DE102011005187A1

DE102011005187A1 - Modularisiertes Formelement und Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen

Info

Publication number: DE102011005187A1
Application number: DE102011005187A
Authority: DE
Inventors: Gunther Plötner
Original assignee: Polycare Research Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Polycare Research Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2012-09-13
Also published as: EA201391294A1; EP2683452B1; PT2683452T; ES2744234T3; WO2012120021A1; EA026346B1; EP2683452A1; PL2683452T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein. modularisiertes Formelement (1), ein flächig ausgeformtes Formelement (16) und/oder ein Bodenelement (33) zur Herstellung von Bauwerken (30). Erfindungsgemäß sind das Formelement (1), das flächig ausgeformte Formelement (16) und/oder das Bodenelement (33) aus Polymerbeton gegossen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken (30) aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen (1), flächig ausgeformten Formelementen (16) und/oder Bodenelementen (33).

Description

Die Erfindung betrifft ein modularisiertes Formelement zur Herstellung von Bauwerken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Im Stand der Technik sind abschnittsweise korrespondierend zueinander ausgeformte Formsteine zur Herstellung von Gebäuden bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes und insbesondere flexibler nutzbares und kostengünstigeres modularisiertes Formelement zur Herstellung von Bauwerken und ein verbessertes Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen anzugeben.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des modularisierten Formelements erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich des Baukastensystems wird die Aufgabe durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim modularisierten Formelement zur Herstellung von Bauwerken ist das Formelement erfindungsgemäß aus Polymerbeton gegossen. Ein solches modularisiertes Formelement aus Polymerbeton ist preisgünstig direkt vor Ort produzierbar, da als Hauptzuschlagsstoff oder Füllmaterial herkömmliches Abraum- und/oder Recyclingmaterial verwendbar ist. Besonders vorteilhafterweise erfolgt ein Abbinden des Polymerbetongemischs innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums von beispielweise 60 Minuten, so dass das modularisierte Formelement nach einer kurzen Aushärtezeit belastet werden kann, wodurch eine besonders schnelle und flexible Bauweise ermöglicht ist.
Vorteilhafterweise weisen modularisierte Formelemente aus Polymerbeton eine besonders hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Schädlings – oder Ungezieferbefall auf. Weiterhin sind modularisierte Formelemente aus Polymerbeton resistent gegen Chemikalien, insbesondere gegen salzhaltige oder saure Umgebungsluft oder Niederschlag, und verwitterungsbeständig. Dadurch tritt keinerlei Stabilitätsverlust an den modularisierten Formelementen auf und die bei herkömmlichen Bauelementen notwendigen periodischen Sanierungsmaßnahmen sind vermieden.
Besonders vorteilhafterweise sind die Außenflächen der modularisierten Formelemente betriebsfertig ausgeformt oder versiegelt, wobei eine Oberflächenqualität der einer herkömmlichen Wandfliese entspricht.
An einer ersten Stirnseite des modularisierten Formelements ist eine Feder und an einer zweiten Stirnseite des modularisierten Formelements ist eine korrespondierend zur Feder ausgeformte Nut angeordnet, so dass stirnseitig aneinander angeordnete modularisierte Formelemente form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Aneinanderreihung einer beliebigen Anzahl von modularisierten Formelementen unter Ausbildung eines Form- und/oder Kraftschlusses zwischen den benachbart angeordneten modularisierten Formelementen ermöglicht.
An einer Oberseite des modularisierten Formelements ist zumindest eine pyramidenstumpfartige Ausformung angeordnet, wobei eine Höhe der pyramidenstumpfartigen Ausformung variabel ist und an einer Unterseite des modularisierten Formelements zumindest eine Aussparung angeordnet ist, welche zumindest abschnittsweise derart korrespondierend zur pyramidenstumpfartigen Ausformung an der Oberseite des modularisierten Formelements ausgebildet ist, dass übereinander angeordnete modularisierte Formelemente form- und kraftschlüssig ineinandergreifen. Somit kann eine Anzahl der pyramidenstumpfartigen Ausformungen auf der Oberseite des modularisierten Formelements an die Länge des modularisierten Formelementes angepasst werden.
