DE10261988B4

DE10261988B4 - Dämmschicht aus Mineralfasern

Info

Publication number: DE10261988B4
Application number: DE10261988A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Rüdiger Dr.-Ing. Klose
Original assignee: Deutsche Rockwool Mineralwoll GmbH and Co OHG
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: EP2284325A2; PL212918B1; EP1525358B1; DE10261988A1; PL374556A1; EP1525358A1; AU2003246632A1; NO20050890L; EP2284325A3; WO2004009927A1

Abstract

Dämmschicht für den Einbau zwischen zwei beabstandet zueinander angeordneten Gebäudebauteilen sowie zur Schall- und/oder Wärmedämmung von Decken und Wänden und ähnlichen Gebäudeteilen, bestehend aus zumindest zwei äußeren Schichten (11) aus Mineralfasern, in Form von Dämmstoffbahnen, Dämmplatten, Dämmfilzen oder dergleichen, die sandwichartig angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Schichten (11) eine mittlere Schicht (12) angeordnet ist und die Schichten (11, 12) eine unterschiedliche Rohdichte und/oder dynamische Steifigkeit aufweisen, wobei die mittlere Schicht (12) aus einem zähharten bis spröden, eine hohe Brandbeständigkeit aufweisendem Material ausgebildet ist, die äußeren Schichten (11) eine gegenüber der mittleren Schicht (12) größere Länge aufweisen und an beiden längsseitigen Enden über die mittlere Schicht (12) hervorstehen die äußeren Schichten (11) in ihrer Längsrichtung einen, hohe Kompressibilität aufweisen, und wobei die mittlere Schicht (12) zumindest quer zur Längsrichtung vollständig von den äußeren Schichten (11) ummantelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämmschicht für den Einbau zwischen zwei beabstandet zueinander angeordneten Gebäudebauteilen sowie zur Schall- und/oder Wärmedämmung von Decken und Wänden und ähnlichen Gebäudeteilen, bestehend aus zumindest zwei äußeren Schichten aus Mineralfasern in Form von Dämmstoffbahnen, Dämmplatten, Dämmfilzen oder dergleichen, die sandwichartig angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Schichten eine mittlere Schicht angeordnet ist und die Schichten eine unterschiedliche Rohdichte und/oder dynamische Steifigkeit aufweisen, wobei die mittlere Schicht aus einem zähharten bis spröden, eine hohe Brandbeständigkeit aufweisendem Material ausgebildet ist.

Derartige Dämmschichten eignen sich beispielsweise für den Einbau in einen Hohlraum zwischen benachbarten Ständerprofilen einerseits und Verkleidungselementen andererseits und bestehen üblicherweise aus einzelnen Dämmplatten mit großer Steifigkeit. Diese Dämmplatten werden einerseits zwischen die Schenkel eines Trägerprofils eingeschoben, bis die Schmalseiten der Dämmplatten an dem Steg innenseitig anliegen. Andererseits werden die Dämmplatten mit ihrer gegenüberliegenden Schmalseite an die Außenseite des Steges des benachbarten Ständerprofils angelegt. Das Ausfüllen der Hohlräume mit einzelnen Dämmplatten führt zwar zu hervorragenden Dämmergebnissen, stellt aber aufgrund der Montage der relativ steifen Dämmplatten zwischen den Schenkeln der Trägerprofile eine aufwendige und gegebenenfalls unzureichend durchgeführte Arbeit dar.

Vorzugsweise besteht die Dämmschicht aus zumeist leichten Faserdämmstoffen mit geringem längenspezifischen Strömungswiderstand, niedriger dynamischer Steifigkeit (S' in MN/m³) und hohem Schalfabsorptionsvermögen. Die Dämmschicht wird klemmend zwischen den Profilen eingebaut.

