EP3650614B1 - Building structure - Google Patents
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- EP3650614B1 EP3650614B1 EP19207683.4A EP19207683A EP3650614B1 EP 3650614 B1 EP3650614 B1 EP 3650614B1 EP 19207683 A EP19207683 A EP 19207683A EP 3650614 B1 EP3650614 B1 EP 3650614B1
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- E04G11/045—Inflatable forms
Definitions
- the invention relates first to a building construction according to claim 1.
- the building construction described there uses a flexible shell that acts like formwork.
- the shell provides a closed or closable interior that can be filled with a foamed concrete mass.
- the foamed concrete mass has a density of less than 300 kg/m 3 .
- Chambers are provided here, which can be filled with a filling material.
- an inflatable internal chamber is provided.
- a support layer with a mat structure or textile reinforcement, which has cement or concrete, does not emerge from the publication.
- the aim of the present invention is to further develop a building construction described in the subsequently published patent application described at the outset.
- the invention solves the problem according to a first aspect with the features of claim 1.
- the casing is provided with a supporting layer on its inside and/or on its outside or on its inside wall and/or on its outside wall.
- the support layer serves e.g. B. to reinforce the building structure in a pre-assembly state, ie before filling the shell with foamed concrete mass.
- the support layer serves to reinforce the building structure in a final assembly state, ie after the shell has been filled with the foamed concrete mass.
- the backing layer may have a mat structure, e.g. B. comprises a backing layer and a fabric arranged thereon.
- a mat structure e.g. B. comprises a backing layer and a fabric arranged thereon.
- ready-made concrete layers are considered, which are also referred to as rollable concrete, or as ready-made concrete mats, and z. B. are also available under the brand name "Concrete Canvas” from Concrete Canvas Ltd., Block A22, Pontypridd, CF37 5SP, UK.
- These are mat structures which, for example, have a structure which is designed similarly to bandage material (gauze) and in which cement is arranged in the form of cement powder. Such a mat structure can be easily moistened or wetted with water and then allowed to cure.
- a corresponding support layer made of such a mat structure can be sewn to the cover, for example, or connected to the cover in some other way.
- the shell can first be filled with air, and as a result of being filled with compressed air, the shell can be brought into a state that, viewed spatially, corresponds to the final state or finished or assembled state of the building structure.
- a corresponding mat structure can be attached to the inside of the cover and/or to the outside of the cover. Now the mat structure, i.e. the finished cement, can be sprayed or wetted with water. The support layer is then allowed to harden.
- the building construction is now self-supporting.
- the compressed air can then be released from the interior of the shell, and the interior of the shell can now be filled with liquid foamed concrete mass.
- the hardened supporting layer assumes a supporting function. It is therefore used in particular to see the housing construction in a pre-assembled state with sufficient rigidity to allow or facilitate filling of the envelope with foamed concrete mass, and also, if necessary, to provide increased rigidity and/or load-bearing capacity of the building construction in the finished state.
- the support layer can also include a textile reinforcement. This is in particular bordered on both sides by cement or concrete.
- the textile reinforcement can be connected to the shell, for example also sewn.
- the envelope may first be filled with foamed concrete mass.
- the textile reinforcement z. B. be applied with shotcrete, so that z. B. a textile floor layer with a thickness of z. B. 5 mm or 10 mm or 15 mm layer thickness is achieved.
- an additional textile-reinforced concrete layer is created around the hardened foamed concrete mass, or along it, on the inside or outside.
- the textile reinforcement enables the transmission of very large tensile forces, so that the building construction formed in this way is highly load-bearing and rigid.
- the invention relates exclusively to building structures whose shell is filled with foamed concrete.
- the present patent application relates exclusively to building constructions and methods for their manufacture using or relying on foamed concrete masses.
- a foam concrete mass in the sense of the present patent application consists of a mixture of cement paste and foam.
- Cement paste is first produced, i.e. cement mixed with water, with additional additives such as hydroxyapatite or other suitable additives being used. This cement paste is mixed in a first container or made available there.
- Foam is provided independently of the cement paste.
- the foam is provided, for example, in a foam-forming device.
- aerated concrete masses are also known in the prior art: These are concrete masses of essentially conventional type, with the cement paste being mixed with gases, which lead to the formation of pores in the concrete.
- the building construction according to the invention has a shell made of a flexible material that acts as a formwork.
- the shell provides a completely closed and/or closable interior that can be filled or is filled with a foamed concrete mass.
- the shell can z. B. consist of a textile material. For example, woven or knitted fabrics made from natural or synthetic fibers or from mixtures thereof can be used.
- the shell can also be air permeable to a certain extent. It serves in particular to completely or essentially completely prevent the liquid foam concrete filled into the interior of the shell from escaping.
- the cover can be stored or transported in the manner of a tube or a sack-like structure folded up or compressed in a state of rest. It has an inlet that cooperates with a valve. The inlet and/or the valve can be closed. A conveying line for foam concrete masses can be connected to the inlet. With the help of a pump, the liquid foamed concrete mass can be introduced into the interior of the shell. This is advantageously done under a certain pressure, in particular under a minimum pressure. The filling process is carried out until the shell is completely filled. After it has been completely filled, the envelope made of flexible material has a predetermined three-dimensional shape that corresponds to the envelope contour of the building structure to be manufactured or a part thereof.
- the shell filled with foamed concrete now has a geometric contour or three-dimensional shape that corresponds or can correspond to the contour of the building structure to be manufactured. For example, this can be a planar element or an arbitrarily curved three-dimensional shape.
- this building element as a whole provides a building construction.
- tent-like accommodations can be provided that have a single shared living space or, in an alternative of the invention, also have multiple rooms or partitions.
- the foam concrete mass After a relatively short time, e.g. B. after 24 hours, the foam concrete mass is fully cured.
- the curing times depend, among other things, on the humidity of the ambient air and on the ambient temperature.
- the building structure to be manufactured is cured to such an extent that it is self-supporting.
- the shell can remain permanently on the building structure manufactured in this way.
- the building construction can be made as follows: A shell is provided at a construction site, ie at the later erection or assembly site of the building. This can be easily transported to the construction site in a compact, space-saving manner.
- a foam concrete mass is produced on site and the shell is filled with it.
- the envelope can therefore be filled at the later installation site of the building structure.
- the cover can also be positioned or fixed in position during filling.
- the shell is underlaid or overlaid by a supporting layer until the foamed concrete mass has hardened.
- the supporting layer thus serves as a position-fixing means or as a positioning means.
- the support layer remains in the building structure and ensures a permanent increase in rigidity.
- the finished casing construction features a shell that remains attached to the hardened foam concrete core.
- the flexible shell is designed in such a way that it acts as a kind of reinforcement.
- this reinforcement for example, mortar layers or plaster layers, optionally also layers of paint, can be fastened in a particularly simple manner.
- small amounts of liquid foamed concrete mass can exit through the envelope after the filling of the envelope, and thus partially coat or wet the outside of the envelope with the liquid foamed concrete mass. If necessary, these parts of the foamed concrete mass emerging from the shell can also be smoothed out in order to avoid subsequent application, e.g. B. a layer of paint to facilitate.
- foamed concrete masses are understood to mean those materials which have a density of less than 300 kg/m 3 in the hardened and dried state.
- Foam concrete masses can already be produced today that have such low densities, for example in the order of magnitude of between 100 and 200 kg/m 3 .
- the density to be achieved depends on the one hand on the aggregates used and on the other hand on the required strength and rigidity of the hardened building structure.
- the envelope may have a single chamber or may be divided into multiple chambers. It can further be provided that the shell has only one inlet or, alternatively, a plurality of inlets. As is known, for example, from air mattresses, structural elements according to the invention can be provided using a cover that has a number of chambers, with each chamber being assigned its own inlet or, alternatively, a number of its own inlets.
- a valve can be assigned to each inlet.
- the valve can be designed to close automatically or to be closed manually. It can also be a simple non-return valve, which allows filling but blocks an outlet.
- the envelope has a number of chambers which are separate from one another and are filled with foamed concrete masses of different bulk densities.
- chambers can be designed in the manner of pipes or hoses and filled with foamed concrete masses of higher bulk density. Adjacent chambers of the shell with a larger volume can be filled with foamed concrete masses of a lower bulk density.
- the strands of foamed concrete mass with a higher bulk density can ensure greater strength or rigidity of the structural element thus formed, in the manner of a strut.
- a kind of skeleton construction for a component or for a building is thereby possible, with the stiffening struts formed in this way being an integral part of the shell or the formwork.
- dimensions of 50 to 300 kilograms per cubic meter can be regarded as low bulk densities, and densities of 500 to 1,200 kilograms per cubic meter can be regarded as higher foamed concrete bulk densities.
- a coupling point is advantageously arranged, which allows coupling and decoupling of a conveying line for conveying the liquid foamed concrete mass from the shell. It is provided and covered by the invention if the liquid foamed concrete mass is supplied under pressure from the mixing device to the respective valve with the aid of a pump. As soon as the corresponding chamber is filled, the delivery line can be decoupled from the valve and, if necessary, coupled to another valve in order to fill another chamber of the same shell or another shell with liquid foamed concrete mass.
- one chamber has several points at a distance from one another has different inlets, for example to ensure uniform filling and homogeneous propagation of the liquid foamed concrete mass within the interior of the shell.
- the sheath can contain fibers or consist of fibers that can withstand particularly high tensile forces, such as glass fibers, carbon fibers, Kevlar fibers, aramid fibers or metal wires.
- the support layer has a mat structure and cement or concrete.
- the cement or concrete can be housed and held in powder form in the mat structure.
- ready-made concrete mat structures come into consideration here, which only require wetting with water in order to mature into a hardenable supporting layer.
- Such a mat structure typically includes a backing and a fabric attached to the backing.
- the tissue can, for. B. made of textile material or fiber material.
- the carrier layer can also consist of plastic film.
