026512 A2 EP0026512 A2 EP 0026512A2
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EP
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wall block
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joint
cavities
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EP80200832A
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Georg Michael Prof. Dr.-Ing. Därr
Guido Weibel
Klaus Dr. Harr
Wolfgang Damberg
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DAERR, GEORG MICHAEL, PROF. DR.-ING.
DAMBERG, WOLFGANG
Harr KLaus Dr
Weibel Guido
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element
    • E04B2/16—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position
    • E04B2/18—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position by interlocking of projections or inserts with indentations, e.g. of tongues, grooves, dovetails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element

Definitions

  • the invention relates to a wall block, which is made as an elongated hole or perforated brick, with lamellar, parallel or perpendicular to the bearing surface, dividing cavities and a substantially parallel to the wall plane joint.
  • the well-known bricks or bricks include perforated bricks with lamella-like cavities running perpendicular to the bearing surface as well as elongated bricks in which such cavities are arranged parallel to the bearing surface.
  • Bricks of this design are also known as lightweight building blocks, the basic dimensions of which are added to pore-forming or porous substances during manufacture.
  • all measures used to improve thermal insulation have a lasting impact on sound insulation behavior and vice versa.
  • the decrease in body density and stone density i. H. So the mass, a decrease in the basis weight of a wall and thus a deterioration in the sound insulation behavior.
  • These wall blocks have a high dynamic stiffness with low mass and thus coincidence frequencies in the building acoustically unfavorable range.
  • the stones are bricked up in a wall, a distinction is made between single and double-layer masonry.
  • the latter generally has higher sound and heat insulation in terms of building physics, but is far more cost-intensive than the single-layer masonry.
  • the single-shell construction predominates, but the mortar joint, which must be fully designed for structural reasons, is the weak point in terms of thermal resistance. Even the so-called thermal insulation mortar cannot completely remedy this weak point.
  • German Patent 816 893 a high block stone has become known, which is provided with a wide joint that interrupts the mortar layer and runs around the entire stone circumference to prevent moisture penetrating through the mortar joints. But this version is also liable for the unfavorable Sound insulation behavior.
  • the object of the invention is to optimally design a wall module of the generic type in terms of heat and sound technology.
  • This object is achieved in that the stone masses to the right and left of the circumferential joint are unevenly distributed and the lamellar webs have different wall thicknesses.
  • This design of the wall module has the advantage that total passages of the sound are avoided due to the uneven mass distribution. Furthermore, the circumferential joint, which is provided in a known manner and which can be arranged in the center or off-center, interrupts the mortar joint in terms of sound, so that each individual block causes the wall to have a certain amount of shell.
  • the wall blocks can be formed and fired from clay, loam or clayey masses with or without the addition of thickening agents or pore-forming substances and comply with the requirements of DIN 105. They can also be made from lime and mainly quartz-containing additives by mixing, compacting, shaping and hardening Blast furnace slag with lime, slag powder, cement or other hydraulic binders, as well as hydraulic binders and porous or non-porous additives.
  • B. kaolinite fireclay, illite, lime and sand can be achieved.
  • the upper width of the joint is preferably 30 to 90 mm.
  • the depth can vary widely depending on the dimension of the stone; normally it is approximately 30 to 50 mm. However, the depth of the groove must be sufficient to achieve an interruption of the mortar bed and thus the Zweischaltechnik the wall ge - lochrologyn.
  • the high dynamic stiffness which is unfavorable for good sound insulation, is reduced by reducing the number of bridges provided for conventional bricks, as well as by adapting the area of the bridges to the bending wavelengths occurring in the building acoustic frequency range and to the mass-spring resonances with the enclosed air layers .
  • different web thicknesses are also provided, with at least one web on each side to the right and left of the circumferential joint having a thickness of less than 5 mm.
  • the lamellar cavities are 3 to 15 mm wide, with some cavities preferably 5 mm wide.
  • the surfaces of the webs or the walls of the lamellar cavities can be made uneven, e.g. B. by a corrugated shape of the webs.