Besonders vorteilhafterweise kann die Höhe der pyramidenstumpfartigen Ausformungen derart variiert werden, dass modularisierte Formelemente, welche mittels eines Bindemittels übereinander angeordnet werden, eine verringerte Höhe der pyramidenstumpfartigen Ausformungen aufweisen, während modularisierte Formelemente, welche ohne Bindemittel, also durch alleinigen Kraft- und/oder Formschluss, übereinander angeordnet werden, eine vergrößerte Höhe der pyramidenstumpfartigen Ausformungen aufweisen, so dass die Stabilität der Steckverbindungen zwischen den modularisierten Formelementen erhöht ist.
Ein Innenraum des modularisierten Formelements ist bevorzugt hohl ausgebildet und/oder mit einem aufgeschäumten Material ausgefüllt. Bei einem hohl ausgebildeten Innenraum ermöglicht eine Luftschicht im Innenraum des modularisierten Formelements eine Wärmedämmung. Besonders vorteilhafterweise kann durch den Innenraum des modularisierten Formelements ein flüssiges oder gasförmiges Medium geleitet werden, welches als thermischer Energieträger dient und das modularisierte Formelement wärmt oder kühlt. Durch das Einbringen eines aufgeschäumten und somit besonders gut wärmedämmenden Materials kann auf einfache Weise ein Wärmedämmwert des modularisierten Formelements weiter verbessert werden.
In einer Ausführungsform weist eine Unterseite des modularisierten Formelements eine ebene Grundfläche auf. Dadurch kann das modularisierte Formelement auf ebene Flächen und Untergründe aufgebracht werden, wobei eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung und -einleitung auf oder in den Untergrund erfolgt. Vorteilhafterweise ist ein Innenraum des modularisierten Formelements in Richtung des Untergrunds abgedichtet.
Am oder im modularisierten Formelement sind bevorzugt Aussparungen und/oder Aufnahmen für Ver- und/oder Entsorgungsleitungen, Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, Be- und Entlüftungsvorrichtungen, für Innenwände und/oder Dachelemente angeordnet oder integriert. Somit können die in einem herkömmlichen Gebäude benötigten technischen Einrichtungen verdeckt im modularisierten Formelement geführt oder installiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im Innenraum des modularisierten Formelements ein in Längsrichtung des modularisierten Formelements verlaufender Mittelsteg ausgebildet, so dass der Innenraum des modularisierten Formelements in zwei separate Kammern unterteilt ist. Dadurch ist ein durchgängiges, jeweils über eine gesamte Wandfläche verlaufendes, Zweikammernsystem gebildet, mittels dessen die Wandfläche kühlbar oder beheizbar ist.
An einem flächig ausgeformten Formelement sind randseitig Verbindungsabschnitte angeordnet, mittels derer benachbart angeordnete flächig ausgeformte Formelemente formschlüssig gekoppelt werden können, wobei an einer Unterseite des flächig ausgeformten Formelements Ausformungen angeordnet sind, welche zumindest abschnittsweise derart korrespondierend zu pyramidenstumpfartigen Ausformungen der modularisierten Formelemente ausgeformt sind, dass das flächig ausgeformte Formelement und das modularisierte Formelement formschlüssig ineinandergreifen. Somit ist eine wasserdichte Verbindung einer Mehrzahl flächig ausgeformter Formelemente untereinander ermöglicht, welche vorzugsweise eine Dachfläche ausbilden, welche mittels der unterseitig angeformten Ausformungen formschlüssig auf Wände aus modularisierten Formelementen mit pyramidenstumpfartigen Ausformungen aufsetzbar ist.