- the supporting layer includes a textile reinforcement as well as cement or concrete.
- the textile reinforcement can first be attached to the shell in a pre-assembled state and after the shell has been filled with compressed air or with foamed concrete mass, a cement or concrete mass can be applied to the textile reinforcement, for example by spraying.
- the support layer comprises cement or concrete in the form of a layer subsequently attached to the textile reinforcement.
- the support layer After the support layer has hardened, it provides the desired stability and rigidity.
- the supporting layer is formed by a mat structure, which comprises a carrier layer and a fabric arranged thereon.
- the carrier layer can consist of plastic, for example.
- the invention also includes when the carrier layer consists of a water-soluble material.
- film-like materials can be used for the backing layer, such as water-soluble films z. B. are known from dishwashing pads ago, so have a kind of outer packaging that comes into contact with water to dissolve.
- Materials such as polyvinyl alcohol (PVOH, PVA or PVAL) are particularly suitable for the carrier layers.
- the carrier layer of the mat structure and/or the textile reinforcement is at least partially, ie z. B. linearly or selectively or in certain areas, firmly connected to the shell.
- the connection can be achieved, for example, by sewing, gluing, welding, clamping, riveting or some other suitable attachment.
- the textile reinforcement is bordered on both sides by a concrete mass.
- the concrete mass used here differs from the foamed concrete mass by a significantly higher bulk density.
- the textile reinforcement can have a net-like structure, for example, which can be penetrated or at least partially penetrated by the concrete mass.
- the invention solves the problem described above according to a further aspect with the features of claim 6.
- the invention relates to a method for manufacturing a building structure according to claim 5.
- the object of the invention is to specify a method with which a building structure that includes a shell that can be filled with foamed concrete mass can be improved.
- the invention solves the problem with the features of claim 5 and according to an alternative embodiment of the invention with the features of claim 6.
- a shell made of a flexible, z. B. textile material is provided.
- the shell can be filled with foamed concrete mass and should be filled with foamed concrete mass to achieve the final assembly state of the housing construction.
- the casing is filled with air, in particular with compressed air, in accordance with method step b) of claim 5 .
- a supporting layer is provided. This can be provided on the outer wall and/or on the inner wall of the casing.
- the invention encompasses attaching the support layer to the outside or the inside of the envelope.
- the envelope is provided either before the envelope is filled with air or after the envelope has been filled with air.
- the supporting layer can comprise a mat structure or a textile reinforcement, with cement or concrete also being provided.
- the mat structure can, for example in the manner of a ready-mixed concrete layer, comprise a fabric structure and a carrier layer, the structure or fabric being interspersed with cement or concrete.
- the mat structure can be firmly connected to the shell, z. B. be sewn.
- the building structure can unfold, so that the supporting layer—attached or adhering to the shell—also assumes a three-dimensional shape that corresponds to the three-dimensional shape of the building structure when assembled.
- the mat structure can now be wetted with water.
- the support layer is then allowed to harden.
- the shell can be filled with foamed concrete mass.
- the support layer is therefore a support structure that ensures that the spatial shape of the building construction remains secure even during and after the shell is filled with foamed concrete. In addition, this can increase the rigidity and load-bearing capacity of the building structure.
- the shell is first filled with air, and then a supporting layer is attached—on the inside and/or outside of the shell—which includes a textile reinforcement and cement or concrete.
- the textile reinforcement can be fastened to the shell in the pre-assembly state or only fixed to the shell after the shell has been filled with air.
- the reinforcement can now be filled with liquid cement mass or liquid concrete mass are applied and are particularly interspersed or penetrated by this.
- a textile-reinforced concrete layer is provided, which extends along the shell either on the inside and/or on the outside. When this textile concrete layer has hardened, the shell can be filled with foam concrete mass.
- the shell is first filled with foamed concrete mass and only after the foamed concrete mass has hardened is attached to the outside or inside of the building structure on the outside or inside a supporting layer, which comprises textile reinforcement and cement or concrete.
- a shell is first provided, the shell is filled with foamed concrete mass, and before or after the shell is filled with foamed concrete mass, a support layer is provided on an outside or on an inside of the shell.
- the supporting layer can comprise a mat structure and/or a textile reinforcement as well as cement or concrete.
- Such a building construction is, for example, in 2 and 3 shown: A substantially dome-shaped, tent-like structure can be seen there, which has a door 40 and, for example, can be continuously arched.
- a building structure 10 has at least wall sections and ceiling sections which, overall, provide an interior space of a building, the wall sections and/or the ceiling sections being provided by at least one shell 11, which is filled with foamed concrete mass or can be filled .
- the building construction according to the invention has at least one shell 11 which comprises an inner wall 12 and an outer wall 13 .
- the shell 11 provides an interior space 14 which can be filled with liquid foamed concrete mass 33 which hardens to form a hardened foamed concrete mass 15 within short curing times.
- 1 shows a first container 25, which is filled with cement paste 26.
- a conveying line or supply line 34a goes from the first container 25 to a third container 30.
- FIG. 12 further shows a second container 27 which is filled with foam 28.
- the foam 28 can be provided, for example, with the aid of foaming agents. Also or alternatively, a foam-forming device 29 that is only indicated can be provided for forming the shape or contribute to the formation of foam.
- the second container 27 is also connected to the third container 30 via a conveying line 34b.
- the third container 30 there is an agitator 31 which stirs, mixes and homogenizes the mixture consisting of cement paste 26 and foam 28 .
- the so provided liquid foamed concrete mass 33 is supplied to an inlet 36 of the shell 11 via delivery lines 34c and 34d with the aid of a pump 35 .
- An openable and closable valve 37 can open and close access to the shell 11, respectively. 1 shows a kind of snapshot in which the liquid foamed concrete mass 33 is just about to get into the interior 14 of the shell 11 .
- 3 shows that the shell 11 can be continuously curved.
- the building structure 10 may have only a single skin 11 or, alternatively, like this 4 illustrated, over several chambers 38a, 38b, 38c.
- the multiple chambers can be separate from each other.
- Each chamber can be provided with its own port or valve 39a, 39b, 39c.
- FIG. 5a a building structure 10 can be seen which is in a pre-assembly state 49 .
- the shell 11 is not yet filled with liquid foam concrete mass 33, but with air.
- the inlet 36 can also be used to fill the envelope 11 with air.
- the valve 37 is closed.
- the building structure 10 located in the pre-assembly state 49 according to Figure 5a can thus retain its shape, at least for a certain period of time.
- a support layer 17 is provided on the inner wall 12 of the cover 11 and a further support layer 17 is provided on the outer wall 13 of the cover 11 .
- a supporting layer 17 is only provided on one of the two walls 12, 13.
- the support layer 17 is provided by a mat structure 18 which is fixedly connected to the outer wall 13 of the cover 11. Points to this 6 Seam areas 45a, 45b.
- the mat structure 18 includes evidencing 6 a carrier layer 21 on which a fabric 22 is arranged.
- the carrier layer 21 and fabric 22 can form a handling unit which is connected directly to the cover 11 during the manufacture of the cover 11 .
- a seam connection 45a can be provided, which only connects the carrier layer 21 to the casing wall 13.
- a seam connection 45b can be provided, which connects the entire mat structure 18, ie also the fabric 22, to the outer wall 13 of the cover 11.
- the carrier layer 21 can be provided by a foil made of any desired material.
- Fabric 22 is fastened to the carrier layer, which fabric is designed, for example, in the manner of gauze, as is known from bandage gauze material. Other materials that form a matrix of the tissue can also be considered.
- the fabric 22 is interspersed with cement or a cement mixture or a concrete mixture in powdered form.
- a boundary layer 51 of the mat structure 18 can also be present on the outside, which prevents cement particles from escaping to the outside.
- the shell 11 in accordance with a pre-assembly state 49 Figure 5a is transferred by inflating with air, spans with the shell 11 and at the same time also the support layer 42 fastened to the outer wall 13 of the shell 11 .
- the mat structure 18 can be connected to the outer wall 13 of the cover 11 in a punctiform or linear manner or in certain areas or over the entire surface.
- the mat structure 18 can be wetted with water.
- an operator can wet the mat structure 18 with water using a water hose or an application device.
- the building structure 10 retains its pre-assembly state 49 as shown in FIG Figure 5a . This is independent of whether a corresponding supporting layer 17 with a hardened mat structure 18 is provided only on the outer wall 13 or only on the inner wall 12 or on both walls 12, 13.
- Figure 5b shows a hardened outer support layer 44a and a hardened inner support layer 44b as well as a hardened foam concrete mass 15.
- the production of the building structure 10 can be simplified and guaranteed with high precision:
- the final three-dimensional shape of the housing structure 10 is already specified after the support layers 44a, 44b have hardened, so that the position of the shell 11 can be fixed before the filling of the Shell 11 with liquid foam concrete mass 33 is guaranteed.
- the supporting layer 17 or the hardened supporting layer 44a or 44b can also serve as a supporting structure for the shell 11 and the liquid foamed concrete mass 33 filled therein, so that until the foamed concrete mass 15 has hardened completely, the mechanical stability of the building structure 10 is ensured by the hardened supporting layers 44a, 44b is increased.
- the hardened supporting layer 44a or 44b can contribute to increasing the overall load-bearing capacity of the building structure 10 .
- the support layer 17 is provided by a composite structure which comprises a textile reinforcement 19 and, in turn, cement and concrete portions 20.
- the support layer is made in a different way:
- the textile reinforcement 19 can - what in 7 is not shown - for example, with the shell 11, namely, with the Outer wall 13 of the shell 11 are connected, for example, also be sewn. Another form of fixing the position of the textile reinforcement 19 relative to the cover 11 is also covered by the invention.
- the case 11 connected to the textile reinforcement 19 can now in turn, as in the exemplary embodiment of Figure 5a , to be filled with air.
- the textile reinforcement 19 also stretches out at the same time.
