EP0617179B1 - Wandbauelement - Google Patents

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EP0617179B1
EP0617179B1 EP19940100684 EP94100684A EP0617179B1 EP 0617179 B1 EP0617179 B1 EP 0617179B1 EP 19940100684 EP19940100684 EP 19940100684 EP 94100684 A EP94100684 A EP 94100684A EP 0617179 B1 EP0617179 B1 EP 0617179B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall element
plates
element according
stays
consist
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19940100684
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0617179A1 (de
Inventor
Karl Heinz Vahlbrauk
Wolfgang Dipl.-Ing. Vahlbrauk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LORO HOLDING K.H. VAHLBRAUK GMBH & CO. KG
Original Assignee
Loro-Holding Kh Vahlbrauk & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Loro-Holding Kh Vahlbrauk & Co KG GmbH filed Critical Loro-Holding Kh Vahlbrauk & Co KG GmbH
Publication of EP0617179A1 publication Critical patent/EP0617179A1/de
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Publication of EP0617179B1 publication Critical patent/EP0617179B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • E04B2/56—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members
    • E04B2/64—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of concrete
    • E04B2/66—Load-bearing walls of framework or pillarwork; Walls incorporating load-bearing elongated members with elongated members of concrete characterised by special cross-section of the elongated members

Definitions

  • the description relates to a wall component according to the preamble of claim 1.
  • a particularly advantageous material that can be used multifunctionally in building construction is seen in the group of geopolymer materials, which are available in numerous modifications, e.g. can be used in foamed and non-foamed form, and in particular in the non-foamed state essentially have the properties of ceramic materials, although the system-intensive and energy-intensive firing process that is characteristic of the latter material group is omitted, since these geopolymer materials that can be processed by casting are cast in a mold at temperatures below 100 ° C Harden.
  • These geopolymer materials are known, for example, from DER 32 29 339 C2, DE 33 03 409 C2 or from " Ceramic Matrix for Composites" (Ceram. Eng. Sci. Proc., Pages 835 to 841). These consist of Starting mixture of a solid mixture of oxides with contents of amorphous SiO 2 and aluminum oxide in connection with a water-containing amorphous, disperse powdery silicic acid as well as fillers such as heavy spar, zircon sand, mica, waste from bauxite melt, basalt powder, quartz, feldspar, granite breakage as well as an aqueous, Potassium potassium potassium silicate solution. The mass consisting of these components can be introduced into a mold and harden in it. Using a foaming agent, this can be done on this Component manufactured in this way can also be designed as a foam part and, in this form, has a high thermal and acoustic insulation capacity in accordance with the extent of the porosity set.
  • a wall component for building construction which consists of a flat, truss-like structure formed by posts, crossbeams or the like with a panel infill, the posts being made of an inorganic material and the panels being of low quality Building materials, namely waste products such as Rubble, brick flour, slag, pumice, gas concrete or clay, possibly also from mixtures of these substances.
  • the posts which are globally square in cross-section, are provided on at least two sides in an approximately central area with semi-circular cross-sections in the cross-section, in the area of the plates mentioned - also in a central area, corresponding semi-circular grooves are provided, which, through these recesses in the context of a Building structure formed circular cross-sectional recesses with cement milk, possibly poured out in armored form to create a bond between the plates and the posts.
  • the posts are otherwise formed with cavities extending in the longitudinal direction thereof, which can also accommodate a cement milk spout, possibly in a reinforced form, for mounting the posts in the frame of the wall component.
  • the panels are also provided with cavities with the aim of reducing the weight of the panels or of achieving improved thermal insulation.
  • the starting point of the invention is a planar, truss-like arrangement of posts and / or cross members which form the wall component, the gaps remaining between the posts being completely filled by plates which are made of an inorganic foam material. Since the arrangement mentioned also consists of an inorganic material, the wall component is to be regarded as incombustible, so that there is no danger of it even in the event of a fire.
  • the posts mainly take on structural functions, while sufficient heat and sound insulation properties are set via the aforementioned panels.
  • This wall component can be used in accordance with the absolute dimensioning of the components mentioned as an outer wall element, but also as a room dividing element, with simultaneous assumption of static functions or without them.
  • the ability of the posts to absorb static loads can also be used in a variety of ways, for example for attaching comparatively heavy sanitary components or other objects to be attached to walls.
  • the inclined surfaces connecting the posts to the plates - viewed in the cross section of a post - are dimensioned such that the width dimension of the cross section of a post - viewed along a central plane extending perpendicular to the base plane of the wall component - starting from a narrow or base side over the Inclined surfaces increases up to a broadside.
  • claims 2 to 4 are directed to material variants of the design of these components.
  • the panels mentioned are preferably made of a geopolymer foam material which, in addition to the advantage of high thermal and acoustic insulation properties, also has a relatively low density, a point of view which is necessary when the wall component is used as part of subsequent expansion measures is of great importance.
  • this foam material can be changed in a simple manner by sawing, drilling and the like on site for the purpose of providing breakthroughs, the accommodation of installation elements and the like, these breakthroughs in turn being sealed, in particular glued, by inserting parts of the same material.