Beim Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen ist eine Mehrzahl von gleich und/oder unterschiedlich ausgeformten Formelementen form- und/oder kraftschlüssig und reversibel entsprechend eines Verlegeplans zu einem Bauwerk zusammensetzbar, wobei die Stoßkanten von übereinander angeordneten. Reihen von modularisierten Formelementen versetzt zueinander angeordnet sind. Somit sind auf einfache Weise mittels einer Mehrzahl modularisierter Formelemente beliebig ausgeformte Bauwerke herstellbar, welche resultierend aus der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen den benachbart angeordneten modularisierten Formelementen schnell und unkompliziert mehrfach auf- und abgebaut werden können. Besonders vorteilhafterweise ist eine einfache und unkomplizierte Aufbaubarkeit auch von ungelernten Personen ermöglicht, da keinerlei Werkzeug oder technische Hilfsmittel notwendig sind.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen den benachbart angeordneten modularisierten Formelementen ein Bindemittel einbringbar, so dass ein irreversibler Verbund zwischen den modularisierten Formelementen ausgebildet ist. Dies ermöglicht die Herstellung dauerhafter Bauwerke.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements,
2 schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements gemäß 1,
3 schematisch eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements,
4 schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements gemäß 3,
5 schematisch eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements,
6 schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements gemäß 6, 7 schematisch eine perspektivische Darstellung eines flächig ausgeformten Formelements,
8 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Bodenelements,
9 schematisch eine Ausführungsform eines Verbunds zwischen zwei Wandabschnitten aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente,
10 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Bauwerks aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente und
11 schematisch eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines Bauwerks aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements 1, welches eine oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformung 8 aufweist.
2 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1 gemäß 1.
Ein solches modularisierten Formelement 1 ist aus einem Polymerbeton gegossen. Ein solcher Polymerbeton ist ein Stoffgemisch aus Bindemitteln, Beschleuniger, Härter, weiterer Additive und/oder Inhibitoren und einem Füllmaterial oder einem Füllstoffgemisch. Die Auswahl der Reaktionsharze als Bindemittel sowie der Beschleuniger, Härter und der weiteren Additive und/oder Inhibitoren erfolgt in Abhängigkeit des eingesetzten Füllmaterials sowie der zu erzielenden Materialeigenschaften des jeweiligen modularisierten Formelements 1.
In einer vorteilhaften, nicht dargestellten Ausführungsvariante können in den Polymerbeton oder das Polymerbetongemisch Armierungsgewebe und/oder lose Verstärkungsfasern eingebracht werden, welche eine Stabilität des modularisierten Formelements 1 erhöhen. Dabei können als Faserwerkstoffe sowohl organische und/oder anorganische Faserwerkstoffe als auch Glasfasern oder Kunststoffe verwendet werden.
Das modularisierte Formelement 1 kann in einem herkömmlichen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Gießverfahren hergestellt werden.
Ein solches modularisiertes Formelement 1 aus Polymerbeton ist preisgünstig direkt vor Ort produzierbar, da als Hauptzuschlagsstoff oder Füllmaterial herkömmliches Abraum- und/oder Recyclingmaterial, beispielweise Wüstensand, verwendbar ist. Besonders vorteilhafterweise erfolgt ein Abbinden des Polymerbetongemischs innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums von beispielweise 60 Minuten, so dass das modularisierte Formelement 1 nach einer kurzen Aushärtezeit belastet werden kann, wodurch eine besonders schnelle und flexible Bauweise ermöglicht ist.
Vorteilhafterweise weisen modularisierte Formelemente 1 aus Polymerbeton eine besonders hohe Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Schädlings – oder Ungezieferbefall auf. Weiterhin sind modularisierte Formelemente 1 aus Polymerbeton resistent gegen Chemikalien, insbesondere gegen salzhaltige oder saure Umgebungsluft oder Niederschlag, und verwitterungsbeständig. Dadurch tritt auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen keinerlei Stabilitätsverlust oder Verschleiß an den modularisierten Formelementen 1 auf und die bei herkömmlichen Bauelementen notwendigen periodischen Sanierungsmaßnahmen sind vermieden.
Besonders vorteilhafterweise sind die Außenflächen 2 des modularisierten Formelements 1 betriebsfertig ausgeformt oder versiegelt, wobei eine Oberflächenqualität der einer herkömmlichen Wandfliese entspricht.
Somit sind die modularisierten Formelemente 1 insbesondere zur Schaffung von Bauwerken, Unterkünften und/oder Häusern in den Entwicklungsländern geeignet, da die modularisierten Formelemente 1 preisgünstig vor Ort produzierbar sind. Als Füllmaterial, welches 86 bis 87% des Polymerbetongemisches umfasst, kann herkömmlicher, vor Ort vorhandener Sand verwendet werden.