- the shell 11 can also be filled directly with foamed concrete mass 33 . This also causes the cover 11 to expand and the textile reinforcement 19 to expand as well.
- a liquid concrete mass is applied to it.
- a supporting layer 17 is provided on the one hand, which offers a high load-bearing capacity.
- the hardened concrete masses 23a, 23b permanently connect the reinforcement 19 to the outer wall 13 of the shell 11, or, in the case of internal attachment, to the inner wall 12 of the shell 11.
- the shell 11 is filled with air, and then the supporting layer 17 is generated on the outer wall 13 and/or on the inner wall 12 by spraying with liquid concrete.
- the compressed air can be released from the interior 14 and the interior of the shell 11 can be filled with the concrete mass 33 .
- the support layer 17 according to 7 alternatively, it can also be provided that the interior 14 of the shell 11 is first filled with liquid foamed concrete compound 33, which is then allowed to harden, with the support layer 17 being created on the outer wall 13 and/or on the inner wall after the foamed concrete compound 15 has hardened 12 of the envelope 11 is carried out by applying liquid concrete mass to the textile reinforcement 19 .
- the load-bearing capacity of the building structure can be increased, so to speak, retrospectively.
- a building structure 10 according to the invention having a support layer according to 7 has, ie a textile reinforcement 19, which is bordered by concrete masses, these concrete masses, which border the textile reinforcement 19, have far higher bulk densities than the previously mentioned foamed concrete mass.
- the building structure 10 has, in addition to a shell 11 that can be filled with foamed concrete mass 33, an additional support shell 24 that can be filled with air.
- a separate inlet 52 and a separate valve 53 can be provided in order to fill the supporting shell 24 of the building structure 10 with compressed air in a first step in order to already give the building structure 10 a predetermined spatial shape, and then, in a second step, the Interior 14 of the shell 11 to be filled with liquid foamed concrete mass 33 . 8 shows the foamed concrete mass 15 in the hardened state.
- the support shell 24 can have a assume a supporting function, and e.g. B. the shape of the building structure 10 secure or ensure.
- the support sleeve 24 can be connected directly to the sleeve 11, or it can be designed to be detachable from it.
- a further exemplary embodiment of the building construction according to the invention has an envelope 11 filled with foamed concrete mass 15 which, in addition to the foamed concrete 15, also includes phase-changeable particles.
- Phase-changeable particles within the meaning of the present patent application are those substances or elements that can change their phase under the influence of temperature.
- this can be waxy or made of wax particles that change their phase when a melting point is exceeded, ie z. B. change from a solid state to a liquid state.
- energy can be withdrawn from the environment on the one hand.
- the thermal conductivity or the heat capacity of the layer of the building structure enriched with these phase-changeable particles can change.
- Phase changeable items are in 9 shown hatched as an example and are only partially denoted by reference numerals 48a, 48b, 48c, 48d.
- Each phase changeable particle 48a, 48b, 48c, 48d comprises a shell, e.g. B. can be provided by a film, and an inner material.
- the inner material can be provided, for example, stearin, in particular high-purity stearin, ie wax or wax-like material.
- the cover can be provided by a plastic film, for example. According to the invention is also proposed to use an alginate for the shell structure of the phase changeable particles or to use a chitosan-containing material.
- phase changeable particles 48a, 48b, 48c, 48d directly in the hardened foam concrete mass.
- phase-changeable articles are thus already supplied to the liquid foamed concrete mass 33 during its production.
- a support layer 17 according to the embodiment of FIG 7 represents, wherein here additionally in the support layer 17 phase changeable particles 48a, 48b, 48c, 48d are accommodated.
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Description
Die Erfindung betrifft zunächst eine Gebäudekonstruktion nach Anspruch 1.The invention relates first to a building construction according to claim 1.
Von der Mitanmelderin ist eine Gebäudekonstruktion vergleichbarer Art entwickelt und in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
Die dort beschriebene Gebäudekonstruktion nutzt eine flexible Hülle, die wie eine Schalung fungiert. Die Hülle stellt einen geschlossenen bzw. verschließbaren Innenraum bereit, der mit einer Schaumbetonmasse befüllbar ist. Die Schaumbetonmasse weist eine Dichte von weniger als 300 kg/m3 auf.The building construction described there uses a flexible shell that acts like formwork. The shell provides a closed or closable interior that can be filled with a foamed concrete mass. The foamed concrete mass has a density of less than 300 kg/m 3 .
Aus der
Der vorliegenden Erfindung geht es darum, eine in der nachveröffentlichten eingangs beschriebenen Patentanmeldung beschriebene Gebäudekonstruktion weiterzuentwickeln.The aim of the present invention is to further develop a building construction described in the subsequently published patent application described at the outset.
Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The invention solves the problem according to a first aspect with the features of claim 1.
Gemäß der Erfindung ist die Hülle auf ihrer Innenseite und/oder auf ihrer Außenseite oder an ihrer Innenwandung und/oder an ihrer Außenwandung mit einer Stützschicht versehen. Die Stützschicht dient z. B. dazu, die Gebäudekonstruktion in einem Vormontagezustand, also vor dem Befüllen der Hülle mit Schaumbetonmasse, zu verstärken. Bei einer Alternative der Erfindung dient die Stützschicht dazu, die Gebäudekonstruktion in einem Endmontagezustand, also nach dem Befüllen der Hülle mit der Schaumbetonmasse, zu verstärken.According to the invention, the casing is provided with a supporting layer on its inside and/or on its outside or on its inside wall and/or on its outside wall. The support layer serves e.g. B. to reinforce the building structure in a pre-assembly state, ie before filling the shell with foamed concrete mass. In an alternative of the invention, the support layer serves to reinforce the building structure in a final assembly state, ie after the shell has been filled with the foamed concrete mass.
Die Stützschicht kann eine Mattenstruktur aufweisen, die z. B. eine Trägerschicht und ein daran angeordnetes Gewebe umfasst. Hierfür kommen beispielsweise sogenannte Fertigbetonschichten in Betracht, die auch als rollbarer Beton bezeichnet werden, oder als Fertigbetonmatten, und z. B. auch unter dem Markennamen "Concrete Canvas" bei der Firma Concrete Canvas Ltd., Block A22, Pontypridd, CF37 5SP, UK erhältlich sind. Es handelt sich hierbei um Mattenstrukturen, die beispielsweise eine Struktur aufweisen, die ähnlich wie Verbandsmaterial (Mull) ausgebildet ist und in der Zement in Form von Zementpulver angeordnet ist. Eine solche Mattenstruktur kann auf einfache Weise mit Wasser befeuchtet oder benetzt werden, und kann sodann aushärten.The backing layer may have a mat structure, e.g. B. comprises a backing layer and a fabric arranged thereon. For this purpose, for example, so-called ready-made concrete layers are considered, which are also referred to as rollable concrete, or as ready-made concrete mats, and z. B. are also available under the brand name "Concrete Canvas" from Concrete Canvas Ltd., Block A22, Pontypridd, CF37 5SP, UK. These are mat structures which, for example, have a structure which is designed similarly to bandage material (gauze) and in which cement is arranged in the form of cement powder. Such a mat structure can be easily moistened or wetted with water and then allowed to cure.
Eine entsprechende Stützschicht aus einer solchen Mattenstruktur kann beispielsweise mit der Hülle vernäht oder auf sonstige Weise mit der Hülle verbunden sein.A corresponding support layer made of such a mat structure can be sewn to the cover, for example, or connected to the cover in some other way.
Gemäß der Erfindung kann beispielsweise die Hülle zunächst mit Luft befüllt werden, wobei sich die Hülle in Folge der Befüllung mit Druckluft in einen Zustand überführen lässt, der, räumlich betrachtet, dem Endzustand oder Fertig- oder Montagezustand der Gebäudekonstruktion entspricht. An der Innenseite der Hülle und/oder an der Außenseite der Hülle kann eine entsprechende Mattenstruktur befestigt sein. Nun kann die Mattenstruktur, also der Fertigzement, mit Wasser besprüht oder benetzt werden. Nachfolgend lässt man die Stützschicht aushärten.According to the invention, for example, the shell can first be filled with air, and as a result of being filled with compressed air, the shell can be brought into a state that, viewed spatially, corresponds to the final state or finished or assembled state of the building structure. A corresponding mat structure can be attached to the inside of the cover and/or to the outside of the cover. Now the mat structure, i.e. the finished cement, can be sprayed or wetted with water. The support layer is then allowed to harden.
Die Gebäudekonstruktion ist jetzt bereits selbsttragend ausgebildet.The building construction is now self-supporting.