Für die Dämmschicht verwendete Faserdämmstoffe müssen nicht brennbar gemäß DIN 4101 Teil 1 ausgebildet sein. Überwiegend werden Glaswolle-Dämmfilze, sowie Glaswolle- und/oder Steinwolle-Dämmplatten verwendet. Für Gebäudewände, die Brandschutzkonstruktionen nach DIN 4102 Teil 4 darstellen sollen bzw. eine hohe Feuerwiderstandsklasse haben, werden Steinwolle-Brandschutzplatten mit einem Schmelzpunkt gemäß DIN 4102 Teil 17 ≥ 1000° C in definierten Rohdichten mit zumeist verringerten Anteilen organischer Bindemittel in den entsprechenden Dicken verwendet. Trennwand-, Akustik- und Brandschutzplatten werden üblicherweise mit den Abmessungen 1000 mm × 625 mm angeboten und verarbeitet. Die Rohdichte normaler Akustikplatten beträgt in Abhängigkeit der angestrebten Wärmeleitfähigkeit ca. 27 bis ca. 35 kg/m³. Bei Brandschutzplatten liegen die Mindestrohdichten bei 30, 40, 50 oder 100 kg/m³, wobei Materialstärken von 40 bis 100 mm eingebaut werden. Die Rohdichten sind hierbei abhängig von den Anforderungen hinsichtlich der Brandsicherheit.

Eine Dämmschicht ist aus der DE 197 34 532 A1 bekannt, bei der zwei äußere Schichten aus Mineralfasern und eine mittlere Schicht vorgesehen sind, die nicht aus Mineralfasern, sondern aus einem formstabilen Material, wie Blech, Kunststofffolie oder Glasfaserlaminat ausgebildet ist, wobei diese Schicht eine wellenförmige Gestaltung aufweist und Belüftungsräume ausbildet. Diese Schicht soll eine hohe Formstabilität und ein geringes Rückstellvermögen haben.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mittlere Schicht aus einem granulatförmigen Material mit Brandschutzeigenschaften gebildet ist, in dem Belüftungsräume angeordnet sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Dämmschicht derart weiterzubilden, dass deren Erstellung, insbesondere Montage wesentlich vereinfacht und beschleunigt ist, so dass eine kostengünstige Montage bei gleichzeitig zumindest gleichguten Dämmergebnissen und verbesserten Brandschutzeigenschaften möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einer erfindungsgemäßen Dämmschicht vor, dass äußeren Schichten eine gegenüber der mittleren Schicht größere Länge aufweisen und an beiden längsseitigen Enden über die mittlere Schicht hervorstehen, die äußeren Schichten in ihrer Längsrichtung eine hohe Kompressibilität aufweisen und wobei die mittlere Schicht zumindest quer zur Längsrichtung vollständig von den äußeren Schichten ummantelt ist..

Die erfindungsgemäße Dämmschicht besteht somit aus zumindest zwei Schichten, die flächig übereinander angeordnet sind, wobei die Schichten eine unterschiedliche Rohdichte und/oder dynamische Steifigkeit aufweisen. Eine solche Dämmschicht ist vorzugsweise bei Feuerschutzkonstruktionen mit hohen Anforderungen an den Schallschutz sind Dämmschichten vorgesehen, wobei zwischen den beiden Schichten eine mittlere Schicht beispielsweise aus einer Gipskarton-, Gipsfaser-, Kalziumsilikat-, Porenbeton- oder Faserzementplatte angeordnet ist.

Die äußeren Schichten weisen eine gegenüber der mittleren Schicht größere Länge auf und stehen an beiden längsseitigen Enden über die mittlere Schicht hervor. Die beiden äußeren Schichten sind aus Mineralfasern ausgebildet und der geringe Überstand der äußeren Schichten aus Mineralfasern verhindert, dass die feste mittlere Schicht unmittelbar mit dem Profil in Kontakt tritt, so dass hierdurch Schallbrücken gebildet werden. Die mittlere Schicht ist zumindest quer zur Längsrichtung vollständig von den äußeren Schichten ummantelt.

Die mittlere Schicht kann aus einem abgebundenen Mörtel, vorzugsweise Klebemörtel, oder feinkörnigem Kleber- oder Spachtelmassen mit schnell erhärtenden Bindemitteln bestehen. Derartige Mörtel basieren zumindest auf hydraulischen Bindemitteln. Um die Erstarrungszeiten der Mörtel deutlich zu reduzieren kann ein sogenannter Schnellzement Verwendung finden. Hierbei handelt es sich um beispielsweise besonders fein gemahlene Portlandzemente, die keine oder nur geringe Mengen an abbindende verzögernden Substanzen enthalten. Die Erstarrung derartiger Portlandzemente kann durch verschiedene organische oder anorganische Verbindungen, handelsüblich als Erstarrungsbeschleuniger bezeichnet, wesentlich verkürzt werden. Alternativen sind Alumozemente oder Tonerdeschmelzzemente, die ebenfalls innerhalb kurzer Zeit aushärten. Diese Zemente sind reich an Calziumaluminat-Mineralphasen, insbesondere Mono-Calziumaluminat. Die Alumozemente oder Tonerdeschmelzzemente sind selbstverständlich auch mit Portlandzementen mischbar. Als Bindemittel können Halbhydrat- und Anhydritbinder verwendet werden.