An einer ersten Stirnseite 3 des modularisierten Formelements 1 ist eine Feder 4 zentral angeordnet. Die Feder 4 erstreckt sich entlang der gesamten Höhe H₁ der ersten Stirnseite 3 des modularisierten Formelements 1. Eine Breite der Feder 4 entspricht vorzugsweise einem Drittel der Gesamtbreite des modularisierten Formelements 1. An einer zweiten Stirnseite 5 des modularisierten Formelements 1 ist eine korrespondierend zur Feder 4 ausgeformte Nut 6 angeordnet. Die Nut 6 erstreckt sich dabei entlang der gesamten Höhe H, der zweiten Stirnseite 5 des modularisierten Formelements 1. Dadurch können stirnseitig aneinander angeordnete modularisierte Formelemente 1 auf einfache Weise form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen.
Zur Ausformung von Eckverbindungen und/oder Laibungen kann eine Stirnseite 3 oder 5 des modularisierten Formelements 1 als ebene Fläche ausgebildet sein.
An einer Oberseite 7 des modularisierten Formelements 1 ist zumindest eine pyramidenstumpfartige Ausformung 8 angeordnet, in welche eine zentrale Aussparung 11 eingebracht ist. Dabei sind die Außenseiten der pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 in einer vom modularisierten Formelements 1 weg weisenden Richtung verjüngt ausgebildet, so dass eine Breite der pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 an der Basis im Vergleich zu einer Breite am oberen Ende der pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 vergrößert ist. Ein aus dieser Verjüngung resultierender Neigungswinkel der Außenseiten der pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 kann dabei variabel angepasst werden. In den Figuren ist diese Verjüngung zur Vereinfachung nicht näher dargestellt. Dabei ist eine Höhe H₂ der pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 variabel und die pyramidenstumpfartige Ausformung 8 ist allseitig von den Außenflächen 2 beabstandet. An einer Unterseite 9 des modularisierten Formelements 1 ist zumindest eine Aussparung 10 angeordnet, welche zumindest abschnittsweise korrespondierend zur pyramidenstumpfartigen Ausformung 8 an der Oberseite 7 des modularisierten Formelements 1 ausgebildet ist. Dadurch können übereinander angeordnete modularisierte Formelemente 1 form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen.
Besonders vorteilhafterweise kann die Höhe H₂ der pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 derart variiert werden, dass modularisierte Formelemente 1, welche mittels eines Bindemittels übereinander angeordnet werden, eine verringerte Höhe H₂ der pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 aufweisen. Demgegenüber weisen modularisierte Formelemente 1, welche ohne Bindemittel, also durch alleinigen Kraft- und/oder Formschluss, übereinander angeordnet werden, eine vergrößerte Höhe H₂ der pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 auf, so dass die Stabilität der Steckverbindungen zwischen den einzelnen modularisierten Formelementen 1 erhöht ist.
Die erste Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1, welches eine oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformung 8 aufweist, ist vorzugsweise mit einer Höhe H₁ von 30 cm, einer Länge L von 15 cm und einer Breite B von 15 cm ausgeformt.
Ein Innenraum 12 des modularisierten Formelements 1 ist bevorzugt hohl ausgebildet. Somit befindet sich im montierten Zustand des modularisierten Formelements 1 ein stehendes, d. h. unbewegliches Luftpolster im Innenraum 12, welches eine Wärmedämmwirkung entfaltet und eine Innenwandung 13 von einer Außenwandung 14 isoliert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist durch die gekoppelten Innenräume 12 einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen 1 einer Wand ein flüssiges oder gasförmiges Speichermedium leitbar, welches als thermischer Energieträger dient und die modularisierten Formelemente 1 und somit die gesamte Wand wärmt oder kühlt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Innenraum 12 des modularisierten Formelements 1 mit einem aufgeschäumten Material ausgefüllt. Bei diesem Material kann es sich beispielweise um einen herkömmlichen aufgeschäumten Kunststoff handeln, welcher ein besonders hohes Wärmedämmvermögen aufweist.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Unterseite 9 des modularisierten Formelements 1 als eine ebene und geschlossene Grundfläche ausgebildet. Diese geschlossene Grundfläche verbessert die gleichmäßige Lastverteilung und -einleitung in den Untergrund und verhindert das Eindringen von Ungeziefer und/oder Feuchtigkeit in den Innenraum 12 des modularisierten Formelements 1. Besonders vorteilhafterweise ist für ein solches modularisiertes Formelement 1 mit geschlossener Unterseite 9 kein Fundament notwendig, da ein ebener und verdichteter Untergrund ausreicht.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können im oder am modularisierten Formelement 1 Aussparungen und/oder Aufnahmen für Ver- und/oder Entsorgungsleitungen, Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, Be- und Entlüftungsvorrichtungen, beispielsweise Kabelkanäle, Rohrdurchführungen und/oder Verteileranschlüsse, angeordnet oder integriert werden. Dies ermöglicht eine verdeckte Installation von Ver- und/oder Entsorgungsleitungen, Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, Be- und Entlüftungsvorrichtungen innerhalb eines modularisierten Formelements 1.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können im oder am modularisierten Formelement 1 Aussparungen und/oder Aufnahmen für Innenwände und/oder Dachelemente angeordnet oder integriert werden, so dass eine einfache formschlüssige Anordnung von Innenwänden und/oder Dachelementen an einem modularisierten Formelement 1 ermöglicht ist.