Nachfolgend kann die Druckluft aus dem Innenraum der Hülle entlassen werden, und der Innenraum der Hülle kann nun mit flüssiger Schaumbetonmasse befüllt werden. Dabei übernimmt die ausgehärtete Stützschicht eine tragende Funktion. Sie dient also insbesondere dazu, die Gehäusekonstruktion in einem Vormontagezustand mit einer ausreichenden Steifigkeit zu sehen, um ein Befüllen der Hülle mit Schaumbetonmasse zu ermöglichen oder zu erleichtern, sowie gegebenenfalls auch dazu, im fertigen Zustand für eine erhöhte Steifigkeit und/oder Tragfähigkeit der Gebäudekonstruktion zu sorgen.The compressed air can then be released from the interior of the shell, and the interior of the shell can now be filled with liquid foamed concrete mass. The hardened supporting layer assumes a supporting function. It is therefore used in particular to see the housing construction in a pre-assembled state with sufficient rigidity to allow or facilitate filling of the envelope with foamed concrete mass, and also, if necessary, to provide increased rigidity and/or load-bearing capacity of the building construction in the finished state.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Stützschicht auch eine textile Armierung umfassen. Diese ist insbesondere beidseitig von Zement oder Beton eingefasst. Die textile Armierung kann mit der Hülle verbunden, beispielsweise ebenfalls vernäht sein. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Hülle zunächst mit Schaumbetonmasse gefüllt werden. Wenn die Schaumbetonmasse ausgehärtet ist, kann die textile Armierung z. B. mit Spritzbeton beaufschlagt werden, so dass z. B. eine Textilboden-Schicht mit einer Stärke von z. B. 5 mm oder 10 mm oder 15 mm Schichtdicke erreicht wird. Auf diese Weise wird um die ausgehärtete Schaumbetonmasse herum, oder entlang dieser, innenseitig oder außenseitig, eine zusätzliche Textilbetonschicht erzeugt. Die textile Armierung ermöglicht die Übertragung sehr großer Zugkräfte, so dass die so gebildete Gebäudekonstruktion in höchstem Maße hochtragend und biegesteif ausgebildet ist.According to an alternative embodiment of the invention, the support layer can also include a textile reinforcement. This is in particular bordered on both sides by cement or concrete. The textile reinforcement can be connected to the shell, for example also sewn. In one embodiment, the envelope may first be filled with foamed concrete mass. When the foam concrete mass has cured, the textile reinforcement z. B. be applied with shotcrete, so that z. B. a textile floor layer with a thickness of z. B. 5 mm or 10 mm or 15 mm layer thickness is achieved. In this way, an additional textile-reinforced concrete layer is created around the hardened foamed concrete mass, or along it, on the inside or outside. The textile reinforcement enables the transmission of very large tensile forces, so that the building construction formed in this way is highly load-bearing and rigid.
Die Erfindung bezieht sich ausschließlich auf Gebäudekonstruktionen, deren Hülle mit Schaumbetonmasse befüllt ist.The invention relates exclusively to building structures whose shell is filled with foamed concrete.
Während herkömmliche Betonmassen Dichten in einer Größenordnung von etwa 2,5t/m3 aufweisen, wurden in jüngster Zeit, teilweise unter Beteiligung der Anmelder, Schaumbetonmassen entwickelt, die eine erheblich reduzierte Dichte gegenüber herkömmlichen Betonmassen aufweisen.While conventional concrete masses have densities on the order of about 2.5 t/m 3 , foamed concrete masses have recently been developed, in some cases with the participation of the applicants, which have a significantly reduced density compared to conventional concrete masses.
Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich ausschließlich auf Gebäudekonstruktionen sowie auf Verfahren zu deren Herstellung, die Schaumbetonmassen verwenden oder darauf zurückgreifen.The present patent application relates exclusively to building constructions and methods for their manufacture using or relying on foamed concrete masses.
Eine Schaumbetonmasse im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung besteht aus einem Gemisch aus Zementleim und Schaum.A foam concrete mass in the sense of the present patent application consists of a mixture of cement paste and foam.
Es wird zunächst Zementleim hergestellt, also mit Wasser angerührter Zement, wobei weitere Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Hydroxylapatit oder andere geeignete Zuschlagstoffe, verwendet werden. Dieser Zementleim wird in einem ersten Behältnis angerührt, oder dort bereitgestellt.Cement paste is first produced, i.e. cement mixed with water, with additional additives such as hydroxyapatite or other suitable additives being used. This cement paste is mixed in a first container or made available there.
Unabhängig von dem Zementleim wird Schaum zur Verfügung gestellt. Der Schaum wird beispielsweise in einer Schaumbildungsvorrichtung bereitgestellt.Foam is provided independently of the cement paste. The foam is provided, for example, in a foam-forming device.
Der Zementleim und der Schaum werden sodann in einem weiteren Verfahrensschritt miteinander gemischt. Es handelt sich hierbei um eine Schaumbetonmasse im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung.The cement paste and the foam are then mixed together in a further process step. This is a foam concrete mass within the meaning of the present patent application.
Im Unterschied zu Schaumbetonmassen sind im Stand der Technik auch noch Porenbetonmassen bekannt: Dies sind Betonmassen von im Wesentlichen herkömmlicher Art, wobei der Zementleim mit Gasen versetzt wird, die zu einer Porenbildung in dem Beton führen.In contrast to foamed concrete masses, aerated concrete masses are also known in the prior art: These are concrete masses of essentially conventional type, with the cement paste being mixed with gases, which lead to the formation of pores in the concrete.
Die erfindungsgemäße Gebäudekonstruktion weist eine als Schalung fungierende Hülle aus einem flexiblen Material auf. Die Hülle stellt einen vollständig geschlossenen und/oder verschließbaren Innenraum bereit, der mit einer Schaumbetonmasse befüllbar oder befüllt ist.The building construction according to the invention has a shell made of a flexible material that acts as a formwork. The shell provides a completely closed and/or closable interior that can be filled or is filled with a foamed concrete mass.
Die Hülle kann z. B. aus einem textilen Material bestehen. Beispielsweise können Gewebe oder Gewirke aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder aus Mischungen daraus verwendet werden. Die Hülle kann in einem gewissen Maße auch luftdurchlässig sein. Sie dient insbesondere dazu, den flüssigen, in den Innenraum der Hülle eingefüllten Schaumbeton an einem Austritt vollständig oder im Wesentlichen vollständig zu hindern.The shell can z. B. consist of a textile material. For example, woven or knitted fabrics made from natural or synthetic fibers or from mixtures thereof can be used. The shell can also be air permeable to a certain extent. It serves in particular to completely or essentially completely prevent the liquid foam concrete filled into the interior of the shell from escaping.
Die Hülle kann nach Art eines Schlauches oder eines sackförmigen Gebildes in einem Ruhezustand zusammengefaltet oder komprimiert untergebracht sein oder transportiert werden. Sie weist einen Einlass auf, der mit einem Ventil kooperiert. Der Einlass und/oder das Ventil sind verschließbar. An den Einlass kann eine Förderleitung für Schaumbetonmassen angeschlossen werden. Unter Zuhilfenahme einer Pumpe kann die flüssige Schaumbetonmasse in den Innenraum der Hülle eingebracht werden. Dies geschieht vorteilhafterweise unter einem bestimmten Druck, insbesondere unter einem Mindestdruck. Der Befüllvorgang wird solange durchgeführt, bis die Hülle vollständig befüllt ist. Die Hülle aus flexiblem Material weist nach vollständiger Befüllung eine vorherbestimmte Raumform auf, die der Hüllkontur der zu fertigenden Gebäudekonstruktion oder eines Teiles davon entspricht.The cover can be stored or transported in the manner of a tube or a sack-like structure folded up or compressed in a state of rest. It has an inlet that cooperates with a valve. The inlet and/or the valve can be closed. A conveying line for foam concrete masses can be connected to the inlet. With the help of a pump, the liquid foamed concrete mass can be introduced into the interior of the shell. This is advantageously done under a certain pressure, in particular under a minimum pressure. The filling process is carried out until the shell is completely filled. After it has been completely filled, the envelope made of flexible material has a predetermined three-dimensional shape that corresponds to the envelope contour of the building structure to be manufactured or a part thereof.
Wenn die Hülle vollständig oder ausreichend mit Schaumbetonmasse befüllt ist, wird das Ventil geschlossen, und damit der Einlass abgesperrt. Die flüssige Schaumbetonmasse kann nun nicht mehr durch den Einlass hindurch austreten, sondern ist im Innenraum der Hülle gefangen. Die mit Schaumbeton gefüllte Hülle weist nun eine geometrische Kontur oder Raumform auf, die der Kontur der zu fertigenden Gebäudekonstruktion entspricht oder entsprechen kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein flächenhaftes Element oder um eine beliebig gekrümmte Raumform handeln.When the shell is completely or sufficiently filled with foamed concrete mass, the valve is closed and the inlet is blocked. The liquid foam concrete mass can no longer escape through the inlet, but is trapped inside the shell. The shell filled with foamed concrete now has a geometric contour or three-dimensional shape that corresponds or can correspond to the contour of the building structure to be manufactured. For example, this can be a planar element or an arbitrarily curved three-dimensional shape.
Gemäß der Erfindung stellt dieses Bauelement insgesamt eine Gebäudekonstruktion bereit.According to the invention, this building element as a whole provides a building construction.
So können beispielsweise zeltartige Unterkünfte bereitgestellt werden, die einen einzigen gemeinsamen Wohnraum, oder, bei einer Alternative der Erfindung, auch mehrere Räume oder Partitionen aufweisen.For example, tent-like accommodations can be provided that have a single shared living space or, in an alternative of the invention, also have multiple rooms or partitions.
Nach relativ kurzer Zeit, z. B. nach 24 Stunden, ist die Schaumbetonmasse vollständig ausgehärtet. Die Aushärtezeiten hängen unter anderem von der Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, und von der Umgebungstemperatur ab. Jedenfalls ist bereits nach der kurzen Aushärtezeit die zu fertigende Gebäudekonstruktion jeweils soweit ausgehärtet, dass sie selbstragend ist.After a relatively short time, e.g. B. after 24 hours, the foam concrete mass is fully cured. The curing times depend, among other things, on the humidity of the ambient air and on the ambient temperature. In any case, after the short curing time, the building structure to be manufactured is cured to such an extent that it is self-supporting.
Die Hülle kann an der auf diese Weise gefertigten Gebäudekonstruktion dauerhaft verbleiben.The shell can remain permanently on the building structure manufactured in this way.
Die Gebäudekonstruktion kann also beispielsweise wie folgt gefertigt werden:
An einer Baustelle, also am späteren Aufstell- oder Montageort des Gebäudes, wird eine Hülle bereitgestellt. Diese kann platzsparend komprimiert zum Ort der Baustelle auf einfache Weise transportiert werden.For example, the building construction can be made as follows:
A shell is provided at a construction site, ie at the later erection or assembly site of the building. This can be easily transported to the construction site in a compact, space-saving manner.