  • the posts, crossbeams or the like can also consist of a geopolymer material according to the designed static load, the density of which can be adjusted according to the expected static loads. Finally, this material can be further improved in terms of its static load-bearing capacity by incorporating reinforcing elements. In principle, however, conventional concrete materials, in particular in reinforced form, can also be used in the framework of the posts.
  • claims 5 and 6 are directed to the design of the interacting surface sections of the posts on the one hand and the plates on the other hand, whereby at the same time an increase in the adhesive surfaces and thus a better bond is achieved.
  • claim 7 have the advantage that the outside of the wall component according to the invention appears materially homogeneous, which is particularly important for the outside coating, since - seen over the entire wall surface - uniform adhesive or connection relationships are created. This leveling out also affects wear resistance to environmental influences, the diffusion behavior for water vapor, the visual appearance, etc.
  • claims 8 to 12 are directed to a variant of the wall component in so far as at least two, each arrangements formed by posts and / or crossbeams are staggered to form a unitary wall component, the system of posts and / or crossbeams being used to fasten them together.
  • This attachment can be done for example by gluing.
  • a screwing of the posts and / or crossbeams of the at least two arrangements can also be considered.
  • This embodiment is chosen when there are increased requirements for thermal and acoustic insulation and / or static load-bearing capacity.
  • a gap remaining between the plates can also be filled with an organic foam material, for example a polyurethane foam material, in order to further improve the heat and metal insulation capacity.
  • a mat, a plate or even a local foam can be used here. After this gap is shielded by inorganic materials or foam materials, as viewed in the direction of both outer sides, there is no danger in the event of a fire.
  • a staggering of two or more arrangements of posts, crossbars or the like in this sense can in principle be done in any way.
  • the outside of the wall building element can in any case be coated with panels of any kind or also other design elements selected exclusively from an architectural point of view.
  • These design elements, plates or the like preferably in turn consist of a material corresponding to the plates located between the posts, namely a geopolymer material.
  • the features of claim 14 have the advantage that the wall component is characterized by extensive material homogeneity, so that homogeneous properties are provided. If a geopolymer foam material is used, the material can be glued homogeneously, for example using an unfoamed geopolymer material, with all surfaces intended for bonding of the posts, crossbeams or the like, for example not made of a geopolymer material, are coated with a non-foamed geopolymer material.
  • the essential feature of the wall component shown in FIG. 1 is an arrangement of vertically and parallel to each other extending posts 1, which consist of concrete and can be equipped with reinforcing elements 2.
  • the posts can also be arranged in the manner of a truss, i.e. with each other with horizontal and / or inclined beams, crossbeams or the like.
  • the system of these posts is mainly used to absorb static loads that have to be transferred via the wall element.
  • the essential feature of a single post are inclined surfaces 3, which extend symmetrically on both sides of a central plane 4, in such a way that the cross section of the post - seen in the direction towards the outside 5 of the wall element - increases conically.
  • This conical cross-sectional design of the post 5 extends - viewed in the direction perpendicular to the outside 5 - about 50% of the dimensions of the post cross-section, the remaining cross-sectional portion having a rectangular design, again symmetrical to the central plane 4.
  • the narrow or base side 6 of the individual post facing away from the outside 5 extends in the longitudinal center plane 7 of the wall component.
  • the posts 1 are each arranged in pairs symmetrically with respect to the longitudinal center plane 7 and are directly connected to one another via their base sides 6. This connection can be made, for example, by gluing using a preferably homogeneous adhesive.
  • the plates 8 are preferably made of a geopolymer foam material.
  • the panels are cut on their sides facing the posts according to the post geometry and fit directly into the system of inclined surfaces 3. Due to the symmetrical arrangement of the posts, the plates 8 are thus fixed in a form-fitting manner, as viewed in the direction of the outer sides 5, 5 '.
  • the contact surfaces of the posts between these components are covered with a geopolymer layer, not shown in the drawing, preferably in the non-foamed state, which enables a material-homogeneous bonding to the plates 8.
  • the plates 13 in turn consist of a geopolymer foam material and the sides 12 of the supports 1 facing them can be made with a corresponding material be coated, so that here too there is a materially homogeneous adhesive possibility.
  • the gap 9 between the plates 8 can be filled with a polyurethane foam, for example in the form of a mat, but also with local foam in order to achieve increased thermal and acoustic insulation of the wall element. In principle, however, any heat and / or sound-absorbing material can be considered.
  • the outside of the wall element is composed of non-flammable components on both sides, so that the structure is retained even in the event of a fire.
  • the wall element is already characterized by a high degree of thermal and acoustic insulation due to the material properties of the panels 8.
  • these panels can be easily processed on site by sawing or drilling, for example to produce breakthroughs that can be used in a variety of ways, for example for attaching windows and doors.
  • these openings can also be closed again in a very simple manner by means of a homogeneous adhesive bond, so that the properties of the original wall component can be restored almost completely. On site, but also on the user side, this results in a high degree of flexibility.
  • geopolymer material Another advantage of the geopolymer material is its comparatively low weight and its ability to maintain water vapor diffusion.
  • the system of the posts 1 can also be used to attach loads, for example sanitary components of all kinds.
  • loads for example sanitary components of all kinds.
  • coating the wall element on the outside for example for architectural ones Purposes.