Um die Kohäsion der Mörtel, insbesondere aber die Haftung auf den hydrophobierten Mineralfasern zu sichern, enthalten die Mörtel bzw. die Kleber oder Spachtelmassen Kunststoffe, die als sofort reaktive Dispersionen oder in Pulverform beigefügt werden. Bei der Verwendung derartiger Kunststoffe in Pulverform ist aber eine gewisse Reaktionszeit nach dem Kontakt mit dem erforderlichen Wasser in Kauf zu nehmen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, die zu verklebenden Oberflächen der äußeren Schichten und gegebenenfalls auch der mittleren Schicht mit Wasser, insbesondere unter Zugabe von oberflächenaktiven Substanzen oder mit Wasser-Alkohol-Gemischen zu benetzen und anschließend verseifungsbeständige haftvermittelnde Kunststoffdispersionen aufzutragen.

Insbesondere die Art und die Beschaffenheit der zu verklebenden Oberflächen der äußeren und der mittleren Schichten ist verantwortlich für eine erforderliche Vorbenetzung, so dass je nach Oberflächen die Imprägnierung ausschließlich mit einer Kunststoffdispersion erfolgen kann. Üblicherweise enthalten derartige Kunststoffdispersionen körnige Zuschläge aus Quarzsand, Kalkstein, Marmor oder dergleichen. Alternativ hierzu kann erfindungsgemäß Schwerspat als Zuschlag vorgesehen sein, wobei der Schwerspat als Zuschlag auch mit anderen Zuschlägen in einem Mischungsverhältnis vorliegen kann.

Ergänzend kann die erfindungsgemäße Dämmschicht dadurch weitergebildet werden, dass die mittlere Schicht in Längs- und/oder Querrichtung verlaufende Nuten aufweist. Vorzugsweise sind die Nuten im Querschnitt rechteckig, insbesondere quadratisch ausgebildet. Die Nuten können hierbei eine mit der Materialstärke der mittleren Schicht übereinstimmende Tiefe aufweisen, so dass sie eine Verbindung zwischen den beiden äußeren Schichten darstellen und die mittlere Schicht in einzelne Segmente unterteilen.

In die Nuten können Streifen aus Dämmmaterial, insbesondere aus Stein- oder Glaswolle form- und/oder kraftschlüssig eingebracht sein. Zur Fixierung der Streifen kann vorgesehen sein, dass diese in die Nuten eingeklebt sind.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Streifen einstückig mit einer äußeren Schicht ausgebildet sind, d.h. Vorsprünge ausbilden, die über eine der großen Oberflächen der äußeren Schicht hervorstehen.

Die Nuten können schließlich durchgehend in Längs- und/oder Querrichtung der mittleren Schicht ausgebildet sein. Die mittlere Schicht dient der Erhöhung der inneren Dämpfung der Dämmschicht.

Die Schichten können in Teilbereichen elastifiziert ausgebildet sein, um eine richtungsabhängige Steifigkeit der Dämmschicht bzw. der die Dämmschicht bildenden Dämmelemente einzustellen. Die Teilbereiche sind insbesondere in Längs- und/oder Querrichtung der Schichten verlaufend ausgebildet. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass sich die Teilbereiche über die gesamte Materialstärke der Schichten erstrecken.

Vorzugsweise sind die Teilbereiche streifenförmig ausgebildet und erstrecken sich über die gesamte Breite und/oder Länge der Schichten.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, die Schichten vorzugsweise durch ihre Mineralfaserausrichtung mit in Längsrichtung und Querrichtung unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften, insbesondere Biegezugfestigkeiten und Steifigkeiten auszubilden. Beispielsweise können die Schichten derart angeordnet sein, dass sie entsprechend ihren Festigkeitseigenschaften gleichgerichtet oder rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch können gezielt die Eigenschaften der Dämmschicht auf den entsprechenden Anwendungsfall angepasst werden.

