EP0853166B1 - Hohlglasstein der Feuerwiderstandsklasse F - Google Patents

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EP0853166B1
EP0853166B1 EP97122166A EP97122166A EP0853166B1 EP 0853166 B1 EP0853166 B1 EP 0853166B1 EP 97122166 A EP97122166 A EP 97122166A EP 97122166 A EP97122166 A EP 97122166A EP 0853166 B1 EP0853166 B1 EP 0853166B1
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EP
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hollow glass
wall
glass block
shells
fire
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EP0853166A2 (de
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Henning Dr. Franek
Horst Saynisch
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Saint Gobain Oberland AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/42—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings of glass or other transparent material

Definitions

  • the invention relates to a hollow glass brick with the features of the preamble of claim 1 and a wall element comprising at least two such hollow glass bricks, which are suitable for single-shell fire-resistant wall parts of fire resistance class F 30.
  • Wall parts of fire resistance class F 30 must remain effective in the fire tests specified in DIN 4102 for a period of at least 30 minutes as a room closure. During this time, on the side facing away from the fire, they may on average not warm up by more than 140 K above the initial temperature, and at no measuring point may a temperature increase of more than 180 K above the initial temperature occur.
  • Wall parts with commercially available hollow glass bricks only meet these requirements if the wall surfaces consisting of the hollow glass bricks are double-skinned, i.e.
  • a second wall surface is arranged parallel to the glass brick wall surface, which is also formed from glass bricks or from glass panes with corresponding fire-resistant properties.
  • a relevant hollow glass brick is known, between the half-shells of which a wire glass pane is inserted so densely by means of a suitable cement that a partial vacuum can be obtained in the two partial spaces on both sides of the glass pane.
  • This hollow glass brick is also provided as a fire protection element, the wire glass pane being used to prevent the breakthrough of flames.
  • the cited document says nothing about the wall thicknesses of the visible surface walls to be provided.
  • DE-A-28 30 504 describes a further hollow glass brick with a glass pane inserted between its half-shells, which is provided with an IR-reflecting coating.
  • This equipment of the hollow glass brick not intended for fire protection is intended to reduce the thermal permeability of a wall made with it.
  • the invention has for its object to provide a hollow glass brick with which single-walled wall parts can be produced, which correspond to fire resistance class F 30, and to create such a wall element comprising hollow glass bricks. According to the invention, this object is achieved by a hollow glass block with the features of claim 1 and by a wall element with the features of claim 6.
  • the dependent claims subordinate to these claims indicate advantageous developments of these objects.
  • the hollow glass brick according to the invention is characterized in that its two walls forming the visible surfaces have a wall thickness of at least 18 mm and at most 25 mm.
  • the wall element is provided with a circumferential reinforced edge strip of at least 55 to 60 mm in width and 80 mm in thickness made of a heat-insulating mortar or a corresponding concrete.
  • the reinforced joints of approx. 15 mm width between the hollow glass blocks are also filled with thermal insulation mortar or concrete.
  • the wall thickness of the visible surfaces of the glass stone half-shells can be up to about 25 mm; it is preferably approximately 19 to 22 mm. With this preferred wall thickness the requirements of fire resistance class F 30 fully satisfied, and secondly, Glass stone half-shells with these wall thicknesses with the usual existing presses still without create manufacturing difficulties.
  • Another improvement in fire resistance properties can be achieved if in further development of the invention the one arranged between the glass stone half-shells Glass pane on at least one side with one IR-reflective coating is provided.
  • the two glass stone half shells can be used together be welded, the glass pane in this case the welding process in one of the two glass stone half-shells is inserted near the subsequent weld seam.
  • the hollow glass brick consists of the two Glass stone half-shells 1, 2 and in the middle plane of the Hollow glass stone arranged glass pane 8.
  • the two Glass stone half-shells 1, 2 are preferably identical formed and have a wall 3 forming the visible surface and a peripheral side wall 4.
  • the the visible area forming wall 3 has a thickness of about 20 mm, and the circumferential side wall 4 the usual thickness of about 5 to 10 mm.
  • the wall 3 forming the visible surface is along their circumference with a peripheral edge bead 5. However, it is also possible to use the visible surfaces Edge bead 5 omit and in this way the Form visible surfaces of the wall 3 to the edge.
  • the glass pane 8 consists of 4 mm thick float glass. By this glass sheet 8 is the required insulation against reaches heat in the event of fire. If the Glass pane 8 on one or on both sides with one IR-reflecting layer 9 is provided as a result the heat insulation effect further increases because of this Way the radiation portion of the heat transfer through the Glass pane is further reduced.
  • the IR reflective Layer 9 can be pyrolytically applied Be metal oxide layer, for example a layer of fluorine-doped tin oxide, or one after a Multi-layer vacuum applied with one Functional layer made of silver, but can be of course all other known ones Use IR reflecting layers for this.
  • connection of the glass stone half-shells 1, 2 and Glass pane 8 takes place with one another via adhesive layers 10 from a water vapor diffusion-tight adhesive.
  • suitable Glue that has the required properties in terms durability and water vapor tightness have are commercially available. Has proven itself for example the one under the trade name PACTAN 3040 known adhesives from the "Heidelberger Building Material Technology ".
  • the enclosed in the hollow glass brick Air must be permanently dry to a low level Ensure dew point. Gluing the Glass stone half-shells with the glass pane are therefore made in dry air.
  • Prefabricated wall elements can also be made from these hollow glass bricks. These are expediently provided with a circumferential reinforced edge strip of at least 55 to 60 mm in width and 80 mm in thickness made of a heat-insulating mortar or a corresponding concrete.
  • reinforced joints approx. 15 mm wide must also be made of thermal insulation mortar or concrete.
  • the joints must be grooved horizontally in each joint with 2 x ⁇ 6 mm hot-dip galvanized rebar S 500, and vertically in every second joint with 1 x ⁇ 6 mm hot-dip galvanized rebar S 500.
  • Such a wall element which receives no additional vertical load apart from its own weight, can have a size of up to 9.0 m 2 , the height of the wall element being limited to a maximum of about 3.5 m 2 .

