DE19542315A1 - Multi-layer wall panel for building exterior with inner structural concrete layer and outer thermal insulating layer - Google Patents

Multi-layer wall panel for building exterior with inner structural concrete layer and outer thermal insulating layer

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Abstract

Outer wall of residential building is formed from multi-layer, industrially prefabricated panels, comprising a backing layer (3) which can be statically loaded and is positioned towards the inside (4) of the building, consisting of a structural concrete. A layer of thermal insulation (6), positioned on the outside and consisting of lightweight concrete with a dry bulk density of less than 0.5 kg/dm3, made up of light aggregate particles (15) and a binder matrix (16). The light aggregate is, preferably, expanded glass granulate particles or foamed plastic resin pellets. The porous binder matrix preferably consists of water, cement, foaming agent and a plasticising agent.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrlagiges, industriell vorfertigbares Außenwand-Plattenelement mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angege­ benen Merkmalen.The invention relates to a multilayer, industrially prefabricated Outer wall plate element with the specified in the preamble of claim 1 characteristics.

Zum Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist auszuführen, daß zur Er­ richtung von Rohbauten aus Rationalisierungsgründen zunehmend vorgefer­ tigte Montagebauteile eingesetzt werden, so z. B. Vollmontage-Geschoß­ decken, Montagetreppen etc.In the background of the present invention, it should be pointed out that Er direction of unfinished buildings for rationalization reasons Tigt assembly components are used, such. B. Full assembly floor ceilings, assembly stairs etc.

Bei der Errichtung von Außenwänden dominiert dagegen noch die sehr lohnaufwendige Stein-auf-Stein-Bauweise, also der herkömmliche Mauer­ werksbau.In contrast, when it comes to erecting external walls, it still dominates Worthwhile stone-on-stone construction, i.e. the conventional wall plant construction.

Lediglich beim Bau von Industriehallen und dergleichen haben sich im Gegensatz zum Wohnungsbau vorgefertigte Wände durchgesetzt, weil dort einerseits wenig gegliederte Fassadenflächen vorliegen und andererseits vom Wohnungsbau abweichende Ansprüche an Wärmedämmung und Statik erfüllt werden müssen.Only in the construction of industrial halls and the like have in Contrary to housing prefabricated walls prevailed because there on the one hand there are few structured facade surfaces and on the other hand Demands on thermal insulation and statics that differ from residential construction must be fulfilled.

Soweit sich im Wohnungsbau auch die Vorfertigung von Außenwänden durchgesetzt hat, handelt es sich um nicht-massive Bauweisen, wie sie bei den klassischen Fertighäusern dominieren. Die geringe Fähigkeit, höhere statische Lasten aufzunehmen, beschränkt den Anwendungsbereich solcher Wände meist auf eine ein- oder zweigeschossige Bauweise. As far as the prefabrication of external walls in residential construction has prevailed, it is non-massive construction methods, as they dominate in classic prefabricated houses. The low ability Accepting higher static loads limits the area of application such walls mostly on a one or two-storey construction.  

Der Hauptgrund, weshalb im Wohnungsbau nach wie vor noch die Stein­ auf-Stein-Bauweise vorherrscht, ist der Umstand, daß es keine allen Er­ fordernissen gerecht werdende Montagewände gab. Letztere müssen nämlich folgende Anforderungen erfüllen:The main reason why stone is still used in residential construction prevails on stone construction, the fact is that there are not all Er assembly walls that meet requirements. The latter must namely meet the following requirements:

  • - Großformatigkeit (die Wandelemente müssen geschoßhoch sein und über eine Raumbreite von mehreren Metern verlaufen)- Large format (the wall elements must be storey high and over a room width of several meters)
  • - Unbrennbarkeit durch Einsatz mineralischer Grundstoffe- Incombustibility through the use of mineral raw materials
  • - statische Belastbarkeit- static resilience
  • - hohe Wärmedämmung- high thermal insulation
  • - Erfüllung bauphysikalischer Anforderungen verschiedenster Art, nämlich z. B. Regendichtheit, optimales diffusionstechnisches Verhalten des Wand­ elements und Schalldämmung.- Fulfillment of all kinds of building physics requirements, namely e.g. B. rain tightness, optimal diffusion behavior of the wall elements and sound insulation.