Vor Ort wird eine Schaumbetonmasse produziert, und die Hülle damit befüllt. Ein Befüllen der Hülle kann also am späteren Aufstellort der Gebäudekonstruktion erfolgen.A foam concrete mass is produced on site and the shell is filled with it. The envelope can therefore be filled at the later installation site of the building structure.
Während des Auffüllens kann die Hülle bei Bedarf auch positioniert oder lagefixiert werden.If necessary, the cover can also be positioned or fixed in position during filling.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird die Hülle, bis die Schaumbetonmasse ausgehärtet ist, von einer Stützschicht unterfangen oder überfangen. Die Stützschicht dient also im Vormontagezustand der Gebäudekonstruktion als Lagefixierungsmittel oder als Positioniermittel.According to a variant of the invention, the shell is underlaid or overlaid by a supporting layer until the foamed concrete mass has hardened. In the pre-assembly state of the building structure, the supporting layer thus serves as a position-fixing means or as a positioning means.
Nach dem Aushärten der Schaumbetonmasse ist vorgesehen, dass die Stützschicht in der Gebäudekonstruktion verbleibt und dauerhaft für eine Erhöhung der Steifigkeit sorgt.After the foamed concrete mass has hardened, the support layer remains in the building structure and ensures a permanent increase in rigidity.
Die gefertigte Gehäusekonstruktion weist eine Hülle auf, die an dem ausgehärteten Schaumbetonkern verbleibt.The finished casing construction features a shell that remains attached to the hardened foam concrete core.
Vorteilhafterweise ist die flexible Hülle derartig ausgebildet, dass sie als eine Art Armierung fungiert. Auf dieser Armierung können beispielsweise auf besonders einfache Weise Mörtelschichten oder Putzschichten, ggf. auch Farbschichten, befestigt werden. Bei Ausführungsformen der Erfindung können geringe Anteile an flüssiger Schaumbetonmasse nach dem Befüllen der Hülle durch die Hülle hindurch nach außen austreten, und so die Außenseite der Hülle mit der flüssigen Schaumbetonmasse teilweise belegen oder benetzen. Diese aus der Hülle hindurch austretenden Anteile der Schaumbetonmasse können bei Bedarf auch glatt gestrichen werden, um das spätere Aufbringen, z. B. einer Farbschicht, zu erleichtern.Advantageously, the flexible shell is designed in such a way that it acts as a kind of reinforcement. On this reinforcement, for example, mortar layers or plaster layers, optionally also layers of paint, can be fastened in a particularly simple manner. In embodiments of the invention, small amounts of liquid foamed concrete mass can exit through the envelope after the filling of the envelope, and thus partially coat or wet the outside of the envelope with the liquid foamed concrete mass. If necessary, these parts of the foamed concrete mass emerging from the shell can also be smoothed out in order to avoid subsequent application, e.g. B. a layer of paint to facilitate.
Als Schaumbetonmassen im Sinne der vorliegenden Erfindung werden solche Materialien verstanden, die im ausgehärteten und ausgetrockneten Zustand eine Dichte von weniger als 300 kg/m3 aufweisen.For the purposes of the present invention, foamed concrete masses are understood to mean those materials which have a density of less than 300 kg/m 3 in the hardened and dried state.
Bereits heute sind Schaumbetonmassen herstellbar, die derart geringe Dichten aufweisen, beispielsweise in einer Größenordnung zwischen 100 und 200 kg/m3.Foam concrete masses can already be produced today that have such low densities, for example in the order of magnitude of between 100 and 200 kg/m 3 .
Letztendlich hängt die zu erzielende Dichte einerseits von den verwendeten Zuschlagstoffen ab, zum anderen von der geforderten Festigkeit und Steifigkeit der ausgehärteten Gebäudekonstruktion.Ultimately, the density to be achieved depends on the one hand on the aggregates used and on the other hand on the required strength and rigidity of the hardened building structure.
Die Verwendung von flexiblen Hüllen als Schalung für herkömmliche Betonmassen war bislang nicht möglich, da die wirkenden Kräfte zu groß waren. Erst die erfindungsgemäß anzuwendenden Schaumbetonmassen mit sehr geringen Dichten ermöglichen überhaupt die Verwendung einer flexiblen Schalung.The use of flexible shells as formwork for conventional concrete masses was previously not possible because the forces at work were too great. Only the foamed concrete masses to be used according to the invention with very low densities make it possible to use flexible formwork at all.
Die Hülle kann eine einzige Kammer aufweisen, oder in mehrere Kammern unterteilt sein. Weiter kann vorgesehen sein, dass die Hülle nur einen Einlass oder alternativ mehrere Einlässe aufweist. Wie man dies beispielsweise von Luftmatratzen her kennt, können erfindungsgemäße Bauelemente bereitgestellt werden, unter Verwendung einer Hülle, die mehrere Kammern aufweist, wobei jeder Kammer ein eigener Einlass oder alternativ auch mehrere eigene Einlässe zugeordnet sind.The envelope may have a single chamber or may be divided into multiple chambers. It can further be provided that the shell has only one inlet or, alternatively, a plurality of inlets. As is known, for example, from air mattresses, structural elements according to the invention can be provided using a cover that has a number of chambers, with each chamber being assigned its own inlet or, alternatively, a number of its own inlets.
Gemäß der Erfindung kann jeweils einem Einlass ein Ventil zugeordnet sein. Das Ventil kann automatisch schließend oder manuell verschließbar ausgestaltet sein. Es kann sich auch um ein einfaches Rückschlagventil handeln, welches eine Befüllung zulässt, aber einen Austritt sperrt.According to the invention, a valve can be assigned to each inlet. The valve can be designed to close automatically or to be closed manually. It can also be a simple non-return valve, which allows filling but blocks an outlet.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Hülle mehrere Kammern auf, die von einander getrennt sind, und mit Schaumbetonmassen unterschiedlicher Rohdichten befüllt sind.According to one embodiment, the envelope has a number of chambers which are separate from one another and are filled with foamed concrete masses of different bulk densities.
Beispielsweise können Kammern nach Art von Rohren oder Schläuchen ausgebildet sein, und mit Schaumbetonmassen höherer Rohdichte befüllt sein. Benachbarte Kammern der Hülle mit einem größeren Volumen können mit Schaumbetonmassen einer geringeren Rohdichte befüllt sein.For example, chambers can be designed in the manner of pipes or hoses and filled with foamed concrete masses of higher bulk density. Adjacent chambers of the shell with a larger volume can be filled with foamed concrete masses of a lower bulk density.
Nach dem Aushärten der unterschiedlichen Schaumbetonmassen können die Stränge aus Schaumbetonmasse mit höherer Rohdichte nach Art einer Strebe für eine höhere Festigkeit oder Steifigkeit des so gebildeten Bauelementes sorgen. Beispielsweise wird hierdurch eine Art Skelettbauweise für ein Bauelement oder für ein Gebäude möglich, wobei die so gebildeten Versteifungsstreben integraler Bestandteil der Hülle bzw. der Schalung sind.After the different foamed concrete masses have hardened, the strands of foamed concrete mass with a higher bulk density can ensure greater strength or rigidity of the structural element thus formed, in the manner of a strut. For example, a kind of skeleton construction for a component or for a building is thereby possible, with the stiffening struts formed in this way being an integral part of the shell or the formwork.
Als geringe Rohdichten können beispielsweise Maßgrößen von 50 bis 300 Kilogramm pro Kubikmeter ansehen werden, und als höhere Schaumbetonrohdichte können Dichten von 500 bis 1.200 Kilogramm pro Kubikmeter angesehen werden.For example, dimensions of 50 to 300 kilograms per cubic meter can be regarded as low bulk densities, and densities of 500 to 1,200 kilograms per cubic meter can be regarded as higher foamed concrete bulk densities.
Im Bereich des Ventils ist vorteilhaft eine Koppelstelle angeordnet, die ein Ankoppeln und Entkoppeln einer Förderleitung zur Förderung der flüssigen Schaumbetonmasse von der Hülle zulässt. Es ist dabei vorgesehen und von der Erfindung umfasst, wenn die flüssige Schaumbetonmasse von der Mischvorrichtung unter Zuhilfenahme einer Pumpe unter Druck dem jeweiligen Ventil zugeführt wird. Sobald die entsprechende Kammer befüllt ist, kann die Förderleitung von dem Ventil entkoppelt werden, und bei Bedarf mit einem anderen Ventil gekoppelt werden, um eine andere Kammer derselben Hülle oder einer anderen Hülle mit flüssiger Schaumbetonmasse zu befüllen.In the area of the valve, a coupling point is advantageously arranged, which allows coupling and decoupling of a conveying line for conveying the liquid foamed concrete mass from the shell. It is provided and covered by the invention if the liquid foamed concrete mass is supplied under pressure from the mixing device to the respective valve with the aid of a pump. As soon as the corresponding chamber is filled, the delivery line can be decoupled from the valve and, if necessary, coupled to another valve in order to fill another chamber of the same shell or another shell with liquid foamed concrete mass.
Je nach Geometrie des Innenraums kann auch vorgesehen sein, dass eine Kammer an voneinander entfernten Punkten mehrere unterschiedliche Einlässe aufweist, um beispielsweise eine gleichmäßige Befüllung und ein homogenes Propagieren der flüssigen Schaumbetonmasse innerhalb des Innenraums der Hülle zu gewährleisten.Depending on the geometry of the interior space, it can also be provided that one chamber has several points at a distance from one another has different inlets, for example to ensure uniform filling and homogeneous propagation of the liquid foamed concrete mass within the interior of the shell.