  • the simple possibility of applying adhesive layers is advantageous here.
  • the essential feature of the wall component shown in FIG. 2 are posts 14, which in turn are arranged in pairs in the same way as the posts 1 symmetrically with respect to the longitudinal center plane 7, which are connected to one another in the region of their base sides 6, for example glued to one another, in their broad sides 12
  • These cross bores each serve to receive bolts 17, the ends of which are provided with threads and protrude into said recesses 15.
  • These bolts 17 are used for screwing the abutting posts 14, whereby in addition to this connection, a preferably homogeneous bonding can be provided in the area of the base sides 6.
  • the recesses 15 can be foamed with a geopolymer foam material after the screw connection has been produced, but they can also be left open for the sake of a better possibility of the day.
  • the further configuration of the wall element can be carried out in a manner similar to that according to FIG. 1.
  • the broad sides 12 of the posts 14 can be covered, for example glued, with plates 18, the surface design of which is selected exclusively from an architectural point of view.
  • plates 18 are shown by way of example only, the outer surface of which is cylindrical. Basically, however, plates 18 of any surface design can also be used.
  • the connection of these plates 18 to the sides 12 of the posts 14 can be carried out in the same way as the connection of the plates 13 to the sides 12 of the posts 1.
  • the sides 12 of the posts 14 lie in a common plane 10 with the corresponding sides of the plates 8.
  • Level 10 can be arranged offset inwards. This offset can also be dimensioned such that the required depth dimension - seen perpendicular to the planes 10 - for accommodating the screw connections is achieved.
  • Fig. 3 shows a wall element, which consists of differently constructed posts 1, 14, which accordingly differently connected to each other stand. 1 and 2.
  • the plates 13, which are assigned to the posts 1, can in turn be coated on the outside with corresponding, decorative-looking plates 19, in particular glued differ from the plates 18.
  • the plates 19 are made in the same way as the plates 18 from a geopolymer foam material, so that there are simple processing options. In particular, these plates 18, 19 also contribute to the further improvement of the thermal and acoustic insulation ability of the wall component.
  • the entire wall component can be coated on its outer sides 5 with a decorative plate 20, which in turn consists of a geopolymer material.
  • a decorative plate 20 which in turn consists of a geopolymer material.
  • the visual appearance of the entire wall component can be changed, for example again taking into account exclusively architectural aspects.
  • the heat and insulation properties of a geopolymer foam material can be influenced by its porosity, which can be adjusted within wide limits via the foaming process.
  • 8 window and / or door frames can be incorporated into the individual plate.

Landscapes

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Description

  • Die Beschreibung bezieht sich auf ein Wandbauelement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruch 1.
  • Bei den im Hochbau eingesetzten Baukonstruktionsformen muß in zunehmendem Maße neben den klassischen Funktionen der Statik und der Raumtrennung auch die Wärme- und Schalldämmung berücksichtigt werden, wobei gleichzeitig Gesichtspunkte des vorbeugenden Brandschutzes beachtet werden müssen. Hinzutritt die Forderung nach möglichst weitgehender industrieller Vorfertigung der eingesetzten Bauelemente, wobei gleichzeitig bauseitig und nutzerseitig ein hohes Maß an Flexibilität gewahrt bleiben muß, insbesondere um mit vertretbarem Aufwand nachträgliche Änderungen an der Baukonstruktion vornehmen zu können. Schließlich müssen die eingesetzten Wandbauelmente auch hinsichtlich der Unterbringung von Installationssystemen aller Art weitgehend nutzbar sein, wobei ferner der mit Montage und Bearbeitung verbundene Arbeitsaufwand mit Hinblick auf die anfallenden Baukosten in Grenzen gehalten werden muß. Die Realisierung dieser Funktionen führt zu multifunktional benutzbaren und industriell weitgehend vorgefertigten Bauteilen, bei denen neuartige Werkstoffe Verwendung finden.
  • Ein besonders vorteilhafter, im Hochbau multifunktional einsetzbarer Werkstoff wird in der Gruppe der Geopolymer-Werkstoffe gesehen, welche in zahlreichen Modifikationen, z.B. geschäumt und ungeschäumt einsetzbar sind und insbesondere im ungeschäumten Zustand im wesentlichen die Eigenschaften keramischer Werkstoffe aufweisen, wobei jedoch der für die letztgenannte Werkstoffgruppe charakteristische anlagen- und energieintensive Brennprozeß entfällt, da diese durch Gießen verarbeitbaren Geopolymer-Werkstoffe in einer Form bei Temperaturen unter 100 ° C aushärten.
  • Bekannt sind diese Geopolymer-Werkstoffe beispielsweise aus der DER 32 29 339 C2, der DE 33 03 409 C2 oder aus ,,Ceramic Matrix for Composites" (Ceram. Eng. Sci. Proc., Seiten 835 bis 841). Diese bestehen in der Ausgangsmischung aus einem Feststoffgemisch aus Oxiden mit Gehalten von amorphem SiO2 und Aluminiumoxid in Verbindung mit einer wasserhaltigen amorphen, dispers-pulverförmigen Kieselsäure sowie Füllstoffen wie z.B. Schwerspat, Zirkonsand, Glimmer, Abfällen aus Bauxitschmelze, Basaltmehl, Quarz, Feldspat, Granitbruch sowie einer wäßrigen, kalialkalischen Kaliumsilitkatlösung. Die aus diesen Komponenten bestehende Masse kann in eine Form eingebracht werden und in dieser aushärten. Unter Einsatz eines Schäumungsmittels kann das auf diese Weise hergestellte Bauteil auch als Schaumstoffteil ausgebildet werden und weist in dieser Ausprägung entsprechend dem Ausmaß der eingestellten Porosität eine hohe Wärme- und Schalldämmfähigkeit auf.