In einer weiteren vorteilhaften, nicht dargestellten Ausführungsform ist im Innenraum 12 des modularisierten Formelements 1 ein in Längsrichtung des modularisierten Formelements 1 verlaufender Mittelsteg ausgebildet, so dass der Innenraum 12 des modularisierten Formelements 1 in zwei separate Kammern unterteilt ist. Somit ist ein durchgängiges, jeweils über eine gesamte Wandfläche verlaufendes, Zweikammersystem gebildet, wobei in die der Außenwandung 14 zugewandten Kammer ein Dämmmaterial einbringbar ist, während durch die der Innenwandung 13 zugewandten Kammer ein flüssiges oder gasförmiges Speichermedium zirkuliert, mittels dessen die Wandfläche kühlbar oder beheizbar ist.
3 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements 1, welches zwei oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 aufweist.
4 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1 gemäß 3.
Die zweite Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1, welches zwei oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 aufweist, ist vorzugsweise mit einer Höhe H₁ von 30 cm, einer Länge L von 30 cm und einer Breite B von 15 cm ausgeformt.
5 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante eines modularisierten Formelements 1, welches drei oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 aufweist.
6 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung der Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1 gemäß 5.
Die dritte Ausführungsvariante des modularisierten Formelements 1, welches drei oberseitige pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 aufweist, welche in Längsrichtung des modularisierten Formelements 1 hintereinander angeordnet sind, ist vorzugsweise. mit einer Höhe H₁ von 30 cm, einer Länge L von 45 cm und einer Breite B von 15 cm ausgeformt.
In nicht dargestellten Ausführungsformen kann eine Mehrzahl von pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 neben- und/oder hintereinander oberseitig des modularisierten Formelements 1 angeordnet werden, so dass eine Länge L und/oder eine Breite B des modularisierten Formelements 1 variabel an die Einsatzbedingungen anpassbar ist.
Beispielweise können neun pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 in Längsrichtung des modularisierten Formelements 1 hintereinander angeordnet sein, wobei die Unterseite 9 als geschlossene Grundfläche ausgeformt ist, so dass ein in den 10 und 11 dargestellter Fenster- oder Türsturz 15 gebildet ist.
Eine Wandstärke W des modularisierten Formelements 1 ist variabel und beträgt vorzugsweise 15 bis 20 mm. Dabei kann die Wandstärke innerhalb des modularisierten Formelements 1 variieren, so dass sich beispielsweise die Wandstärke W in Ausformrichtung des modularisierten Formelements 1 aus einem Gießwerkzeug verjüngt und somit eine Entformung aus dem Gießwerkzeug erleichtert.