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Description

Die Erfindung betrifft einen Hohlglasstein mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein mindestens zwei solcher Hohlglassteine umfassendes Wandelement, welche für einschalige feuerwiderstandsfähige Wandteile der Feuerwiderstandsklasse F 30 geeignet sind.
Wandteile der Feuerwiderstandsklasse F 30 müssen bei den nach DIN 4102 vorgeschriebenen Brandversuchen für einen Zeitraum von wenigstens 30 Minuten als Raumabschluß wirksam bleiben. Während dieser Zeit dürfen sie sich auf der dem Feuer abgekehrten Seite im Mittel um nicht mehr als 140 K über die Anfangstemperatur erwärmen, wobei an keiner Messstelle eine Temperaturerhöhung von mehr als 180 K über die Anfangstemperatur eintreten darf.
Wandteile mit handelsüblichen Hohlglassteinen erfüllen diese Anforderungen nur dann, wenn die aus den Hohlglassteinen bestehenden Wandflächen zweischalig ausgebildet sind, das heißt wenn parallel zu der Glasstein-Wandfläche eine zweite Wandfläche angeordnet ist, die ebenfalls aus Glassteinen gebildet ist oder aus Glasscheiben mit entsprechenden feuerwiderstandsfähigen Eigenschaften.
Aus US-A-2,118,643 ist ein einschlägiger Hohlglasstein bekannt, zwischen dessen Halbschalen eine Drahtglasscheibe mittels eines geeigneten Zements so dicht eingesetzt ist, dass ein Teilvakuum in den beiden Teilräumen beidseits der Glasscheibe erhalten werden kann. Dieser Hohlglasstein ist auch als Brandschutzelement vorgesehen, wobei die Drahtglasscheibe den Durchbruch von Flammen verhindern soll. Demgegenüber sagt die genannte Druckschrift nichts über die vorzusehenden Wandstärken der Sichtflächen-Wände aus.
DE-A-28 30 504 beschreibt einen weiteren Hohlglasstein mit einer zwischen seine Halbschalen eingesetzten Glasscheibe, die mit einer IR-reflektierenden Beschichtung versehen ist. Diese Ausstattung des nicht für den Brandschutz vorgesehenen Hohlglassteins soll die Wärmedurchlässigkeit einer damit ausgeführten Wand vermindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hohlglasstein bereitzustellen, mit dem einschalige Wandteile herstellbar sind, die der Feuerwiderstandsklasse F 30 entsprechen, und ein solche Hohlglassteine umfassendes Wandelement zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Hohlglasstein mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Wandelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Die diesen Ansprüchen jeweils nachgeordneten abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände an.
Der Hohlglasstein gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß seine beiden die Sichtflächen bildenden Wände eine Wandstärke von wenigstens 18 mm und höchstens 25 mm aufweisen.
Das Wandelement ist erfindungsgemäß mit einem umlaufenden bewehrten Randstreifen von wenigstens 55 bis 60 mm Breite und 80 mm Dicke aus einem Wärmedämm-Mörtel oder einem entsprechenden Beton versehen. Die bewehrten Fugen von ca. 15 mm Breite zwischen den Hohlglassteinen sind ebenfalls mit Wärmedämm-Mörtel oder Beton ausgefüllt.
Die Wandstärke der Sichtflächen der Glassteinhalbschalen kann bis etwa 25 mm betragen; vorzugsweise beträgt sie etwa 19 bis 22 mm. Bei dieser bevorzugten Wandstärke sind zum einen die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F 30 voll erfüllt, und zum anderen lassen sich Glassteinhalbschalen mit diesen Wandstärken mit den üblichen vorhandenen Pressen noch ohne fabrikationstechnische Schwierigkeiten herstellen.
Eine weitere Verbesserung der Feuerwiderstandseigenschaften läßt sich erreichen, wenn in Weiterbildung der Erfindung die zwischen den Glassteinhalbschalen angeordnete Glasscheibe auf wenigstens einer Seite mit einer IR-reflektierenden Beschichtung versehen ist.