Bezüglich der Vorteile und der weiteren Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere im Hinblick auf die entsprechenden Merkmale der Unteransprüche, wird sowohl auf die voranstehende Beschreibung der Vorteile der Dämmschicht, als auch auf die nachfolgende Beschreibung der zugehörigen Zeichnung verwiesen, in der bevorzugte Ausführungsformen einer Dämmschicht dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Dämmelement für eine Dämmschicht im Querschnitt;
2 eine äußere Schicht des Dämmelementes nach 1 in Draufsicht;
3 die äußere Schicht gemäß 2 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der Linie VII-VII in 2;
4 die äußere Schicht gemäß 2 in einer geschnitten dargestellten Seitenansicht entlang der Linie VIII-VIII in 2 und
5 eine zweite Ausführungsform eines Dämmelementes einer Dämmschicht im Querschnitt.
Ein in der 1 dargestellter Mineralfaserkörper 10 weist drei Schichten 11 und 12 auf, wobei die beiden äußeren Schichten 11 aus Steinwolle bestehen.
Je nach Anwendungsgebiet können die Mineralfasern der äußeren Schichten 11 parallel zu ihren großen Oberflächen 13 oder rechtwinklig zu ihren großen Oberflächen 13 ausgerichtet sein. In Abhängigkeit des Faserverlaufes in den äußeren Schichten 11 werden die Festigkeitseigenschaften des Mineralfaserkörpers 10 wesentlich mitbestimmt.
Der Mineralfaserkörper 10 ist für die Anwendung in Gebäudewänden mit hohen Brandschutzanforderungen vorgesehen und weist eine mittlere Schicht 12 aus einer Faserzementplatte auf. Alternativ können auch eine steife Gipskarton-, Gipsfaser,-, Kalziumsilikat- oder Porenbetonplatte eingesetzt werden. Beidseitig der mittleren Schicht 12 sind die äußere Schichten 11 aus Mineralfasern angeordnet, die über die Schmalseiten 14 der mittleren Schicht 12 hervorstehen und eine hohe Kompressibilität aufweisen, so dass die mittlere Schicht 12 in Einbaulage vollständig von den äußeren Schichten 11 umgeben ist. Es wird hierdurch vermieden, dass die mittlere Schicht 12 mit Profilen in Kontakt tritt und eine Schallbrücke ausbildet.
Bei dem Mineralfaserkörper 10 für die Anwendung in Gebäudewänden mit hohen Brandschutzanforderungen ist die mittlere Schicht 12 in einer Ausnehmung 18 einer äußeren Schicht 11 aus Mineralfasern eingebettet. Die mittlere Schicht 12 schließt bündig mit außenliegenden Stegbereichen 19 der außenliegenden Schicht 11 ab und ist mit einer zweiten außenliegenden Schicht 11 überdeckt.
Die 2 bis 4 zeigen eine äußere Schicht 11 in Form einer Dämmplatte. Die Schicht 11 weist im Bereich ihrer Oberflächen 13 elastifizierte Teilbereiche 20 auf. In diesen Teilbereichen ist die Oberfläche 13 der Schicht 11 durch einen Walkvorgang mechanisch belastet, so dass die einzelnen Mineralfasern in ihrer Bindung zueinander aufgelöst und teilweise gebrochen sind. Die Schicht 11 gemäß 4 weist diesbezüglich einen Teilbereich 20 auf, der sich parallel zur Längserstreckung der Schicht 11 über die gesamte Länge der Schicht 11 erstreckt und in der Mittelachsenebene der Schicht 11 angeordnet ist.
Rechtwinklig zu diesem Teilbereich 20 hat die Schicht 11 drei quer zur Längserstreckung verlaufende Teilbereiche 20, von denen der mittlere Teilbereich im Mittelbereich der Schicht 11 und die beiden äußeren Teilbereiche in gleichmäßigem Abstand zum mittleren Teilbereich 20 angeordnet sind.
Die elastifizierten Teilbereiche 20 erstrecken sich gemäß 4 über die gesamte Materialstärke der Schicht 11 und dienen der Erhöhung der Kompressibilität der Schicht 11 in Richtung der Teilbereiche.
Durch ihre Herstellungsweise weist die Schicht 11 in Richtung des Schnittes gemäß 3 eine hohe Längssteifigkeit und in Richtung des Schnittes gemäß 4 eine geringe Längssteifigkeit aus, so dass entsprechend der Anzahl der elastifizierten Teilbereiche 20 eine gleichmäßige Kompressibilität der Schicht 11 gegeben ist.
Die 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Mineralfaserkörpers 10 in Seitenansicht. Dieser Mineralfaserkörper 10 besteht aus zwei äußeren Schichten 11 aus Mineralfasern und sind dementsprechend kompressibel. Zwischen den äußeren Schichten 11 des Mineralfaserkörpers 10 ist eine Schicht 12 aus einem ausgehärteten Mörtel angeordnet, die alternativ auch aus einer Gipsplatte oder dergleichen bestehen kann. Zwischen der mittleren Schicht 12 und den beiden äußeren Schichten 11 ist jeweils eine Kleberschicht 21 angeordnet, die alternativ als haftvermittelnde Imprägnierung ausgebildet sein kann.
Die Ausführungsform des Mineralfaserkörpers 10 nach 5 ist ergänzt durch Streifen 23, die im Ausführungsbeispiel nach 5 einstückig mit der oberen äußeren Schicht 11 ausgebildet sind und die in dem Ausführungsbeispiel nach 5 breiteren Nuten 22 ausfüllen. Die mittlere Schicht 12 ist bei dieser Ausführungsform somit in Längsrichtung vollständig durch die äußeren Schichten 11 ummantelt. Diese Ausgestaltung führt ebenfalls zu einer kompressiblen Anlage des Mineralfaserkörpers 10 am Schenkel eines Profils.
Darüber hinaus weist der Mineralfaserkörper 10 einen elastifizierten Teilbereich 20 auf, der sich durch beide Schichten 11 erstreckt und quer zur Längserstreckung im Mittelbereich der Schichten 11 verläuft.