Die nachstehend aufgezählten, bekannten Varianten verschiedener Außen­ wand-Plattenelemente erfüllen diese Anforderungen nur zum Teil:The well-known variants of different exteriors listed below Wall panel elements only partially meet these requirements:

  • - Großformatige Außenwandtafeln aus Beton mit einer auf der inneren Wandoberfläche aufgebrachten Isolierung in Form von Kunststoff-Hart­ schaumplatten oder dergleichen haben einen bauphysikalisch ungünsti­ gen Wandaufbau, der zu Tauwasserschäden Anlaß geben kann. Um diese zu vermeiden, müssen die Außenwandtafeln mit einer als Dampfbremse dienenden Kunststoff- oder Aluminiumfolie ausgestattet werden. Diese unterbindet jedoch die erwünschte Wasserdampf-Diffusionsfähigkeit von Außenwänden und ist daher bauphysikalisch höchst umstritten.- Large-format exterior wall panels made of concrete with one on the inside Wall surface applied insulation in the form of hard plastic Foam panels or the like have an unfavorable building physics wall structure that can give rise to condensation damage. Around To avoid, the outer wall panels must be used as a vapor barrier serving plastic or aluminum foil. This inhibits the desired water vapor diffusibility of Outer walls and is therefore highly controversial in terms of building physics.
  • - Außenwand-Plattenelemente aus Beton mit außenliegender Wärmedämmung, wie sie den nächstkommenden Stand der Technik darstellen, sind dage­ gen bauphysikalisch optimal. Sie sind unter dem Sammelbegriff "Wärme­ dämmverbundsysteme" oder "Thermohaut" bekannt. Die Anwendung dieses Wandaufbaus für industriell vorgefertigte Wände stößt aber auf große Probleme, da bei herstellerseitig aufgebrachter Dämmschicht aus Kunst­ stoff-Hartschaum wegen dessen mechanischer Empfindlichkeit Beschädi­ gungen beim Transport und bei der Montage unvermeidlich sind. Dies führt zu aufwendigen Nachbesserungen vor Ort an der Baustelle. - concrete outer wall panel elements with external thermal insulation, how they represent the closest state of the art are here optimal in terms of building physics. They are under the collective term "warmth dämmverbundsysteme "or" Thermohaut "known. The application of this Wall structures for industrially prefabricated walls come up against large ones Problems, as with the manufacturer's insulation layer made of art Rigid foam because of its mechanical sensitivity conditions during transport and assembly are unavoidable. This leads to elaborate improvements on site at the construction site.  
  • - Eine weitere Alternative sind vorgefertigte Außenwandelemente, bei de­ nen die Zusatzisolierung nicht auf der inneren oder äußeren Wandober­ fläche aufgebracht wird, sondern innerhalb der Wände. Diese als "Sandwich-System" bekannte Variante hat aber den Nachteil eines sehr hohen Fertigungsaufwandes in der Fabrik. Auch müssen zur Vermeidung von Tauwasserschäden zwischen der Betoninnenschale und der Wärme­ dämmung wiederum Dampfbremsen eingebaut werden, welche die Diffu­ sionsfähigkeit der Außenwand zunichte machen. Darüber hinaus sind Betoninnen- und Betonaußenschale durch Edelstahlanker miteinander zu verbinden, um den dreischaligen Bauteilen einen festen Zusammenhalt zu verleihen. Diese Verbindung mit Hilfe von Edelstahlankern verursacht Wärmebrücken, da Stahl einen um den Faktor 150 höhere Wärmeleitfähig­ keit als übliche Wärmedämmplatten aufweist. Aus diesem Grund hat sich auch dieser Typ von industriell vorgefertigten Außenwand-Plattenelemen­ ten in der Praxis nicht durchsetzen können.- Another alternative are prefabricated outer wall elements, where de Do not use the additional insulation on the inner or outer wall surface is applied, but within the walls. This as "Sandwich system" known variant has the disadvantage of a very high manufacturing costs in the factory. Also need to avoid condensation damage between the inner concrete shell and the heat insulation, in turn, vapor barriers are installed, which diffuse destroying the outer wall. Beyond that Concrete inner and outer shell with stainless steel anchors connect to the three-shell components to a solid cohesion to lend. This connection is caused by stainless steel anchors Thermal bridges, because steel has a thermal conductivity that is 150 times higher speed than usual thermal insulation panels. For this reason this type of industrially prefabricated outer wall panel elements cannot enforce in practice.
  • - Anstelle von Betonbauteilen, bei denen die Wärmedämmung durch zusätz­ liche Isolierschichten erreicht wird, bieten sich auch vorgefertigte Wände mit homogenem Aufbau an, bei denen versucht wird, neben den statischen Erfordernissen auch die Wärmedämmung durch Anwendung leichter wärmedämmender Betonarten sicherzustellen. In der Regel be­ stehen sie aus haufwerksporigem Leichtbeton mit Blähton als Zuschlag­ stoff und Zement als Bindemittel.- Instead of concrete components, where the thermal insulation by additional prefabricated insulation layers are also available Walls with a homogeneous structure that are tried, next to the static requirements also the thermal insulation by application to ensure lighter heat-insulating concrete types. Usually be they are made of lightweight, lightweight concrete with expanded clay as a supplement fabric and cement as binders.