  • Aus der DE-C- 0 806 392 ist ein Wandbauelement für den Hochbau bekannt, welches aus einer flächenhaften fachwerkartigen, durch Pfosten, Querbalken oder dergleichen gebildeten Struktur mit einer Plattenausfachung besteht, wobei die Pfosten aus einem anorganischen Werkstoff bestehen und wobei die Platten aus geringwertigen Baustoffen, nämlich Abfallprodukten wie z.B. Trümmerschutt, Backsteinmehl, Schlacken, Bims, Gasbeton oder Lehm, ggf. auch aus Mischungen dieser Stoffe, bestehen können. Die im Querschnitt global quadratisch ausgebildeten Pfosten sind auf wenigstens zwei Seiten in einem ungefähr mittigen Bereich mit im Querschnitt halbkreisförmigen Auskehlungen versehen, denen im Bereich der genannten Platten - ebenfalls in einem mittigem Bereich entsprechende halbkreisförmige Auskehlungen gegenüberliegen, wobei die, durch diese Auskehlungen im Rahmen einer Hochbaustruktur gebildeten kreisquerschnittförmigen Ausnehmungen mit Zementmilch, ggf. in armierter Form ausgegossen werden, um einen Verbund zwischen den Platten und den Pfosten herzustellen. Die Pfosten sind im übrigen mit sich in deren Längsrichtung erstreckenden Hohlräumen ausgebildet, welche zur Montage der Pfosten im Rahmen des Wandbauelements ebenfalls einen Zementmilchausguß, ggf. in armierter Form aufnehmen können. Die Platten sind ebenfalls mit Hohlräumen versehen, und zwar mit dem Ziel, das Gewicht der Platten zu vermindern bzw. eine verbesserte Wärmedämmung zu erreichen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wandbaulement in der eingangs bezeichneten Art zu entwerfen, welches einfach, insbesondere flexibel handhabbar ist, zur Erfüllung vielseitiger bauphysilkalischer Funktionen geeignet ist und schließlich ein hohes Maß an industrieller Vorfertigung ermöglicht. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Wandbauelement durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist eine flächenhafte fachwerkartige Anordnung von Pfosten und/oder Querträgern, welche das Wandbauelement bilden, wobei die zwischen den Pfosten verbleibenden Zwischenräume durch Platten lückenlos ausgefüllt sind, die aus einem anorganischen Schaumwerkstoff bestehen. Nachdem auch die genannte Anordnung aus einem anorganischen Werkstoff besteht, ist das Wandbauelement als unbrennbar anzusehen, so daß von diesen auch im Brandfall keine Gefahr ausgeht. Die Pfosten übernehmen hauptsächlich baustatische Funktionen, während über die genannten Platten eine hinreichende Wärme- und Schalldämmfähigkeit eingestellt ist. Dieses Wandbauelement kann entsprechend der absoluten Dimensionierung der genannten Komponenten als Außenwandelement, jedoch auch als Raumtrennelement benutzt werden, und zwar unter gleichzeitiger Übernahme statischer Funktionen oder auch ohne diese. Die Fähigkeit der Pfosten zur Aufnahme statischer Lasten kann ebenfalls in vielfältiger Weise genutzt werden, beispielsweise zur Anbringung von vergleichsweise schweren Sanitärkomponenten oder sonstigen, an Wandungen zu befestigenden Gegenständen. Erfindungsgemäß sind die, die Pfosten mit den Platten verbindenden Schrägflächen - im Querschnitt eines Pfostens gesehen-derart bemessen, daß das Breitenmaß des Querschnitts eines Pfostens-entlang einer sich senkrecht zur Grundebene des Wandbauelements erstreckenden Mittelebene gesehen - ausgehend von einer Schmal- oder Basisseite über die Schrägflächen bis zu einer Breitseite hin zunimmt.
  • Die Merkmale der Ansprüche 2 bis 4 sind auf werkstoffliche Varianten der Ausbildung dieser Komponenten gerichtet. So bestehen die genannten Platten vorzugsweise aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff, welcher neben dem Vorteil einer hohen Wärme- und Schalldämmfähigkeit auch denjenigen einer relativ geringen Dichte aufweist, ein Gesichtspunkt, der bei Verwendung des Wandbauelements im Rahmen nachträglicher Ausbaumaßnahmen von großer Bedeutung ist. Gleichzeitig kann dieser Schaumwerkstoff in einfacher Weise durch Sägen, Bohren und dergleichen bauseitig zwecks Vorsehung von Durchbrüchen, der Unterbringung von Installations-elementen und dergleichen verändert werden, wobei diese Durchbrüche wiederum nachträglich durch Einsetzen werkstoffgleicher Teile stoffhomogen verschlossen, insbesondere verklebt werden können. Die Pfosten, Querbalken oder dergleichen können entsprechend der konzipierten statischen Belastung ebenfalls aus einem Geopolymer-Werkstoff bestehen, wobei dessen Dichte entsprechend den zu erwartenden statischen Belastungen entsprechend eingestellt sein kann. Es kann dieser Werkstoff schließlich weiterhin durch Einbringung von Armierungselementen hinsichtlich seiner statischen Belastbarkeit weiter verbessert werden. Grundsätzlich können im Rahmen der Pfosten jedoch auch herkömmliche Betonwerkstoffe, insbesondere in armierter Form eingesetzt werden.
  • Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind auf die Gestaltung der miteinander in Wechselwirkung tretenden Oberflächenabschnitte der Pfosten einerseits und der Platten andererseits gerichtet, wobei gleichzeitig eine Vergrößerung der Klebeflächen und damit ein besserer Verbund erzielt wird.
  • Die Merkmale des Anspruchs 7 bringen den Vorteil mit sich, daß die Außenseite des erfindungsgemäßen Wandbauelements stofflich homogen erscheint, welches insbesondere für die außenseitige Beschichtung von großer Bedeutung ist, da insoweit - über die gesamte Wandfläche gesehen - einheitliche Klebe- oder Verbindungsverhältnisse geschaffen werden. Diese Vergleichsmäßigung betrifft auch die Verschleißfestigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen, das Diffusionsverhalten für Wasserdampf, das optische Erscheinungsbild usw.
  • Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 12 sind auf eine Variante des Wandbauelements insoweit gerichtet, als hiernach wenigstens zwei, jeweils durch Pfosten und/oder Querbalken gebildete Anordnungen zwecks Bildung eines einheitlichen Wandbauelements gestaffelt angeordnet sind, wobei das System der Pfosten und/oder Querbalken dazu benutzt wird, diese aneinander zu befestigen. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Verklebung erfolgen. In Betracht kommt jedoch auch eine Verschraubung der Pfosten und/oder Querbalken der wenigstens zwei Anordnungen. Es wird diese Ausführungsform dann gewählt, wenn erhöhte Anforderungen an die Wärme- und Schalldämmfähigkeit und/oder die statische Tragfähigkeit bestehen. Ein zwischen den Platten verbleibender Spalt kann zur weiteren Verbesserung der Wärme- und Sahlldämmfähigkeit auch mit einem organischen Schaumwerkstoff, z.B. einem Polyurethan-Schaumwerkstoff ausgefüllt sein. Eingesetzt werden kann hier eine Matte, eine Platte oder auch ein Ortschaum. Nachdem dieser Spalt - in Richtung auf beide Außenseiten hin gesehen - durch anorganische Werkstoffe bzw. Schaumwerkstoffe abgeschirmt ist, geht hiervon keine Gefahr im Brandfall aus. Eine Staffelung zweier oder auch mehrerer Anordnungen von Pfosten, Querbalken oder dergleichen in diesem Sinne kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen.
  • Die Außenseiten des Wandbaulements können in jedem Fall mit Platten beliebiger Art oder auch sonstigen, ausschließlich nach architektonischen Gesichtspunkten ausgewählten Gestaltungselementen beschichtet sein. Vorzugsweise bestehen diese Gestaltungselemente, Platten oder dergleichen wiederum aus einem, den zwischen den Pfosten befindlichen Platten entsprechenden Werkstoff, nämlich Geopolymer-Werkstoff.
  • Die Merkmale des Anspruchs 14 bringen den Vorteil mit sich, daß das Wandbauelement sich durch weitestgehende werkstoffliche Homogenität auszeichnet, so daß insoweit homogene Eigenschaften bereitgestellt werden. Im Falle der Verwendung eines Geopolymer-Schaumwerkstoffs kann eine werkstofflich homogene Verklebung beispielsweise unter Verwendung eines ungeschäumten Geopolymer-Werkstoffs erfolgen, wobei sämtliche, zur Verklebung vorgesehene Oberflächen der beispielsweise nicht aus einem Geopolymer-Werkstoff bestehenden Pfosten, Querbalken oder dergleichen mit einem ungeschäumten Geopolymer-Werkstoff beschichtet sind.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Wandbauelements im Horizontalschnitt;
    • Fig. 2 eine Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines Wandbauelements im Horizontalschnitt;
    • Fig. 3 eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Wandbauelements im Horizontalschnitt.
  • Wesensmerkmal des in Fig. 1 gezeigten Wandbauelements ist eine Anordnung von sich vertikal und parallel zueinander erstreckenden Pfosten 1, die aus Beton bestehen und mit Armierungselementen 2 ausgerüstet sein können. Die Pfosten können auch nach Art eines Fachwerkes angeordnet sein, d.h. mit horizontalen und/oder auch schräg verlaufenden Trägern, Querbalken oder dergleichen untereinander in Verbindung stehen. Das System dieser Pfosten dient hauptsächlich zur Aufnahme statischer Lasten, die über das Wandelement übertragen werden müssen.