Die Hülle kann Fasern enthalten oder aus Fasern bestehen, die besonders große Zugkräfte aushalten können, wie beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kevlar-Fasern, Aramidfasern oder auch Metalldrähte.The sheath can contain fibers or consist of fibers that can withstand particularly high tensile forces, such as glass fibers, carbon fibers, Kevlar fibers, aramid fibers or metal wires.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Stützschicht eine Mattenstruktur auf sowie Zement oder Beton. Der Zement oder Beton kann in Pulverform in der Mattenstruktur untergebracht und gehalten sein. Insbesondere kommen hier Fertigbetonmattenstrukturen in Betracht, die lediglich eine Benetzung mit Wasser erfordern, um zu einer aushärtbaren Stützschicht heranzureifen.According to an advantageous embodiment of the invention, the support layer has a mat structure and cement or concrete. The cement or concrete can be housed and held in powder form in the mat structure. In particular, ready-made concrete mat structures come into consideration here, which only require wetting with water in order to mature into a hardenable supporting layer.
Eine solche Mattenstruktur umfasst in der Regel eine Trägerschicht und ein Gewebe, welches an der Trägerschicht befestigt ist. Das Gewebe kann z. B. aus textilem Material oder aus Fasermaterial bestehen.Such a mat structure typically includes a backing and a fabric attached to the backing. The tissue can, for. B. made of textile material or fiber material.
Die Trägerschicht kann auch Kunststofffolie bestehen.The carrier layer can also consist of plastic film.
Alternativ umfasst die Stützschicht eine textile Armierung sowie Zement oder Beton. Hier kann die textile Armierung zunächst in einem Vormontagezustand an der Hülle befestigt sein und nach dem Befüllen der Hülle mit Druckluft oder mit Schaumbetonmasse kann eine Zement- oder Betonmasse auf die textile Armierung beispielsweise durch Spritzen aufgetragen werden. Bei dieser Variante der Erfindung umfasst die Stützschicht Zement bzw. Beton in Form einer nachträglich an die textile Armierung angebrachte Schicht.Alternatively, the supporting layer includes a textile reinforcement as well as cement or concrete. Here, the textile reinforcement can first be attached to the shell in a pre-assembled state and after the shell has been filled with compressed air or with foamed concrete mass, a cement or concrete mass can be applied to the textile reinforcement, for example by spraying. In this variant of the invention, the support layer comprises cement or concrete in the form of a layer subsequently attached to the textile reinforcement.
Nach dem Aushärten der Stützschicht stellt diese die gewünschte Stabilität und Steifigkeit bereit.After the support layer has hardened, it provides the desired stability and rigidity.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Stützschicht von einer Mattenstruktur gebildet, wobei diese eine Trägerschicht und ein daran angeordnetes Gewebe umfasst. Die Trägerschicht kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Von der Erfindung ist aber auch umfasst, wenn die Trägerschicht aus einem wasserlöslichen Material besteht. Dies bietet insbesondere Vorteile bezüglich des Raumklimas. Beispielsweise können folienartige Materialien für die Trägerschicht eingesetzt werden, wie sie als wasserlösliche Folien, die z. B. von Geschirrspülmittel-Pads her bekannt sind, die also eine Art äußere Verpackung aufweisen, die bei Kontakt mit Wasser zur Auflösung gerät. Insbesondere kommen für die Trägerschichten Materialien wie Polyvinylalkohol in Betracht (PVOH, PVA oder PVAL).According to an advantageous embodiment of the invention, the supporting layer is formed by a mat structure, which comprises a carrier layer and a fabric arranged thereon. The carrier layer can consist of plastic, for example. However, the invention also includes when the carrier layer consists of a water-soluble material. This offers particular advantages with regard to the room climate. For example, film-like materials can be used for the backing layer, such as water-soluble films z. B. are known from dishwashing pads ago, so have a kind of outer packaging that comes into contact with water to dissolve. Materials such as polyvinyl alcohol (PVOH, PVA or PVAL) are particularly suitable for the carrier layers.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Trägerschicht der Mattenstruktur und/oder ist die textile Armierung zumindest abschnittsweise, also z. B. linienförmig oder punktuell oder bereichtsweise, fest mit der Hülle verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise durch Vernähen, Verkleben, Verschweißen, Verklemmen, Vernieten oder eine andere geeignete Befestigung erzielt sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, the carrier layer of the mat structure and/or the textile reinforcement is at least partially, ie z. B. linearly or selectively or in certain areas, firmly connected to the shell. The connection can be achieved, for example, by sewing, gluing, welding, clamping, riveting or some other suitable attachment.
Die textile Armierung ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beidseitig von einer Betonmasse eingefasst. Die hierbei verwendete Betonmasse unterscheidet sich von der Schaumbetonmasse durch eine erheblich höhere Rohdichte. Die textile Armierung kann beispielsweise eine netzartige Struktur aufweisen, die von der Betonmasse durchdrungen oder zumindest teilweise durchdrungen werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the textile reinforcement is bordered on both sides by a concrete mass. The concrete mass used here differs from the foamed concrete mass by a significantly higher bulk density. The textile reinforcement can have a net-like structure, for example, which can be penetrated or at least partially penetrated by the concrete mass.
Die Erfindung löst die oben beschriebene Aufgabe gemäß einem weiteren Aspekt mit den Merkmalen des Anspruchs 6.The invention solves the problem described above according to a further aspect with the features of claim 6.
Zu Vermeidung von Wiederholungen wird, soweit gleiche oder vergleichbare Merkmale eine Rolle spielen, auf die obigen Ausführungen verwiesen.In order to avoid repetition, reference is made to the above statements insofar as the same or comparable features play a role.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen einer Gebäudekonstruktion nach Anspruch 5.According to a further aspect, the invention relates to a method for manufacturing a building structure according to claim 5.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Gebäudekonstruktion, die eine Hülle umfasst, die mit Schaumbetonmasse befüllbar ist, verbessert werden kann.The object of the invention is to specify a method with which a building structure that includes a shell that can be filled with foamed concrete mass can be improved.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 5 und gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 6.The invention solves the problem with the features of claim 5 and according to an alternative embodiment of the invention with the features of claim 6.
Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass zunächst eine Hülle aus einem flexiblen, z. B. textilen Material, bereitgestellt wird. Die Hülle kann mit Schaumbetonmasse befüllt werden und soll zur Erreichung des Endmontagezustands der Gehäusekonstruktion mit Schaumbetonmasse befüllt werden.According to the invention of claim 5 it is provided that first a shell made of a flexible, z. B. textile material is provided. The shell can be filled with foamed concrete mass and should be filled with foamed concrete mass to achieve the final assembly state of the housing construction.
Zunächst wird allerding die Hülle gemäß dem Verfahrensschritt b) des Anspruches 5 mit Luft befüllt, insbesondere mit Druckluft.First of all, however, the casing is filled with air, in particular with compressed air, in accordance with method step b) of claim 5 .
Weiter ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass eine Stützschicht bereitgestellt wird. Diese kann an der Außenwandung und/oder an der Innenwandung der Hülle bereitgestellt sein. Von der Erfindung ist umfasst, die Stützschicht an der Außenseite oder der Innenseite der Hülle zu befestigen.It is further provided in the method according to the invention that a supporting layer is provided. This can be provided on the outer wall and/or on the inner wall of the casing. The invention encompasses attaching the support layer to the outside or the inside of the envelope.
Eine Bereitstellung der Hülle erfolgt entweder vor dem Befüllen der Hülle mit Luft oder nach dem Füllen der Hülle mit Luft.The envelope is provided either before the envelope is filled with air or after the envelope has been filled with air.
Die Stützschicht kann eine Mattenstruktur oder eine textile Armierung umfassen, wobei darüber hinaus Zement oder Beton vorgesehen ist. Die Mattenstruktur kann, beispielsweise nach Art einer Fertigbetonschicht, eine Gewebestruktur und eine Trägerschicht umfassen, wobei die Struktur oder das Gewebe mit Zement oder Beton durchsetzt ist. Die Mattenstruktur kann mit der Hülle fest verbunden, z. B. vernäht sein.The supporting layer can comprise a mat structure or a textile reinforcement, with cement or concrete also being provided. The mat structure can, for example in the manner of a ready-mixed concrete layer, comprise a fabric structure and a carrier layer, the structure or fabric being interspersed with cement or concrete. The mat structure can be firmly connected to the shell, z. B. be sewn.
Im Zuge des Befüllens der Hülle mit Luft kann sich die Gebäudekonstruktion entfalten, so dass die Stützschicht - anhängend oder anhaftend an der Hülle - ebenfalls eine Raumform einnimmt, die der Raumform der Gebäudekonstruktion im Montagezustand entspricht. Die Mattenstruktur kann nun mit Wasser benetzt werden. Anschließend lässt man die Stützschicht aushärten.In the course of filling the shell with air, the building structure can unfold, so that the supporting layer—attached or adhering to the shell—also assumes a three-dimensional shape that corresponds to the three-dimensional shape of the building structure when assembled. The mat structure can now be wetted with water. The support layer is then allowed to harden.