7 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines flächig ausgeformten Formelements 16. Dabei sind am flächig ausgeformten Formelement 16 randseitige Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 angeordnet. Diese Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 sind derart korrespondierend zueinander ausgeformt, dass benachbart angeordnete flächig ausgeformte Formelemente 16 formschlüssig gekoppelt werden können. Zur Bildung der Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 ist die Grundfläche 18 des flächig ausgeformten Formelements 16 randseitig jeweils mittels einer laschenartigen Ausformung 19 erweitert, so dass ein Absatz 20 gebildet ist. Dabei ist randseitig der Grundfläche 18 im Bereich des Verbindungsabschnittes 17.1 eine Feder 21 ausgeformt, während auf der gegenüberliegenden Seite der Grundfläche 18 im Bereich des Verbindungsabschnittes 17.2 eine Nut 22 ausgeformt ist, wobei Nut 22 und Feder 21 derart korrespondierend zueinander ausgeformt sind, dass ein Formschluss zwischen Nut 22 und Feder 21 ermöglicht ist. Am Absatz 20 des Verbindungsabschnittes 17.1 ist eine weitere Feder 23 ausgeformt, welche korrespondierend zu einer weiteren, am Absatz 20 des Verbindungsabschnittes 17.2 angeordneten Nut 24 ausgeformt ist.
Der Verbindungsabschnitt 17.1 ist derart oberseitig und der Verbindungsabschnitt 17.2 ist derart unterseitig an der Grundfläche 18 angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt 17.1 formschlüssig in einen Verbindungsabschnitt 17.2 eines benachbarten flächig ausgeformten Formelements 16 eingreift. Dabei ist jeweils die Feder 21 formschlüssig in der Nut 22 und die Feder 23 formschlüssig in der Nut 24 angeordnet, wobei die Absätze 20 der benachbarten flächig ausgeformten Formelemente 16 aneinander anliegen. Dadurch ist zwischen den benachbarten flächig ausgeformten Formelementen 16 eine Labyrinthdichtung ausgebildet, welche eine wasserdichte Verbindung einer Mehrzahl flächig ausgeformter Formelemente 16 untereinander ermöglicht, welche vorzugsweise eine in 10 dargestellte Dachfläche 25 ausbilden.
Nicht näher dargestellt sind an einer Unterseite des flächig ausgeformten Formelements 16 Ausformungen angeordnet, welche zumindest abschnittsweise derart korrespondierend zu pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 der modularisierten Formelemente 1 ausgeformt sind, dass das flächig ausgeformte Formelement 16 und eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten modularisierten Formelementen 1 formschlüssig ineinandergreifen. Somit ist eine aus einer Mehrzahl von flächig ausgeformten Formelementen 16 gebildete Dachfläche 25 mittels der unterseitig angeformten Ausformungen formschlüssig auf Wände aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen 1 mit pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 aufsetzbar.
Die formschlüssige Verbindung zwischen flächig ausgeformten Formelementen 16 und modularisierten Formelementen 1 kann bei einem irreversibel aufgebauten Bauwerk mittels eines Bindemittels, beispielsweise eines Klebers, gesichert werden.
Bei einem mehrfach aufbaubaren Bauwerk können in die Formelemente 16 und/oder in die modularisierten Formelemente 1 herkömmliche Gewindehülsen eingegossen werden, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen flächig ausgeformten Formelementen 16 und modularisierten Formelementen 1 mittels herkömmlicher Gewindebolzen reversibel sicherbar ist.
8 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines Bodenelements 33. Ein solches Bodenelement 33 ist im Wesentlichen flächig ausgeformt und weist zumindest an den Längskanten jeweils einen Verbindungsabschnitt 17.1 und einen Verbindungsabschnitt 17.2 auf. Zur Ausbildung der Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 kann eine Höhe des Bodenelements 33 randseitig umlaufend und/oder abschnittsweise verringert, vorzugsweise halbiert sein, so dass diese Abschnitte mit verringerter Höhe bei nebeneinander angeordneten flächig ausgeformten Bodenelementen 33 formschlüssig ineinandergreifen. Dazu sind die Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 spiegelverkehrt zueinander ausgeformt. Ein derart flächig ausgeformtes Bodenelement 33 bildet eine ebene Fläche aus und kann beispielweise als Bodenplatte oder Geschossdecke verwendet werden. Dabei werden die Bodenelemente 33 im Bereich der Verbindungsabschnitte 17.1 und 17.2 mittels eines Bindemittels stoffschlüssig aneinander angeordnet und befestigt. Dieses Bindemittel ist ebenso wie die Bodenelemente 33 selbst feuchtigkeitsresistent ausgebildet, so dass eine Bodenplatte aus einer Mehrzahl untereinander verklebter flächig ausgeformter Bodenelemente 33 ebenfalls feuchtigkeitsresistent ausgebildet ist. Dadurch ist insbesondere ein Durchdringen der Bodenplatte mit Feuchtigkeit oder ein Aufsteigen von Feuchtigkeit aus dem darunter liegenden Bodenbereich sicher vermieden.