  • Wesensmerkmal eines einzelnen Pfostens sind Schrägflächen 3, die sich symmetrisch beiderseits einer Mittelebene 4 erstrecken, und zwar derart, daß der Querschnitt des Pfostens - in Richtung zur Außenseite 5 des Wandelementes hin gesehen - konisch zunimmt. Diese konische Querschnittsgestaltung des Pfostens 5 erstreckt sich - in Richtung senkrecht zur Außenseite 5 gesehen - etwa über 50% der Abmessungen des Pfostenquerschnitts, wobei der restliche Querschnittsanteil eine, wiederum zur Mittelebene 4 symmetrische rechteckige Gestaltung aufweist.
  • Die der Außenseite 5 abgekehrte Schmal- oder Basisseite 6 des einzelnen Pfostens erstreckt sich in der Längsmittelebene 7 des Wandbauelements. Die Pfosten 1 sind jeweils paarweise symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene 7 angeordnet und stehen über ihre Basisseiten 6 unmittelbar miteinander in Verbindung. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Verklebung unter Verwendung eines vorzugsweise stoffhomogenen Klebstoffs erfolgen.
  • Zwischen den Pfosten 1 erstrecken sich Platten 8, die - in dem gezeigten Horizontalschnitt gesehen - jeweils paarweise unter Belassung eines Spaltes 9 symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene 7 vorgesehen sind. Die Platten 8 bestehen vorzugsweise aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff.
  • Es sind die Platten an ihren, den Pfosten zugekehrten Seiten entsprechend der Pfostengeometrie zugeschnitten und fügen sich unmittelbar in das System der Schrägflächen 3 ein. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der Pfosten sind die Platten 8 somit - in Richtung zu den Außenseiten 5, 5' hin gesehen - formschlüssig fixiert. Zur weiteren Verbesserung des Verbundes zwischen den Pfosten 1 und den Platten 8 sind die zwischen diesen Bauelementen bestehenden Kontaktflächen der Pfosten mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Geopolymerschicht, vorzugsweise im ungeschäumten Zustand überzogen, welche eine stofflich homogene Verklebung mit den Platten 8 ermöglicht. Es liegen die den Außenseiten 5, 5' zugekehrten Seiten sämtlicher Platten 8 in einer gemeinsamen Ebene 10, wobei die, ebenfalls in einer gemeinsamen Ebene 11 liegenden, den Basisseiten 6 gegenüberliegenden Breitseiten 12 der Pfosten 1 gegenüber der erstgenannten Ebene 10 einwärts versetzt angeordnet sind. Es ist der, durch diesen Versatz bestehende, durch die Ebenen 10, 11 sowie die zugekehrten Flächen der Platten 8 begrenzte Raum mit Platten 13 belegt, die sich unmittelbar in diesen Raum einfügen, so daß das gesamte Wandelement beidseitig eine außenseitig glatte, durch die Ebene 10 definierte Oberfläche erhält.
  • Die Platten 13 bestehen wiederum aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff und es können die diesen zugekehrten Seiten 12 der Stützen 1 mit einem entsprechenden Werkstoff beschichtet sein, so daß sich auch hier eine stofflich homogene Klebemöglichkeit ergibt.
  • Der zwischen den Platten 8 bestehende Spalt 9 kann mit einem Polyurethanschaum, beispielsweise in der Form einer Matte, jedoch auch mit Ortschaum ausgefüllt sein, um eine erhöhte Wärme- und Schalldämmung des Wandelements zu erreichen. Grundsätzlich kommt hier jedoch jeder, wärme- und/oder schalldämmend wirkende Werkstoff in Betracht.
  • Man erkennt, daß das Wandelement außenseitig beidseitig aus unbrennbaren Bestandteilen zusammengesetzt ist, so daß auch im Brandfall die Struktur erhalten bleibt. Das Wandelement zeichnet sich bereits aufgrund der stoffeigenschaften der Platten 8 durch ein hohes Maß an Wärme- und Schalldämmung aus. Gleichzeitig können diese Platten jedoch bauseitig in einfachster Weise durch Sägen oder Bohren bearbeitet werden, beispielsweise um Druchbrüche herzustellen, die in vielseitiger Weise nutzbar sind, beispielsweise zur Anbringung von Fenstern und Türen. Über eine stoffhomogene Verklebung können diese Durchbrüche andererseits in einfachster Weise auch wieder verschlossen werden, so daß sich die Eigenschaften des ursprünglichen Wandbauelements praktisch vollständig wieder herstellen lassen. Bauseitig, jedoch auch nutzerseitig ergibt sich auf diese Weise ein hohes Maß an Flexibilität. Ein weiterer Vorteil des Geopolymer-Werkstoffs besteht in seinem vergleichsweise geringen Gewicht sowie in dessen Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Wasserdampfdiffusion. Es kann das System der Pfosten 1 auch zur Anbringung von Lasten dienen, beispielsweise von Sanitärkomponenten aller Art. Weiterhin bestehen einfache Möglichkeiten der außenseitigen Beschichtung des Wandelementes, beispielsweise zu architektonischen Zwecken. Von Vorteil ist hierbei die einfache Möglichkeit der Anbringung von Klebeschichten.
  • Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 und 3 sind Funktionselemente, die mit denjenigen der Fig. 1 übereinstimmen, auch entsprechend beziffert, so daß auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung verzichtet werden kann.