  • the surfaces of the webs can also be provided with continuous transverse ribs which are offset by approximately half the distance from similar webs of opposing surfaces of webs.
  • any cam u. Like. Be arranged indiscriminately.
  • the surrounding joint creates a cavity when bricking, which is formed by two stones lying on top of each other. Since mortar penetration into the surrounding joint should be prevented in order to achieve a double-layered wall, it is advisable to use a profile piece that has the shape of the resulting cavity when bricking.
  • This profile piece is preferably made of a sound or heat insulating material. This further increases the thermal insulation value of the wall.
  • the lamellar webs 1 or cavities 2 run parallel to the bearing surface 3.
  • the surfaces of the webs 1 are corrugated.
  • the web 4, which is less than 5 mm thick, can be flat.
  • a circumferential joint 5 is arranged in the middle; however, the stone masses on both sides of the circumferential joint 5 are different due to webs 1 of different thicknesses.
  • a cavity 6 which can be filled with an insulating material.
  • continuous webs arranged parallel to the webs 1 can also be provided in this cavity.
  • the lamellar webs 1 or cavities 2 run parallel to the bearing surface 3.
  • a continuous cavity 7 with a circular cross section is provided in the plane of the circumferential joint 5.
  • the cavity 7 is provided with continuous webs 8 which run parallel to the lamella-like cavities 2.
  • the uneven surface of the webs 1 is achieved by means of continuous ribs 9, which are offset by approximately half the distance towards the opposite surfaces.
  • the circumferential joint 5 is arranged off-center. This means that not only the stone masses to the right and left of the joint are different, but also the dimensions of the stone parts formed by this joint.
  • this profile piece 10 should be made of an insulating material, e.g. B. polystyrene.

Abstract

Ein Wandbaustein in Gestalt eines Langloch- oder Hochlochsteins ist mit einer im wesentlichen parallel zur Wandebene umlaufenden Fuge (5) versehen, wobei für eine wärme-und schalltechnisch günstige Ausbildung die Steinmassen rechts und links dieser Fuge (5) ungleich verteilt sind und die lamellenartigen Stege (1) unterschiedliche Wanddicken haben. Die Oberflächen der Stege (1) sind gewellt oder mit Rippen (9) versehen. Bei Ausbildung als Langlochstein ist in der Ebene der umlaufenden Fuge (5) ein mit schall- bzw. wärmeisolierenden Stoffen gefüllter Hohlraum vorgesehen, derauch durch Stege (8) unterteilt sein kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wandbaustein, der als Langloch- bzw. Hochlochstein hergestellt ist, mit lamellenartigen, parallel oder senkrecht zur Lagerfläche verlaufenden, Hohlräume begrenzenden Stegen und einer im wesentlichen parallel zur Wandebene umlaufenden Fuge.
  • Zu den bekannten Mauersteinen bzw. Mauerziegeln gehören Hochlochsteine mit senkrecht zur Lagerfläche verlaufenden lamellenartigen Hohlräumen sowie Langlochziegel, bei denen solche Hohlräume parallel zur Lagerfläche angeordnet sind. Mauersteine dieser Gestaltung sind auch als Leichtbausteine bekannt, deren Grundmasse bei der Herstellung porenbildende bzw. porige Stoffe zugesetzt werden. Alle der besseren Wärmedämmung dienenden Maßnahmen beeinträchtigen jedoch in nachhaltiger Weise das Schallisolationsverhalten und umgekehrt.
  • Im Rahmen der bisher vorrangig erhöhten Wärmedämmfähigkeit wurden Ziegel-Leichtsteine einerseits mit einem porosierten Ziegelscherben und anderseits mit einer durch zusätzliche Lochungen verringerten Steinrohdichte hergestellt. Da der Wärmedurchlaßwiderstand der Luftschichten mit zunehmender Luftschichtbreite abnimmt, müßte eine Vielzahl von Hohlräumen mit einer Breite von 8 bis 15 mm bei möglichst geringen Stegdicken zu optimalen wärmetechnischen Eigenschaften führen. Doch wird die Druckfestigkeit der Steine, insbesondere bei porosierten Scherben z. B. bei einem Lochanteil von 55 % um etwa 55 % verringert.