Besonders vorteilhafterweise kann eine solche Bodenplatte auf einen ungleichmäßig verdichteten oder nicht verdichteten Bodenbereich aufgebracht werden und bildet aufgrund ihrer großen Eigenstabilität eine tragfähige Grundlage für ein Bauwerk 30.
Das Bindemittel, mittels dem die Bodenelemente 33 zu einer Bodenplatte verklebt werden, ist in einer ersten Ausführungsform elastisch aushärtend ausgebildet. Dadurch wird eine zumindest bereichsweise flexible Verklebung der Bodenelemente 33 untereinander ermöglicht, so dass eine Bewegung der einzelnen miteinander verklebten Bodenelemente 33 relativ zueinander ermöglicht ist.
In einer alternativen Ausführungsform härtet das Bindemittel starr und unflexibel aus. Somit kann eine besonders verwindungssteife Bodenplatte erreicht werden, welche beispielweise auf besonders lockeren Bodenbereichen anordenbar ist.
Somit kann eine Stabilität der Bodenplatte durch die Auswahl des Bindemittels variiert werden. Dadurch ist die Bodenplatte an unterschiedliche Standorte und die dort auftretenden Bodenbeschaffenheiten anpassbar.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können an einem solchen Bodenelement 33 pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 angeformt sein, welche eine formschlüssige Verbindung zwischen flächig ausgeformten Formelementen 16 und auf diesen angeordneten modularisierten Formelementen 1 ermöglichen.
In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann eine Mehrzahl von einzelnen Aufnahmeleisten, welche eine eben ausgeformte Unterseite aufweisen, randseitig umlaufend auf eine aus einer Mehrzahl von Bodenelementen 33 gebildete Bodenplatte vorzugsweise mit dem starr und unflexibel aushärtendem Bindemittel aufgeklebt werden. Diese umlaufende Reihe von Aufnahmeleisten wirkt in Verbindung mit der starren und unflexiblen Verklebung nach der Art eines herkömmlichen Ringankers. Besonders vorteilhafterweise sind oberseitig auf der Aufnahmeleiste pyramidenstumpfartige Ausformungen 8 angeformt, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen den Aufnahmeleisten und den auf diesen angeordneten modularisierten Formelementen 1 ermöglicht ist.
9 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Verbunds zwischen zwei Wandabschnitten 26 aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente 1. Dabei wird eine Mehrzahl von modularisierten Formelementen 1 unter Ausbildung einer ersten Reihe 27 stirnseitig aneinander angeordnet, wobei die einzelnen modularisierten Formelemente 1 form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen. Auf die erste Reihe 27 ist eine zweite Reihe 28 aufsetzbar, wobei eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den pyramidenstumpfartigen Ausformungen 8 an den Oberseiten 7 der modularisierten Formelemente 1 der ersten Reihe 27 und den Aussparungen 10 an den Unterseiten 9 der modularisierten Formelemente 1 der zweiten Reihe 28 ausgebildet wird. Dabei sind die Stoßkanten 29, welche stirnseitig zwischen zwei benachbarten modularisierten Formelementen 1 ausgebildet werden, derart angeordnet, dass die Stoßkanten 29 der ersten Reihe 27 versetzt zu den Stoßkanten 29 der zweiten Reihe 28 angeordnet sind, so dass ein besonders haltbarer Verbund entsteht.
10 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung eines Bauwerks 30 aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente 1. Dabei ist auf herkömmliche Weise eine Mehrzahl von modularisierten Formelementen 1 zu vier Wandabschnitten 26 zusammengesetzt, in welchen Aussparungen 31 für Türen und/oder Fenster eingebracht sein können. Weiterhin ist eine Dachfläche 25 aus einer Mehrzahl von flächig ausgeformten Formelementen 16 oberseitig an den Wandabschnitten 26 angeordnet.
11 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines Bauwerks 30 aus einer Mehrzahl modularisierter Formelemente 1. Dabei sind in einem Innenraum des Bauwerks 30 Innenwände 32 angeordnet, welche den Innenraum unterteilen.