Die beiden Glassteinhalbschalen können miteinander verschweißt sein, wobei die Glasscheibe in diesem Fall vor dem Schweißvorgang in eine der beiden Glassteinhalbschalen in der Nähe der späteren Schweißnaht eingelegt wird. Vorzugsweise sind jedoch die Glassteinhalbschalen und die als Trennwand wirkende Glasscheibe mit Hilfe eines wasserdampfdiffusionsdichten Klebers miteinander verbunden.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlglassteins ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Der Hohlglasstein besteht aus den beiden Glassteinhalbschalen 1, 2 und der in der Mittelebene des Hohlglasstein angeordneten Glasscheibe 8. Die beiden Glassteinhalbschalen 1, 2 sind vorzugsweise identisch ausgebildet und weisen eine die Sichtfläche bildende Wand 3 und eine umlaufende Seitenwand 4 auf. Die die Sichtfläche bildende Wand 3 hat eine Dicke von etwa 20 mm, und die umlaufende Seitenwand 4 die übliche Dicke von etwa 5 bis 10 mm. Die die Sichtfläche bildende Wand 3 ist entlang ihres Umfangs mit einem umlaufenden Randwulst 5 versehen. Es ist jedoch auch möglich, auf den Sichtflächen den Randwulst 5 wegzulassen und auf diese Weise die Sichtflächen der Wand 3 bis an den Rand eben auszubilden.
Die Glasscheibe 8 besteht aus 4 mm dickem Floatglas. Durch diese Glasscheibe 8 wird die erforderliche Isolierung gegen den Wärmedurchtritt im Brandfall erreicht. Wenn die Glasscheibe 8 auf einer oder auf beiden Seiten mit einer IR-reflektierenden Schicht 9 versehen ist, wird hierdurch die Wärmeisolationswirkung weiter erhöht, da auf diese Weise der Strahlungsanteil des Wärmedurchtritts durch die Glasscheibe weiter verringert wird. Die IR-reflektierende Schicht 9 kann eine pyrolytisch aufgebrachte Metalloxidschicht sein, beispielsweise eine Schicht aus fluordotiertem Zinnoxid, oder eine nach einem Vakuumverfahren aufgebrachte Mehrfachschicht mit einer Funktionsschicht aus Silber, doch lassen sich selbstverständlich auch alle anderen bekannten IR-reflektierenden Schichten hierfür verwenden.
Die Verbindung der Glassteinhalbschalen 1, 2 und der Glasscheibe 8 miteinander erfolgt über Klebeschichten 10 aus einem wasserdampfdiffusionsdichten Kleber. Geeignete Kleber, die die erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich der Dauerhaftigkeit und der Wasserdampfdichtigkeit aufweisen, sind im Handel erhältlich. Bewährt hat sich hierfür beispielsweise der unter dem Handelsnamen PACTAN 3040 bekannte Kleber der Firma "Heidelberger Baustofftechnik". Die in dem Hohlglasstein eingeschlossene Luft muß dauerhaft trocken sein, um einen niedrigen Taupunkt zu gewährleisten. Das Zusammenkleben der Glassteinhalbschalen mit der Glasscheibe erfolgt deshalb in trockener Luft.
Aus diesen Hohlglassteinen können auch vorgefertigte Wandelemente hergestellt werden. Diese werden zweckmäßigerweise mit einem umlaufenden bewehrten Randstreifen von wenigstens 55 bis 60 mm Breite und 80 mm Dicke aus einem Wärmedämm-Mörtel oder einem entsprechenden Beton versehen. Beim Aufbau der Wandelemente sind bewehrte Fugen von ca. 15 mm Breite ebenfalls aus Wärmedämm-Mörtel oder aus Beton vorzusehen. Die Fugen sind horizontal in jeder Fuge mit 2 x ø 6 mm feuerverzinktem Betonstabstahl S 500 gerippt, und vertikal in jeder zweiten Fuge mit 1 x ø 6 mm feuerverzinktem Betonstabstahl S 500 gerippt zu bewehren. Ein solches Wandelement, das außer seinem Eigengewicht keine zusätzliche vertikale Belastung erhält, kann eine Größe von bis zu 9,0 m2 aufweisen, wobei die Höhe des Wandelements auf maximal etwa 3,5 m2 beschränkt ist.
Zwei Wandelemente dieser Art mit den Abmessungen 3,0 x 3,0 m2 wurden Brandversuchen nach DIN 4102 unterworfen. Bei einem dieser Versuche war das Wandelement nach einer Branddauer von 33 Minuten in einer Längsfuge nach außen aufgebrochen, jedoch waren die Wärmedurchtritts-Höchstwerte zu diesem Zeitpunkt noch nicht erreicht. Bei dem zweiten Brandversuch widerstand das Wandelement dem Feuer für eine Zeitdauer von 42 Minuten. Nach dieser Zeit war die erlaubte höchste Erwärmung auf der dem Feuer abgewandten Seite an einzelnen Stellen überschritten. In beiden Fällen genügte das Wandelement also den Bedingungen der Feuerwiderstandsklasse F 30.