Das Problem bei dieser Art von Wänden liegt in dem Umstand, daß eine gute Wärmedämmung die Verwendung sehr leichter Betonarten voraus­ setzt. Je leichter jedoch die zur Anwendung kommenden Betone sind, um so geringere mechanische Festigkeiten weisen sie auf. Um so weniger ausgeprägt ist folglich auch ihre Fähigkeit, die statischen Mindester­ fordernisse bei mehrgeschossigen Gebäuden zu erfüllen.The problem with this type of wall is that one good thermal insulation precedes the use of very light types of concrete puts. However, the lighter the concretes used are to they have lower mechanical strengths. The less consequently, their ability to achieve the static minimum is also pronounced requirements for multi-storey buildings.

Knapp ausreichende Betonfestigkeiten sind mit Leichtbetonen der Roh­ dichte Klasse 0,7 kg/dm³ zu erreichen. Derartige Materialien haben ei­ nen Wärmeleitfähigkeitswert von bestenfalls 0,18. Daraus resultieren bei Wanddicken von 30 cm k-Werte von mindestens 0,53 und bei 36,5 cm Wanddicke von mindestens 0,45. Größere Wanddicken zur erwünschten Reduzierung der k-Werte sind jedoch unwirtschaftlich und verringern den Wohnflächenanteil von Gebäuden mit vorgegebenen Außenabmessun­ gen.Just enough concrete strength is the raw material with lightweight concrete to achieve a dense class of 0.7 kg / dm³. Such materials have egg a thermal conductivity value of 0.18 at best. This results in Wall thicknesses of 30 cm k-values of at least 0.53 and at 36.5 cm  Wall thickness of at least 0.45. Larger wall thicknesses to the desired Reducing the k values is however uneconomical and reducing the proportion of living space of buildings with given external dimensions gene.

Zur Ersparnis von Heizenergie und zur Entlastung der Umwelt bei Ver­ brennung fossiler Brennstoffe sind aber für die Außenwände von Wohn­ gebäuden niedrigere k-Werte bzw. bessere Wärmedämmwerte erforderlich, weshalb homogene Wände aus solchen Leichtbetonarten unwirtschaftlich und ökologisch wenig sinnvoll sind.To save heating energy and relieve the environment at Ver burning fossil fuels are for the outer walls of residential buildings buildings require lower k values or better thermal insulation values, which is why homogeneous walls made of such lightweight concrete types are uneconomical and make little ecological sense.