Nach dem Aushärtenlassen der Stützschicht kann die Hülle mit Schaumbetonmasse befüllt werden. Die Stützschicht ist also eine Stützstruktur, die dafür sorgt, dass auch bei und nach dem Befüllen der Hülle mit Schaumbetonmasse die Raumform der Gebäudekonstruktion sicher gewährt bleibt. Außerdem kann hierdurch die Steifigkeit und Tragfähigkeit der Gebäudekonstruktion erhöht werden.After the supporting layer has been allowed to harden, the shell can be filled with foamed concrete mass. The support layer is therefore a support structure that ensures that the spatial shape of the building construction remains secure even during and after the shell is filled with foamed concrete. In addition, this can increase the rigidity and load-bearing capacity of the building structure.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird zunächst die Hülle mit Luft befüllt, und sodann eine Stützschicht - innenseitig und/oder außenseitig an der Hülle - angebracht, die eine textile Armierung umfasst sowie Zement oder Beton. Die textile Armierung kann im Vormontagezustand an der Hülle befestigt sein oder erst nach dem Befüllen der Hülle mit Luft an der Hülle festgelegt werden. Die Armierung kann nun mit flüssiger Zementmasse oder flüssiger Betonmasse beaufschlagt werden und von dieser insbesondere durchsetzt oder durchdrungen werden. Hierdurch wird eine Textilbetonschicht bereitgestellt, die sich entweder innenseitig und/oder außenseitig entlang der Hülle erstreckt. Wenn diese Textilbetonschicht ausgehärtet ist, kann die Hülle mit Schaumbetonmasse befüllt werden.According to an alternative embodiment of the invention, the shell is first filled with air, and then a supporting layer is attached—on the inside and/or outside of the shell—which includes a textile reinforcement and cement or concrete. The textile reinforcement can be fastened to the shell in the pre-assembly state or only fixed to the shell after the shell has been filled with air. The reinforcement can now be filled with liquid cement mass or liquid concrete mass are applied and are particularly interspersed or penetrated by this. In this way, a textile-reinforced concrete layer is provided, which extends along the shell either on the inside and/or on the outside. When this textile concrete layer has hardened, the shell can be filled with foam concrete mass.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird die Hülle zunächst mit Schaumbetonmasse befüllt und erst nach dem Aushärtenlassen der Schaumbetonmasse an der Gebäudekonstruktion außenseitig oder innenseitig eine Stützschicht angebracht, die eine Textilarmierung sowie Zement oder Beton umfasst.According to a variant of the invention, the shell is first filled with foamed concrete mass and only after the foamed concrete mass has hardened is attached to the outside or inside of the building structure on the outside or inside a supporting layer, which comprises textile reinforcement and cement or concrete.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird bei dem Verfahren zum Fertigen einer Gebäudekonstruktion nach Anspruch 6 zunächst eine Hülle bereitgestellt, die Hülle mit Schaumbetonmasse befüllt, und vor oder nach dem Befüllen der Hülle mit Schaumbetonmasse an einer Außenseite oder an einer Innenseite der Hülle eine Stützschicht bereitgestellt. Die Stützschicht kann eine Mattenstruktur und/oder eine textile Armierung umfassen sowie Zement oder Beton.According to a variant of the invention, in the method for manufacturing a building structure according to claim 6, a shell is first provided, the shell is filled with foamed concrete mass, and before or after the shell is filled with foamed concrete mass, a support layer is provided on an outside or on an inside of the shell. The supporting layer can comprise a mat structure and/or a textile reinforcement as well as cement or concrete.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie aus den nachfolgenden, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages of the invention result from the uncited dependent claims and from the following exemplary embodiments illustrated in the drawings.
In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- in einer teilgeschnittenen schematischen Übersichtsdarstellung nach Art eines Blockschaltbildes ein Behältnis mit Zementleim, ein Behältnis mit Schaum, ein Mischbehältnis, mehrere Förderleitungen, eine Pumpe und eine Hülle einer zu fertigenden Gebäudekonstruktion, welche gerade mit einer flüssigen Schaumbetonmasse befüllt wird,
- Fig. 2
- schematisch in Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion eines zeltartigen Gebäudes in einer schematischen vereinfachten Ansichtsdarstellung, wobei eine Türaussparung vorgesehen ist, und die Gebäudekonstruktion im Wesentlichen kuppelförmig ausgebildet ist,
- Fig. 3
- die Gebäudekonstruktion der
Fig. 2 in einer teilgeschnittenen schematischen Ansicht, etwa entlang der Linie III-III inFig. 2 , - Fig. 4
- die Gebäudekonstruktion der
Fig. 2 in einer Draufsicht, etwa entlang des Ansichtspfeils IV inFig. 2 , zur Veranschaulichung einer aus mehreren Kammern bestehenden Hülle, - Fig. 5a
- das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion gemäß
Fig. 3 in einem Vormontagezustand, wobei die Hülle mit Druckluft befüllt ist, und innenseitig der Hülle eine Stützschicht sowie außenseitig der Hülle eine zweite Stützschicht angeordnet ist, - Fig. 5b
- das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5a , wobei die Hülle nach dem Aushärtenlassen der Stützschicht oder der mehreren Stützschichten mit Schaumbetonmasse befüllt ist, - Fig. 6
- in einer vergrößerten Teilkreisdarstellung gemäß Teilkreis VI in
Fig. 5a einen Abschnitt der Außenwandung der Hülle und der daran angeordneten Stützschicht, die beim Ausführungsbeispiel derFig. 6 ein Gewebe, eine Trägerschicht und Zement umfasst, - Fig. 7
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stützschicht einer erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion in einer Darstellung gemäß
Fig. 6 , wobei hier eine textile Armierung vorgesehen ist, die beidseitig von ausgehärterter Betonmasse eingefasst ist, - Fig. 8
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion in einer Darstellung gemäß
Fig. 3 , wobei innenseitig der Hülle eine mit Druckluft befüllbare Stützhülle angeordnet ist, - Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion in einer vergrößerten Darstellung des Teilkreises IX in
Fig. 3 , wobei die Schaumbetonmasse mit phasenänderbaren Partikeln versetzt ist, und - Fig. 10
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stützschicht einer erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion in einer Darstellung gemäß
Fig. 7 , wobei in der Textilbetonschicht phasenänderbare Partikel angeordnet sind.
- 1
- in a partially sectional schematic overview representation in the form of a block diagram, a container with cement paste, a container with foam, a mixing container, several delivery lines, a pump and a shell to be manufactured Building construction, which is being filled with a liquid foam concrete mass,
- 2
- a schematic view of an exemplary embodiment of a building construction according to the invention of a tent-like building in a schematic simplified view, with a door opening being provided and the building construction being essentially dome-shaped,
- 3
- the building construction
2 in a partially sectioned schematic view, approximately along the line III-III in2 , - 4
- the building construction
2 in a plan view, approximately along view arrow IV in2 , to illustrate a multi-chambered envelope, - Figure 5a
- the embodiment of the building structure according to the invention
3 in a pre-assembly state, with the shell being filled with compressed air and a supporting layer being arranged on the inside of the shell and a second supporting layer being arranged on the outside of the shell, - Figure 5b
- the embodiment according to
Figure 5a , wherein the shell is filled with foamed concrete mass after the supporting layer or the several supporting layers have been allowed to harden, - 6
- in an enlarged partial circle representation according to partial circle VI in
Figure 5a a portion of the outer wall of the shell and the support layer arranged thereon, which in the embodiment of6 comprises a fabric, a backing and cement, - 7
- a further exemplary embodiment of a support layer of a building structure according to the invention in a representation according to FIG
6 , where a textile reinforcement is provided here, which is bordered on both sides by hardened concrete mass, - 8
- another embodiment of the building structure according to the invention in a representation according to
3 , wherein a support sleeve that can be filled with compressed air is arranged on the inside of the sleeve, - 9
- a further embodiment of a building construction according to the invention in an enlarged representation of the partial circle IX in
3 , wherein the foamed concrete mass is mixed with phase changeable particles, and - 10
- a further exemplary embodiment of a support layer of a building structure according to the invention in a representation according to FIG
7 , wherein phase-changeable particles are arranged in the textile-reinforced concrete layer.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.Exemplary embodiments of the invention are described by way of example in the following description of the figures, also with reference to the drawings. For the sake of clarity - even if different exemplary embodiments are concerned - the same or comparable parts or elements or areas are denoted by the same reference symbols, sometimes with the addition of lowercase letters.
Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können im Rahmen der Erfindung, gemäß der Ansprüche, auch bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.Features that are only described in relation to one embodiment can also be provided in another embodiment of the invention within the scope of the invention, according to the claims. Such modified exemplary embodiments are included in the invention, even if they are not shown in the drawings.
Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele bezeichnen die erfindungsgemäße Gebäudekonstruktion in ihrer Gesamtheit mit 10.The exemplary embodiments shown in the drawings designate the building structure according to the invention in its entirety with 10.
Eine solche Gebäudekonstruktion ist beispielsweise in
Für die Erfindung entscheidend ist, dass eine erfindungsgemäße Gebäudekonstruktion 10 zumindest über Wandabschnitte und Deckenabschnitte verfügt, die insgesamt einen Innenraum eines Gebäudes bereitstellen, wobei die Wandabschnitte und/oder die Deckenabschnitte von wenigstens einer Hülle 11 bereitgestellt sind, die mit Schaumbetonmasse verfüllt sind oder befüllbar sind.What is decisive for the invention is that a
Die erfindungsgemäße Gebäudekonstruktion weist wenigstens eine Hülle 11 auf, die eine Innenwandung 12 und eine Außenwandung 13 umfasst. Die Hülle 11 stellt einen Innenraum 14 bereit, der mit flüssiger Schaumbetonmasse 33 befüllt werden kann, die innerhalb kurzer Aushärtezeiten zu einer ausgehärteten Schaumbetonmasse 15 aushärtet.The building construction according to the invention has at least one
Zunächst soll anhand der
In dem dritten Behältnis 30 befindet sich ein Rührwerk 31, welches das aus Zementleim 26 und Schaum 28 bestehende Gemisch rührt, mischt und homogenisiert. Nach dem Rühren wird die so bereitgestellte flüssige Schaumbetonmasse 33 über Förderleitungen 34c und 34d unter Zuhilfenahme einer Pumpe 35 einem Einlass 36 der Hülle 11 zugeführt. Ein öffen- und schließbares Ventil 37 kann den Zugang zur Hülle 11 öffnen bzw. verschließen.