Claims (7)

  1. Hohlglasstein aus zwei Halbschalen (1, 2) mit jeweils einer eine Sichtfläche bildenden Wand (3) und einer umlaufenden Seitenwand (4), in dem eine Glasscheibe (8) als Trennwand mit wasserdampfdiffusionsdichter Verbindung zu beiden Seitenwänden (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Sichtflächen bildenden Wände (3) für den Einsatz in einschaligen feuerwiderstandsfähigen Wandteilen der Feuerwiderstandsklasse F 30 eine Wandstärke von wenigstens 18 mm und höchstens 25 mm aufweisen.
  2. Hohlglasstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Glassteinhalbschalen (1, 2) angeordnete Glasscheibe (8) wenigstens auf einer Seite mit einer IR-reflektierenden Beschichtung (9) versehen ist.
  3. Hohlglasstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die IR-reflektierende Beschichtung (9) aus einer pyrolytisch hergestellten Schicht aus einem Metalloxid, insbesondere aus fluordotiertem Zinnoxid, oder aus einer nach einem Vakuumverfahren aufgebrachten Mehrfachschicht mit einer metallischen Funktionsschicht besteht.
  4. Hohlglasstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasscheibe (8) und die Seitenwände (4) der Glassteinhalbschalen (1,2) mit Hilfe eines wasserdampfdiffusionsdichten Klebers (10) miteinander verbunden sind.
  5. Hohlglasstein nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Halbschalen miteinander verschweißt sind, wobei die Glasscheibe vor dem Schweißvorgang in eine der beiden Glassteinhalbschalen in der Nähe der späteren Schweißnaht eingelegt wurde.
  6. Wandelement der Feuerwiderstandsklasse F 30 für den Brandschutz, umfassend mindestens zwei Hohlglassteine nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wandelement mit einem umlaufenden bewehrten Randstreifen von wenigstens 55 bis 60 mm Breite und 80 mm Dicke aus einem Wärmedämm-Mörtel oder einem entsprechenden Beton versehen ist, und dass die bewehrten Fugen von ca. 15 mm Breite zwischen den Hohlglassteinen ebenfalls mit Wärmedämm-Mörtel oder Beton ausgefüllt sind.
  7. Wandelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen horizontal in jeder Fuge mit feuerverzinktem Betonstabstahl gerippt, und vertikal in jeder zweiten Fuge mit feuerverzinktem Betonstabstahl bewehrt sind.
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