Ausgehend von der geschilderten Problematik beim Stand der Technik liegt nun der Erfindung die Aufgabe zugrunde, industriell vorfertigbare Außen­ wand-Plattenelemente der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie die eingangs genannten Anforderungen an Großformatigkeit, Unbrenn­ barkeit, statische Belastbarkeit, Wärmedämmung und die üblichen bauphy­ sikalischen Anforderungen hinsichtlich Regendichtheit, optimale diffusions­ technische Wirkung und Schalldämmung erfüllen.Based on the problems described in the prior art Now the invention has the object of industrially prefabricated exterior To improve wall plate elements of the type mentioned that they meet the requirements of large format, unburned Ability, static resilience, thermal insulation and the usual construction sical requirements regarding rainproofness, optimal diffusion fulfill technical effect and sound insulation.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst. Demnach besteht die der Wandinnenseite zuge­ richtete Traglage aus einem statisch belastbaren Betonmaterial und die außenseitige Wärmedämmlage aus einem Leichtbeton mit einer Trockenroh­ dichte unter 0,5 kg/dm³. Der Leichtbeton besteht dabei aus Leichtzu­ schlagstoff-Partikeln, die mit einer Bindemittel-Matrix gebunden sind.This object is achieved by the in the characterizing part of claim 1 given characteristics solved. Accordingly, there is the inside of the wall aligned support layer made of a statically resilient concrete material and the external thermal insulation layer made of a lightweight concrete with a dry pipe density less than 0.5 kg / dm³. The lightweight concrete consists of lightweight Impact particles that are bound with a binder matrix.

Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, daß homogene ein­ schichtige Wandelemente nicht gleichzeitig das geforderte Maß hoher Wär­ medämmung und statischer Belastbarkeit erfüllen können. Es ist also ein mindestens zweilagiger Wandaufbau notwendig, bei dem die eine Lage aus tragfähigem Beton die statische Funktion erfüllt und die Wärmedämmung durch eine zweite Lage gewährleistet wird. The invention is based on the basic idea that a homogeneous layered wall elements do not meet the required level of high heat insulation and static resilience. So it's a at least a two-layer wall structure is necessary, in which one layer consists load-bearing concrete fulfills the static function and the thermal insulation is guaranteed by a second layer.  

Aus bauphysikalischen und bautechnischen Gründen muß die sogenannte Traglage auf der Innenseite der Außenwand angebracht sein, da sie auch der Aufnahme von Deckenlasten dient. Zur Vermeidung von Tauwasserschä­ den muß die Wärmedämmlage an der Außenseite der Außenwand liegen.For physical and structural reasons, the so-called Support layer to be attached to the inside of the outer wall, as they too serves to absorb ceiling loads. To avoid condensation damage the thermal insulation layer must be on the outside of the outer wall.

Die eigentliche Traglage, die primär statischen Erfordernissen dient, kann wegen der einsetzbaren höheren Betonfestigkeit in der Dicke sehr stark reduziert werden. Die bautechnischen Vorschriften lassen eine Reduzierung der Stärke bis auf unter 15 cm zu, weshalb für die Außenwand mit einer Gesamtdicke von 30 bzw. 36,5 cm noch eine genügend dicke Schicht für die äußere Wärmedämmlage zur Verfügung steht. Ein bevorzugter Bereich des Verhältnisses der Dicke der Traglage zur Dicke der Wärmedämmlage liegt zwischen 1 : 6 und 1 : 0,8.The actual bearing position, which primarily serves static requirements, can very strong because of the higher concrete strength that can be used be reduced. The structural regulations allow a reduction the thickness down to less than 15 cm, which is why for the outer wall with a Total thickness of 30 or 36.5 cm is still a sufficiently thick layer for the external thermal insulation layer is available. A preferred area the ratio of the thickness of the support layer to the thickness of the thermal insulation layer is between 1: 6 and 1: 0.8.