  • Wesensmerkmal des in Fig. 2 gezeigten Wandbauelements sind Pfosten 14, die wiederum in gleicher Weise wie die Pfosten 1 symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene 7 paarweise angeordnet sind, die im Bereich ihrer Basisseiten 6 miteinander in Verbindung stehen, beispielsweise miteinander verklebt sind, in deren Breitseiten 12 sich jedoch Ausnehmungen 15 befinden und welche darüber hinaus mit Querbohrungen 16 versehen sind, die sich senkrecht zu den Ebenen 10 erstrecken, und zwar in einem mittleren Bereich des Querschnitts des einzelnen Pfostens 14, so daß die Querbohrungen zweier, an ihren Basisseiten 6 aneinanderliegender Pfosten zueinander fluchtend verlaufen. Diese Querbohrungen dienen jeweils der Aufnahme von Bolzen 17, deren Enden mit Gewinde versehen sind und in die genannten Ausnehmungen 15 hineinragen. Diese Bolzen 17 dienen der Verschraubung der aneinanderliegenden Pfosten 14, wobei zusätzlich zu dieser Verbindung im Bereich der Basisseiten 6 eine vorzugsweise stoffhomogene Verklebung vorgesehen sein kann.
  • Die Ausnehmungen 15 können nach hergestellter Schraubverbindung mit einem Geopolymer-Schaumwerkstoff ausgeschäumt werden, sie können jedoch zwecks besserer tagemöglichkeit auch offengelassen werden.
  • Die weitere Ausgestaltung des Wandelements kann in ähnlicher Weise wie dasjenige gemäß Fig. 1 vorgenommen sein. Insbesondere können die Breitseiten 12 der Pfosten 14 mit Platten 18 belegt, beispielsweise verklebt werden, die hinsichtlich ihrer Oberflächengestaltung ausschließlich nach architektonischen Gesichtspunkten ausgewählt sind. Lediglich beispielhaft sind in diesem Zusammenhang Platten 18 gezeigt, deren Außenfläche zylindrisch ausgebildet ist. Es kommen jedoch grundsätzlich auch Platten 18 von beliebiger Oberflächengestaltung in Betracht. Die Verbindung dieser Platten 18 mit den Seiten 12 der Pfosten 14 kann in gleicher Weise wie die Verbindung der Platten 13 mit den Seiten 12 der Pfosten 1 vorgenommen sein.
  • Bei dem Wandelement gemäß Fig. 2 liegen die Seiten 12 der Pfosten 14 in einer gemeinsamen Ebene 10 mit den entsprechenden Seiten der Platten 8. Dies ist jedoch nicht notwendig und es können die Seiten 12 in gleicherweise wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gegenüber dieser Ebene 10 einwärts versetzt angeordnet sein. Auch kann dieser Versatz derart bemessen sein, daß das erforderliche Tiefenmaß - senkrecht zu den Ebenen 10 gesehen - zur Unterbringung der Verschraubungen erreicht wird.
  • Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 wird davon ausgegangen, daß die dortigen Pfosten einschließlich deren Einbindung in das Wandgefüge stets gleichartig ausgebildet sind/ist. Dies ist jedoch nicht notwendig.
  • Fig. 3 zeigt insoweit ein Wandelement, welches aus unterschiedlich beschaffenen Pfosten 1, 14 besteht, die dementsprechend unterschiedlich miteinander in Verbindung stehen. Es handelt sich hierbei um eine Kombination von Pfosten der Fig. 1 und 2. Wiederum aus Gründen der architektonischen Wandgestaltung können die Platten 13, die den Pfosten 1 zugeordnet sind, außenseitig wiederum mit entsprechenden, dekorativ wirkenden Platten 19 beschichtet, insbesondere verklebt sein, die sich von den Platten 18 unterscheiden. Auch die Platten 19 bestehen in gleicher Weise wie die Platten 18 aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff, so daß einfache Verarbeitungsmöglichkeiten bestehen. Insbesondere tragen auch diese Platten 18, 19 zur weiteren Verbesserung der Wärme- und Schalldämmfähigkeit des Wandbauelementes bei.
  • Ersatzweise für die Platten 18, 19, jedoch auch diese unterlagernd, kann das gesamte Wandbauelement auf seinen Außenseiten 5 mit einer dekorativ wirkenden ebenen Platte 20 beschichtet sein, die wiederum aus einem Geopolymer-Werkstoff besteht. Entsprechend der Größe dieser Platten 20, welche im Oberflächenbereich glatt, jedoch auch strukturiert ausgebildet sein können, kann das optische Erscheinungsbild des gesamten Wandbauelementes verändert werden, und zwar beispielsweise wiederum unter Berücksichtigung ausschließlich architektonischer Gesichtspunkte. Gleichzeitig kann aufgrund der werkstofflichen Beschaffenheit auch dieses Wandelements 20 zur Wärme- und Schalldämmfähigkeit des Bauelementes beitragen und entsprechend dimensioniert sein. Beeinflußt werden kann bei einem Geopolymer-Schaumwerkstoff die Wärme- und Dämmfähigkeit bekanntlich über dessen Porosität, welche über den Schäumprozeß in weiten Grenzen einstellbar ist.