  • Bei den bekannten Mauersteinen hat die Abnahme der Scherbenrohdichte und der Steindichte, d. h. also der Masse, eine Abnahme des Flächengewichtes einer Wand und damit eine Verschlechterung des Schallisolationsverhaltens zur Folge. Diese Wandbausteine weisen eine hohe dynamische Steifigkeit bei geringer Masse und damit Koinzidenzfrequenzen im bauakustisch ungünstigen Bereich auf. Sind die Steine in einer Wand vermauert, so wird zwischen ein- und zweischaligem Mauerwerk unterschieden. Letzteres weist in der Regel bauphysikalisch eine höhere Schall- und Wärmedämmung auf, ist jedoch bei weitem kostenintensiver als das einschalige Mauerwerk. So überwiegt die einschalige Bauweise, bei der jedoch die Mörtelfuge, die aus statischen Gründen vollfugig ausgeführt sein muß, die Schwachstelle in bezug auf den Wärmedurchlaßwiderstand darstellt. Auch die sogenannten Wärmedämmmörtel können diese Schwachstelle nicht vollständig beheben.
  • Aus der DE-Patentschrift 816 893 ist ein Hochblockstein bekanntgeworden, welcher zur Verhinderung eines Durchdringens von Feuchtigkeit durch die Mörtelfugen mit einer um den ganzen Steinumfang verlaufenden, breiten, die Mörtelschicht unterbrechenden Fuge versehen ist. Aber auch dieser Ausführung haftet das ungünstige Schallisolationsverhalten an.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wandbaustein der gattungsgemäßen Art in wärme-und schalltechnischer Hinsicht optimal zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steinmassen rechts und links der umlaufenden Fuge ungleich verteilt sind und die lamellenartigen Stege unterschiedliche Wanddicken haben.
  • Diese Gestaltung des Wandbausteins hat den Vorteil, daß durch die ungleiche Massenverteilung Totaldurchgänge des Schalls vermieden werden. Weiterhin unterbricht die in bekannter Weise vorgesehene umlaufende Fuge, die mittig oder außermittig angeordnet werden kann, die Mörtelfuge schalltechnisch, so daß jeder Einzelstein eine gewissermaßen Zweischaligkeit der Wand bewirkt.
  • Die Wandbausteine können aus Ton, Lehm oder tonigen Massen mit oder ohne Zusatz von Magerungsmitteln oder porenbildenden Stoffen geformt und gebrannt werden und entsprechen den Vorschriften nach DIN 105. Sie können ferner aus Kalk und überwiegend quarzhaltigen Zusatzstoffen durch Mischen, Verdichten, Formen und Härten, aus Hochofenschlacke mit Kalk, Schlackenmehl, Zement oder sonstigen hydraulischen Bindemitteln sowie aus hydraulischen Bindemitteln und porigen oder nicht porigen Zuschlagstoffen hergestellt werden. Bei Tonziegeln kann eine ausreichende Druckfestigkeit durch Erhöhung des Mineralbestandes nach dem Brand, insbesondere Erhöhung des Verhältnisses von Anorthit zu Gehlenit, durch Zusätze zum Ziegelrohstoff, z. B. Kaolinit-fireclay, Illit, Kalk und Sand erzielt werden.
  • Die obere Breite der Fuge beträgt vorzugsweise 30 bis 90 mm. Die Tiefe kann in Abhängigkeit von der Dimension des Steins in weiten Grenzen variieren; normalerweise beträgt sie ca. 30 bis 50 mm. Die Tiefe der Fuge muß jedoch ausreichend sein, um eine Unterbrechung des Mörtelbettes und somit die Zweischaligkeit der Wand zu ge- währleisten.