Hierbei ist von Wichtigkeit, daß - nachdem Wärmeleitfähigkeit und Wand­ dicke der Wärmedämmlage die beiden Faktoren sind, welche den Grad der Wärmedämmung bestimmen - große Lagendicken der Wärmedämmlage eine höhere spezifische Wärmeleitfähigkeit der Wärmedämmlage kompensieren. Mit anderen Worten kann z. B. ein Kunstharz-Hartschaum oder eine Mine­ ralfaserisolierung der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 04 ohne weiteres durch eine dreimal so dicke Schicht der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 12 ersetzt werden, um gleiche Wärmedämmwerte zu erreichen. Diesen Gedanken greift die Erfindung auf, indem sie als Material für die Wärmedämmlage einen Leichtbeton einsetzt, der unter Ausnutzung der aufgrund der relativ dün­ nen Traglage verfügbaren hohen Lagendicke trotz einer gegenüber klassi­ schen Wärmedämmstoffen (Kunstharz-Hartschaum, Mineralfasermaterial) höheren Wärmeleitfähigkeit noch einen außergewöhnlich niedrigen k-Wert der Wand ermöglicht.It is important here that - after thermal conductivity and wall thickness of the thermal insulation layer are the two factors that determine the degree of thermal insulation - large layer thicknesses of the thermal insulation layer compensate for a higher specific thermal conductivity of the thermal insulation layer. In other words, e.g. B. a synthetic resin foam or a mine ralfaserisolierung the thermal conductivity group 04 are easily replaced by a three times as thick layer of the thermal conductivity group 12 to achieve the same thermal insulation values. The invention picks up on this idea by using a lightweight concrete as the material for the thermal insulation layer, which, taking advantage of the high layer thickness available due to the relatively thin supporting layer, is still exceptionally low despite a higher thermal conductivity than conventional thermal insulation materials (rigid synthetic resin foam, mineral fiber material) allows k-value of the wall.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die außergewöhnlich niedrige Trockenrohdichte des einzusetzenden Leichtbetons bei der Wärmedämmlage durch Verwendung außergewöhnlich leichter Zuschlagstoffe, wie vorzugs­ weise Blähglas-Granulat oder Kunstharzschaum-Kügelchen mit einer Parti­ kelgröße von vorzugsweise 2 bis 8 mm erreicht. Ein Korngrößenbereich von 0 bis 16 mm ist jedoch ebenfalls denkbar. Diese Leichtzuschlagstoff- Partikel werden mit Hilfe von Zement oder anderen Bindemitteln gebunden, wozu ein bestimmtes Mengenverhältnis im Volumen zwischen Zuschlagstoff und Bindemittel erforderlich ist.In the present invention, the exceptionally low Dry bulk density of the lightweight concrete to be used in the thermal insulation layer by using exceptionally light aggregates, such as preferred white expanded glass granules or synthetic resin foam beads with a party kel size of preferably 2 to 8 mm reached. A grain size range of However, 0 to 16 mm is also conceivable. This light aggregate  Particles are bound with the help of cement or other binders, why a certain quantity ratio in the volume between aggregate and binder is required.

Ein hohes Bindemittelvolumen würde jedoch den Vorteil der sehr leichten Zuschlagstoffe wieder aufheben, weshalb die üblicherweise porenfreie Ze­ ment- bzw. Bindemittelmatrix gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch Zusatz von Schäumungsmitteln bei konstant bleiben­ dem Gewicht porosiert und damit expandiert wird. Vorzugsweise wird dies soweit getrieben, daß eine weitgehende Ausfüllung der zwischen den Leichtzuschlagstoff-Partikeln vorhandenen Zwischenräume erreicht wird. Auf diese Art und Weise wird für die Wärmedämmlage ein isolierender Leichtbeton mit einer Trockenrohdichte bis unter 0,4 kg/dm³ und einem Wärmeleitwert von z. B. 0,10 erzielt. Trockenrohdichten bis herunter auf 0,3 kg/dm³ und ein Wärmeleitwert bis 0,8 sind durchaus realisierbar.However, a high volume of binder would have the advantage of being very light Pick up aggregates again, which is why the usually non-porous ze ment or binder matrix according to a preferred embodiment the invention by adding foaming agents to remain constant the weight is porosized and thus expanded. This is preferred so far driven that extensive filling in between the Light aggregate particles existing gaps is achieved. In this way, an insulating for the thermal insulation layer Lightweight concrete with a dry bulk density of less than 0.4 kg / dm³ and one Thermal conductivity of z. B. 0.10 achieved. Dry bulk densities down to 0.3 kg / dm³ and a thermal conductivity up to 0.8 can be realized.

Die porosierte Bindemittelmatrix für die Leichtzuschlagstoff-Partikel ba­ siert auf einer Rezeptur aus Wasser, Zement, einem Schäumungsmittel und einem Fließmittel.The porous binder matrix for the light aggregate particles ba based on a formulation of water, cement, a foaming agent and a superplasticizer.