  • Weiterhin können in die einzelne Platte 8 Fenster- und/oder Türrahmen eingearbeitet sein.

Claims (14)

  1. Wandbauelement für den Hochbau, mit einer flächenhaften, fachwerkartigen Anordnung von zur Aufnahme von Lasten bestimmter und ausgestalteter, aus einem anorganischen Werkstoff bestehender Pfosten (1, 14), Querbalken oder dergleichen,
    - wobei in die Zwischenräume der Anordnung mit den Pfosten (1, 14) und/oder Querbelken in Verbindung stehende Platten (8) aus einem anorganischen Schaumwerkstoff eingesetzt sind,
    - wobei die Pfosten (1, 14) - im Querschnitt gesehen - Schrägflächen (3) aufweisen, die sich unter einem Winkel zur Grundebene des Wandbauelements erstrecken und wenigstens einen Teil der zur Verbindung mit angrenzenden Platten (8) bestimmten Oberflächen bilden,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Schrägflächen (3) - im Querscnitt eines Pfostens gesehen - eine ebene, zylindrische oder in sonstiger Weise gekrümmte Gestalt aufweisen,
    - daß das Breitenmaß des Querschnitts eines Pfostens (1, 14) - entlang einer sich senkrecht zur Grundebene des Wandelementes erstreckenden Mittelebene (4) gesehen-ausgehend von einer Schmal- oder Basisseite (6) über die Schrägflächen (3) - ggf. über Zwischenabschnitte - bis zu einer Breitseite (12) hin zunimmt.
  2. Wandbauelement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Platten (8) aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff bestehen.
  3. Wandbauelement nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Pfosten (1, 14) und/oder Querbelken aus geschäumtem oder ungeschäumtem, armiertem oder unarmiertem Geopolymer-Schaumwerkstoff bestehen.
  4. Wandbauelement nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Pfosten (1, 14) und/oder Querbalken aus armiertem oder unarmiertem Beton bestehen.
  5. Wandbauelement nach einem der vorangegangen Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Pfosten (1, 14) und Platten (8) in ihren miteinander in Berührung oder im Eingriff stehenden Oberflächenabschnitten eine zueinander komplementäre Gestaltung aufweisen und vorzugsweise miteinander verklebt sind.
  6. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Pfosten (1, 14) - im Querschnitt gesehen-symmetrisch bezüglich der, sich senkrecht zu der Grundebene des Wandelements erstreckenden Mittelebene (4) ausgestaltet sind.
  7. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet
    - daß die Breitseite (12) eines Pfostens (1)-senkrecht zur Grundebene des Wandbauelements gesehen - versetzt angeordnet ist und
    - daß bei Ausbildung des Pfostens (1) aus einem anderen Werkstoff als demjenigen der Platten (8) der durch das Ausmaß der Versetzung gegebene Raum durch eine Platte (13) ausgefüllt ist, die werkstoffgleich mit der Platte (8) ausgebildet ist.
  8. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß wenigstens zwei flächenhafte, fachwerkartige, miteinander in Verbindung stehende Anordnungen, bestehend jeweils aus zur Aufnahme statischer Lasten bestimmter und ausgestalteter, aus einem anorganischen Werkstoff ausgebildeter Pfosten (1, 14), Querbalken oder dergleichen - senkrecht zur Grundebene des Wandbauelements gesehen - vorgesehen sind,
    - wobei in die Zwischenräume der Anordnungen Platten (8) aus einem anorganischen Schaumwerkstoff eingesetzt sind und
    - daß die Anordnungen über die Pfosten (1, 14) und/-oder Querbalken aneinander befestigt sind.
  9. Wandbauelement nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß sich in der Längsmittelebene (7) zwischen jeweils zwei Platten (8) ein Spalt (9) erstreckt und
    - daß in diesen Spalt (9) ein wärme- und/oder schalldämmend wirkender Werkstoff, beispielsweise in Platten- oder Mattenform oder in sonstiger Form eingesetzt ist.
  10. Wandbauelement nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß der in den Spalt (9) eingebrachte Werkstoff ein organischer Schaumwerkstoff, beispielsweise ein Polyurethan- Schaumwerkstoff ist.
  11. Wandbauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Schrägflächen (3) oder sonstigen Profilierungen der Pfosten (1, 14) zweier aneinander grenzender Anordnungen - senkrecht zur Grundebene des Wandbauelements gesehen - mit Hinblick auf einen beidseitigen Formschluß für die Platten (8) angeordnet sind.
  12. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Platten (14) zweier aneinander grenzender Anordnungen miteinander verschraubt sind.
  13. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß dessen Außenseiten (5, 5') wenigstens teilweise mit ebenen oder gewölbten Platten (19, 20) belegt, insbesondere verklebt sind, die vorzugsweise werkstoffhomogen mit den Platten (8) ausgebildet sind.
  14. Wandbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß sämtliche, zur Verklebung vorgesehene Flächen der Pfosten (1, 14) im Falle einer, von dem Werkstoff der Platten (8, 19, 20) abweichenden Ausbildung ,mit einer, eine werkstoffhomogene Verklebung ermöglichenden Beschichtung überzogen sind.
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