  • Darüber hinaus wird die für eine gute Schalldämmung ungünstige hohe dynamische Steifigkeit durch Verringerung der bei üblichen Mauersteinen vorgesehenen Anzahl der Stege herabgesetzt, sowie durch Anpassung der Fläche der Stege an die auftretenden Biegewellenlängen im bauakustischen Frequenzbereich und an die Masse-Feder-Resonanzen mit den eingeschlossenen Luftschichten. Zur Vermeidung von Totalschalldurchgängen infolge gleichartiger Resonanz zweier Stege werden ferner unterschiedliche Stegdicken vorgesehen, wobei auf jeder Seite rechts und links der umlaufenden Fuge mindestens ein Steg eine Dicke von weniger als 5 mm aufweisen sollte. Die lamellenartigen Hohlräume besitzen eine Breite von 3 bis 15 mm, wobei einige Hohlräume eine Breite von vorzugsweise 5 mm aufweisen. Zur Verhinderung des Eindringens des Mörtels in die Hohlräume können die Oberflächen der Stege bzw. die Wände der lamellenartigen Hohlräume uneben ausgebildet sein, z. B. durch eine gewellte Form der Stege. Die Oberflächen der Stege können aber auch mit durchgehenden Querrippen versehen sein, die gegen gleichartige Rippen gegenüberliegender Oberflächen von Stegen etwa um den halben Abstand versetzt sind. Ebenfalls können im Bereich der Oberfläche des Wandbausteins Erhebungen bzw. Massenbelegungen, z. B. beliebige Nocken u. dgl. wahllos angeordnet sein.
  • Bei Ausbildung als Langlochstein weist er ferner in der Ebene der umlaufenden Fuge parallel zu den Hohlräumen einen durchgehenden Hohlraum auf, dessen Querschnitt vorzugsweise kreisförmig oder elliptisch sein kann. Die Breite bzw. der Durchmesser dieses Hohlraums ist im allgemeinen etwas größer als die Breite der umlaufenden Fuge. Infolge der höheren Scheiteldruckfestigkeit des kreisförmigen bzw. elliptischen Hohlraums im Vergleich zu den lamellenartigen Hohlräumen wird die Druckfestigkeit des Steins erhöht. Dieser Hohlraum kann mit üblichen schall- bzw. wärmeisolierenden Materialien z. B. Styropor gefüllt sein. Aus schalltechnischen Erwägungen ist es günstig, diese Füllung ohne festen Verbund zum Stein auszuführen. Zur Schallisolierung können ferner, alternativ zur Hohlraumverfüllung, in dem Hohlraum lamellenartige, durchgehende Stege vorgesehen sein, die den lamellenartigen Hohlräumen rechts und links der umlaufenden Fuge parallel verlaufen.
  • Sowohl beim Langloch- als auch beim Hochlochstein entsteht durch die umlaufende Fuge beim Vermauern ein weiterer Hohlraum, der durch zwei aufeinanderliegende Steine gebildet wird. Da zur Erzielung einer Zweischaligkeit der Wand ein Mörteleinfall in die umlaufende Fuge verhindert werden sollte, empfiehlt es sich, beim Vermauern ein Profilstück zu verwenden, das die Form des entstehenden Hohlraums besitzt. Dieses Profilstück ist vorzugsweise aus einem schall- bzw. wärmedämmenden Material angefertigt. Dadurch wird insbesondere der Wärmedämmwert der Wand weiter erhöht.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt; es zeigt in schematischer Vereinfachung
    • Fig. 1 einen Hochlochstein in perspektivischer Darstellung,
    • Fig. 2 einen Langlochstein in perspektivischer Darstellung und
    • Fig. 3 zwei Langlochsteine im Längsschnitt.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Hochlochstein verlaufen die lamellenartigen Stege 1 bzw. Hohlräume 2 parallel zu der Lagerfläche 3. Die Oberflächen der Stege 1 sind gewellt. Der in der Breite weniger als 5 mm dicke Steg 4 kann eben ausgeführt sein. Eine umlaufende Fuge 5 ist mittig angeordnet; die Steinmassen beidseitig der umlaufenden Fuge 5 sind jedoch aufgrund unterschiedlich dicker Stege 1 verschieden. In der Ebene der umlaufenden Fuge 5 und parallel zu den lamellenartigen Stegen 1 bzw. zu den Hohlräumen 2 befindet sich ein Hohlraum 6, der mit einem Isoliermaterial gefüllt sein kann. In diesem Hohlraum können aber auch parallel zu den Stegen 1 angeordnete durchgehende Stege vorgesehen sein.