Angemerkt sei, dass die Gebäudekonstruktion 10 über nur eine einzige Hülle 11 verfügen kann oder alternativ, wie dies
Im Folgenden wird anhand der
Ausweislich
Hier ist die Hülle 11 noch nicht mit flüssiger Schaumbetonmasse 33 befüllt, sondern mit Luft. Zum Befüllen der Hülle 11 mit Luft kann ebenfalls der Einlass 36 benutzt werden. Nach Befüllung der Hülle 11 mit Luft wird das Ventil 37 geschlossen. Die im Vormontagezustand 49 befindliche Gebäudekonstruktion 10 gemäß
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Die Mattenstruktur 18 umfasst ausweislich
Die Trägerschicht 21 kann von einer Folie aus beliebigem Material bereitgestellt sein. An der Trägerschicht ist Gewebe 22 befestigt, welches beispielsweise nach Art von Mull, wie man es von Verbandsmullmaterial her kennt, ausgebildet ist. Auch andere Materialien, die eine Matrix des Gewebes ausbilden, kommen in Betracht. Das Gewebe 22 ist mit Zement oder einer Zementmischung oder einer Betonmischung in pulverförmiger Form durchsetzt. Auch an der Außenseite kann eine Grenzschicht 51 der Mattenstruktur 18 vorhanden sein, die ein Austreten von Zementpartikeln nach außen hin verhindert.The
Wenn die Hülle 11 in einem Vormontagezustand 49 gemäß
Wenn der Vormontagezustand 49 der Gebäudekonstruktion 10 gemäß
Hierdurch wird die Mattenstruktur 18 insgesamt durchnässst. Aufgrund der chemischen Reaktion mit Wasser erhärtet der Beton. Auf diese Weise wird eine ausgehärtete Stützschicht 44a nach Art einer formsteifen Schale erhalten.As a result, the
Wird nachfolgend die Druckluft aus dem Innenraum 14 der Hülle 11 herausgelassen, behält die Gebäudekonstruktion 10 ihren Vormontagezustand 49 gemäß
Nach dem Aushärten der Stützschicht 17 kann der Innenraum der Hülle 11 mit flüssiger Schaumbetonmasse 33 befüllt werden. Sobald diese ausgehärtet ist (vgl.
Demgegenüber zeigt
Durch das Bereitstellen einer Stützschicht 17 kann die Fertigung der Gebäudekonstruktion 10 vereinfacht werden und mit hoher Präzision gewährleistet werden: Die endgültige Raumform der Gehäusekonstruktion 10 ist schon nach dem Aushärten der Stützschichten 44a, 44b vorgegeben, so dass eine Lagefixierung der Hülle 11 vor dem Befüllen der Hülle 11 mit flüssiger Schaumbetonmasse 33 gewährleistet ist. Die Stützschicht 17 bzw. die ausgehärtete Stützschicht 44a oder 44b kann darüber hinaus als Tragwerk für die Hülle 11 und die darin eingefüllte flüssige Schaumbetonmasse 33 dienen, so dass bis zum vollständigen Aushärten der Schaumbetonmasse 15 die mechanische Stabilität der Gebäudekonstruktion 10 durch die ausgehärteten Stützschichten 44a, 44b erhöht wird.By providing a
Auch nach dem Aushärten der Schaumbetonmasse 15 kann die ausgehärtete Stützschicht 44a oder 44b zur Erhöhung der Gesamt-Tragfähigkeit der Gebäudekonstruktion 10 beitragen.Even after the foamed
Nachfolgend wird anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels anhand der
Während bei dem Ausführungsbeispiel der
Die mit der Textilarmierung 19 verbundene Hülle 11 kann nun wiederum, wie beim Ausführungsbeispiel der
Alternativ kann die Hülle 11 auch unmittelbar mit Schaumbetonmasse 33 befüllt werden. Auch hierdurch spannt sich die Hülle 11 auf und die Textilarmierung 19 wird mit aufgespannt.Alternatively, the
Nach dem Aufspannen der Textilarmierung wird auf diese eine flüssige Betonmasse aufgebracht, die die z. B. von einer Gitterstruktur gebildete Textilarmierung 19 durchdringt oder teilweise durchdringt und zwei Betonmassenschichten 23a, 23b bildet, die die textile Armierung 19 beidseitig einfassen. Nach dem Aushärten wird einerseits eine Stützschicht 17 bereitgestellt, die eine hohe Tragfähigkeit bietet. Zum anderen verbinden die ausgehärteten Betonmassen 23a, 23b die Armierung 19 dauerhaft fest mit der Außenwandung 13 der Hülle 11, oder, bei innenseitiger Befestigung mit der Innenwandung 12 der Hülle 11.After the textile reinforcement has been stretched, a liquid concrete mass is applied to it. B. of a lattice structure formed
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass, wie in den
Nach dem Aushärten der Stützschicht 17 kann die Druckluft aus dem Innenraum 14 entlassen werden und der Innenraum der Hülle 11 mit der Betonmasse 33 befüllt werden.After the supporting
Bei einer Variante der Erfindung der Stützschicht 17 gemäß
Angemerkt sei, dass bei einer Gebäudekonstruktion 10 gemäß der Erfindung, die eine Stützschicht nach
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß
Während des Befüllens der Hülle 11 mit Schaumbetonmasse 33 bzw. während des Aushärtens der flüssigen Schaumbetonmasse zu ausgehärteter Schaumbetonmasse 15 kann die Stützhülle 24 eine tragende Funktion übernehmen, und z. B. die Raumform der Gebäudekonstruktion 10 sichern oder gewährleisten.During the filling of the
Die Stützhülle 24 kann unmittelbar fest mit der Hülle 11 verbunden sein, oder von dieser lösbar ausgebildet sein.The
Gemäß der Erfindung weist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Gebäudekonstruktion eine mit Schaumbetonmasse 15 befüllte Hülle 11 auf, die neben dem Schaumbeton 15 auch noch phasenänderbare Partikel umfasst.According to the invention, a further exemplary embodiment of the building construction according to the invention has an
Phasenänderbare Partikel im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung sind solche Stoffe oder Elemente, die unter Temperatureinwirkung ihre Phase ändern können. Beispielsweise können dies wachshaltige oder aus Wachs bestehende Partikel sein, die bei Überschreitung eines Schmelzpunktes ihre Phase ändern, also z. B. von einem festen Aggregatzustand in einen flüssigen Aggregatzustand ändern. Hierdurch kann einerseits der Umgebung Energie entzogen werden. Zum anderen kann sich die Wärmeleitfähigkeit bzw. die Wärmekapazität der mit diesen phasenänderbaren Partikeln angereicherten Schicht der Gebäudekonstruktion ändern.Phase-changeable particles within the meaning of the present patent application are those substances or elements that can change their phase under the influence of temperature. For example, this can be waxy or made of wax particles that change their phase when a melting point is exceeded, ie z. B. change from a solid state to a liquid state. As a result, energy can be withdrawn from the environment on the one hand. On the other hand, the thermal conductivity or the heat capacity of the layer of the building structure enriched with these phase-changeable particles can change.
Phasenänderbare Artikel sind in
Jeder phasenänderbare Partikel 48a, 48b, 48c, 48d umfasst eine Hülle, die z. B. von einer Folie bereitgestellt sein kann, und ein Innenmaterial. Das Innenmaterial kann beispielsweise Stearin, insbesondere von hochreinem Stearin, also Wachs oder wachsähnlichem Material bereitgestellt sein. Die Hülle kann beispielsweise von einer Kunststofffolie bereitgestellt sein. Gemäß der Erfindung wird auch vorgeschlagen, für die Hüllstruktur der phasenänderbaren Partikel ein Alginat zu verwenden oder ein Chitosan-haltiges Material zu verwenden.Each phase
Durch die phasenänderbaren Materialien kann z. B. die Wärmeaufnahme erhöht werden.Due to the phase changeable materials z. B. the heat absorption can be increased.
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Bei dem Ausführungsbeispiel werden also die phasenänderbaren Artikel bei der Herstellung der flüssigen Schaumbetonmasse 33 dieser bereits zugeführt.In the exemplary embodiment, the phase-changeable articles are thus already supplied to the liquid foamed
Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel der
Claims (7)
- Building construction (10), comprising a shell (11) made of a flexible, e.g. textile, material, acting as a mould, which has an interior (14) filled with a foam concrete mass (15) in the assembled state, wherein the shell is provided with a support layer (17, 41, 42) on its inner wall (12) and/or on its outer wall (13), which strengthens the building construction in a preassembled state before the filling of the shell with the foam concrete mass and/or in a final assembled state after the filling of the shell with the foam concrete mass,
characterised in that
the support layer (17, 41, 42) comprises a mat structure (18) or a textile reinforcement (19) as well as cement or concrete. - Building construction according to claim 1, characterised in that the mat structure (18) comprises a backing layer (21) and a fabric (22) arranged on it.
- Building construction according to one of claims 1 or 2, characterised in that the backing layer (21) or the textile reinforcement (19) is firmly connected with the shell (45a, 45b), at least in some regions.
- Building construction according to claim 1, characterised in that the textile reinforcement (19) is surrounded by a concrete mass (23a, 23b) on both sides.
- Method for creating a building construction (10), in particular a building construction according to one of the preceding claims 1 to 4, comprising the following steps:a) providing a shell (11) made of a flexible, e.g. textile, material,b) filling the shell (11) with air,c) wherein before or after step b), an at least partial provision of a support layer (17, 41, 42) on the outer wall (13) and/or on the inner wall (12) of the shell (11) occurs,d) wherein the support layer comprises a mat structure (18) or a textile reinforcement (19) as well as cement or concrete,e) allowing the support layer to harden,f) filling the shell with a foam concrete mass (33).
- Method for creating a building construction (10), in particular a building construction according to one of the preceding claims, comprising the following steps:a) providing a shell (11) made of a flexible, e.g. textile, material,b) filling the shell (11) with a foam concrete mass (33),c) wherein before or after step b), an at least partial provision of a support layer (17, 41, 42) on the outer wall (13) and/or on the inner wall (12) of the shell (11) occurs,d) wherein the support layer comprises a mat structure (18) or a textile reinforcement (19) as well as cement or concrete.
- Building construction according to one of claims 1 to 4, characterised in that phase-changing material particles are arranged in the support layer and/or in the foam concrete mass, i.e. with a temperature change, their physical state and/or their phase can change.
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