Claims

Dämmschicht für den Einbau zwischen zwei beabstandet zueinander angeordneten Gebäudebauteilen sowie zur Schall- und/oder Wärmedämmung von Decken und Wänden und ähnlichen Gebäudeteilen, bestehend aus zumindest zwei äußeren Schichten (11) aus Mineralfasern, in Form von Dämmstoffbahnen, Dämmplatten, Dämmfilzen oder dergleichen, die sandwichartig angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Schichten (11) eine mittlere Schicht (12) angeordnet ist und die Schichten (11, 12) eine unterschiedliche Rohdichte und/oder dynamische Steifigkeit aufweisen, wobei die mittlere Schicht (12) aus einem zähharten bis spröden, eine hohe Brandbeständigkeit aufweisendem Material ausgebildet ist, die äußeren Schichten (11) eine gegenüber der mittleren Schicht (12) größere Länge aufweisen und an beiden längsseitigen Enden über die mittlere Schicht (12) hervorstehen die äußeren Schichten (11) in ihrer Längsrichtung einen, hohe Kompressibilität aufweisen, und wobei die mittlere Schicht (12) zumindest quer zur Längsrichtung vollständig von den äußeren Schichten (11) ummantelt ist.
Dämmschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (12) aus einem abgebundenen Mörtel, vorzugsweise Klebemörtel oder feinkörnigen Kleber- oder Spachtelmassen mit schnell erhärtenden Bindemitteln oder einer Weichholzfaser-, Gipskarton-, Gipsfaser-, Kalziumsilikat-, Porenbeton- oder Faserzementplatte besteht.
Dämmschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (12) mit zumindest einer äußeren Schicht (11) verklebt ist.
Dämmschicht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung aus einem Kunststoffkleber oder einem nichtbrennbaren Kleber auf der Basis von Wasserglas besteht.
Dämmschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mittleren Schicht (12) und zumindest einer äußeren Schicht (11) eine Imprägnierungsschicht (21) aus einem insbesondere haftvermittelnden Mittel aufweist.
Dämmschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schicht (12) in Längs- und/oder Querrichtung verlaufende Nuten (22) aufweist.
Dämmschicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (22) im Querschnitt rechteckig, insbesondere quadratisch ausgebildet sind.
Dämmschicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (22) eine mit der Materialstärke der mittleren Schicht (12) übereinstimmende Tiefe aufweisen.
Dämmschicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (22) Streifen (23) aus Dämmmaterial, insbesondere aus Stein- oder Glaswolle form- und/oder kraftschlüssig angeordnet sind.
Dämmschicht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (23) in die Nuten (22) eingeklebt sind.
Dämmschicht nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (23) einstückig mit einer äußeren Schicht (11) ausgebildet sind.
Dämmschicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (22) durchgehend in Längs- und/oder Querrichtung der mittleren Schicht (12) ausgebildet sind.