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Langlochstein verlaufen die lamellenartigen Stege 1 bzw. Hohlräume 2 parallel zu der Lagerfläche 3. In der Ebene der umlaufenden Fuge 5 ist ein durchgehender, im Querschnitt kreisförmiger Hohlraum 7 vorgesehen.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eines Langlochsteins wird der Hohlraum 7 mit durchgehenden und parallel zu den lamellenartigen Hohlräumen 2 verlaufenden Stegen 8 versehen. Die unebene Oberfläche der Stege 1 wird in diesem Fall mittels durchgehender Rippen 9 erzielt, die nach den gegenüberliegenden Oberflächen hin um etwa den halben Abstand versetzt verlaufen. Die umlaufende Fuge 5 ist außermittig angeordnet. Dadurch sind nicht nur die Steinmassen rechts und links der Fuge verschieden, sondern auch die Dimensionen der durch diese Fuge gebildeten Steinteile.
  • Bei zwei aufeinanderliegenden Steinen entsteht beim Vermauern, bedingt durch die umlaufende Fuge 5, ein weiterer Hohlraum, der entweder beim Vermauern oder nach Vollendung des Vermauerns mit einem Profilstück 10 formschlüssig gefüllt werden kann. Aus schall- bzw. wärmetechnischen Gründen sollte dieses Profilstück aus einem isolierenden Material, z. B. Polystyren, angefertigt sein.

Claims (11)

1. Wandbaustein, der als Langloch- bzw. Hochlochstein hergestellt ist, mit lamellenartigen, parallel oder senkrecht zur Lagerfläche verlaufenden, Hohlräume begrenzenden Stegen und einer im wesentlichen parallel zur Wandebene umlaufenden Fuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Steinmassen rechts und links der umlaufenden Fuge (5) ungleich verteilt sind, und die lamellenartigen Stege (1) und (4) unterschiedliche Wanddicken haben.
2. Wandbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Breite der Fuge (5) 30 bis 90 mm beträgt.
3e Wandbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm rechts und links der umlaufenden Fuge (5) mindestens ein Steg (4) mit einer Dicke von weniger als 5 mm vorgesehen ist.
4. Wandbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Stege (1) gewellt sind.
5. Wandbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Stege (1) im Bereich der Lagerflächen des Steins mit willkürlich angeordneten, zu den Hohlräumen hin gerichteten Vorsprüngen versehen sind.
6. Wandbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Stege (1) mit durchgehenden Rippen (9) versehen sind, die gegen gleichartige Rippen (9) gegenüberliegender Oberflächen von Stegen etwa um den halben Abstand versetzt sind.
7. Wandbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (2) eine Breite von 3 bis 14 mm haben, wobei einige Hohlräume eine Breite von vorzugsweise 5 mm haben.
8. Wandbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er bei Ausbildung als Langlochstein in der Ebene der umlaufenden Fuge (5) parallel zu den Hohlräumen (2) einen durchgehenden Hohlraum (7) aufweist.
9. Wandbaustein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Ebene der umlaufenden Fuge (5) befindliche Hohlraum (7) mit schall- bzw. wärmeisolierenden Materialien gefüllt ist.
10. Wandbaustein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Ebene der umlaufenden Fuge (5) befindliche Hohlraum (7) durchgehende, parallel zueinander angeordnete Stege (8) aufweist.
11. Wandbaustein nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) im Hohlraum (7) parallel zu den lamellenartigen Stegen (1) verlaufen.
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