Bezugszeichenliste

1: modularisiertes Formelement
2: Außenfläche
3: erste Stirnseite
4: Feder
5: zweite Stirnseite
6: Nut
7: Oberseite
8: pyramidenstumpfartige Ausformung
9: Unterseite
10: Aussparung
11: zentrale Aussparung
12: Innenraum
13: Innenwandung
14: Außenwandung
15: Fenster- oder Türsturz
16: flächig ausgeformtes Formelement
17.1: Verbindungsabschnitt
17.2: Verbindungsabschnitt
18: Grundfläche
19: laschenartige Ausformung
20: Absatz
21: Feder
22: Nut
23: weitere Feder
24: weitere Nut
25: Dachfläche
26: Wandabschnitt
27: erste Reihe
28: zweite Reihe
29: Stoßkante
30: Bauwerk
31: Aussparungen für Türen und/oder Fenster
32: Innenwand
33: Bodenelement
B: Breite
H₁, H₂: Höhe
L: Länge
W: Wandstärke

Claims

Modularisiertes Formelement (1) zur Herstellung von Bauwerken (30), dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (1) aus Polymerbeton gegossen ist.
Modularisiertes Formelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Stirnseite (3) des modularisierten Formelements (1) eine Feder (4) und an einer zweiten Stirnseite (5) des modularisierten Formelements (1) eine korrespondierend zur Feder (4) ausgeformte Nut (6) angeordnet ist, so dass stirnseitig aneinander angeordnete modularisierte Formelemente (1) form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen.
Modularisiertes Formelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite (7) des modularisierten Formelements (1) zumindest eine pyramidenstumpfartige Ausformung (8) angeordnet ist, wobei eine Höhe (H₂) der pyramidenstumpfartigen Ausformung (8) variabel ist und an einer Unterseite (9) des modularisierten Formelements (1) zumindest eine Aussparung (10) angeordnet ist, welche zumindest abschnittsweise derart korrespondierend zur pyramidenstumpfartigen Ausformung (8) an der Oberseite (7) des modularisierten Formelements (1) ausgebildet ist, dass übereinander angeordnete modularisierte Formelemente (1) form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen.
Modularisiertes Formelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenraum (12) des modularisierten Formelements (1) hohl ausgebildet ist und/oder mit einem aufgeschäumten Material ausgefüllt ist.
Modularisiertes Formelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite (9) des modularisierten Formelements (1) eine ebene Grundfläche aufweist.
Modularisiertes Formelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im modularisierten Formelement (1) Aussparungen und/oder Aufnahmen für Ver- und/oder Entsorgungsleitungen, Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen, Be- und Entlüftungsvorrichtungen, für Innenwände und/oder Dachelemente angeordnet oder integriert sind.
Modularisiertes Formelement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (12) des modularisierten Formelements (1) ein in Längsrichtung des modularisierten Formelements (1) verlaufender Mittelsteg ausgebildet ist, so dass der Innenraum (12) des modularisierten Formelements (1) in zwei separate Kammern unterteilt ist.
Modularisiertes Formelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem flächig ausgeformten Formelement (16) randseitig Verbindungsabschnitte (17.1, 17.2) angeordnet sind, mittels derer benachbart angeordnete flächig ausgeformte Formelemente (16) formschlüssig gekoppelt werden können, wobei an einer Unterseite des flächig ausgeformten Formelements (16) Ausformungen angeordnet sind, welche zumindest abschnittsweise derart korrespondierend zu pyramidenstumpfartigen Ausformungen (8) der modularisierten Formelemente (1) ausgeformt sind, dass das flächig ausgeformte Formelement (16) und das modularisierte Formelement (1) formschlüssig ineinandergreifen.
Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken (30) aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von gleich und/oder unterschiedlich ausgeformten Formelementen (1) form- und/oder kraftschlüssig und reversibel entsprechend eines Verlegeplans zu einem Bauwerk (30) zusammensetzbar ist, wobei die Stoßkanten (29) von übereinander angeordneten Reihen (27, 28) von Formelementen (1) versetzt zueinander angeordnet sind.
Baukastensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbart angeordneten Formelementen (1) ein Bindemittel einbringbar ist, so dass ein irreversibler Verbund zwischen den Formelementen (1) ausgebildet ist.