Als Alternative für die Auslegung des Leichtbetons der Wärmedämmlage ist ferner eine nur teilweise Aufschäumung der Bindemittelmatrix mit einer nicht vollständigen Ausfüllung der Zwischenräume zwischen den Leichtzu­ schlagstoff-Partikeln möglich. Ferner kann der Leichtbeton eine haufwerk­ porige Struktur aufweisen, bei dem die Bindemittelmatrix nicht aufge­ schäumt wird.As an alternative for the design of the lightweight concrete, the thermal insulation layer furthermore, only a partial foaming of the binder matrix with a incomplete filling of the gaps between the easy pull Impact particles possible. Furthermore, the lightweight concrete can be a heap have porous structure in which the binder matrix is not applied is foaming.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Außenwand-Platten­ elements ist auf die Innenseite der Traglage eine dünne Feinmörtelschicht aufgebracht, die am Plattenelement als praktisch fertiger Tapezier- oder Streichuntergrund dient.According to a further preferred embodiment of the outer wall panels elements is a thin layer of fine mortar on the inside of the base layer applied to the plate element as a practically finished wallpapering or Coating surface serves.

Für die Traglage kann ein gefügedichtes oder haufwerksporiges Betonma­ terial verwendet werden, wobei letzteres aufgrund der besseren bauphysi­ kalischen Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Dampfdiffusionsei­ genschaften zu bevorzugen ist. A structure-sealed or aggregate-porous concrete mat can be used for the support layer material are used, the latter due to the better building physics calic properties especially with regard to the vapor diffusion egg properties is preferable.  

Weiterhin ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Plattenelemen­ tes vorgesehen, daß die Wärmedämmlage an der bauseitigen Oberkante des Plattenelementes über die Traglage nach oben hinaussteht. Dieser Über­ stand kommt bei der bauwerksseitigen Montage des Plattenelementes vor der Stirnseite einer auf die Traglage aufgesetzten Deckenplatte zu liegen, so daß auch letztere mit einer Wärmedämmung versehen ist.Furthermore, according to a preferred embodiment of the plate element tes provided that the thermal insulation layer on the on-site upper edge of the Plate element protrudes above the support layer. This about Stand occurs when installing the panel element on the building side to lie on the front side of a ceiling tile placed on the supporting layer, so that the latter is also provided with thermal insulation.

Schließlich kann bei Wärmedammlagen mit einer sehr geringen Leitzahl und einer entsprechend geringen Trockenrohdichte des dafür verwendeten Leichtbetons das Problem auftreten, daß letzterer in seiner Festigkeit er­ heblich reduziert ist. Dies spielt zwar in statischer Hinsicht wegen der vorhandenen Traglage keine Rolle, jedoch leidet dadurch die mechanische Widerstandsfähigkeit der äußeren Oberfläche. Insofern ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Plattenelementes auf der Außen­ seite der Wärmedämmlage eine festigkeitssteigende Beschichtung vorgese­ hen. Diese kann entweder unmittelbar auf die frische oder auf die bereits erhärtete Leichtbeton-Schicht der Wärmedämmlage aufgebracht werden. Al­ ternativen für diese Beschichtung ist eine in die außenseitige Oberfläche der Wärmedämmlage eingedrungene Imprägnierschicht bzw. eine auf diese außenseitige Oberfläche aufgebrachte Hartschicht. Erstere kann beispiels­ weise durch Aufspritzen einer dünnflüssigen Zementsuspension erreicht werden, die einige Millimeter in die haufwerksporige Struktur des Leicht­ betons eindringt.Finally, with thermal insulation layers with a very low guide number and a correspondingly low dry bulk density of that used Lightweight concrete the problem that the latter in its strength is significantly reduced. Although this plays out statically because of the existing bearing position does not matter, however, the mechanical suffers Resilience of the outer surface. In this respect, according to one another preferred embodiment of the plate element on the outside side of the thermal insulation layer a strength-increasing coating hen. This can either be on the fresh one or on the one already hardened lightweight concrete layer of the thermal insulation layer can be applied. Al The alternative for this coating is one in the outside surface impregnation layer that has penetrated the thermal insulation layer or a layer on it hard surface applied to the outside surface. The former can, for example wise achieved by spraying a thin cement suspension that are a few millimeters in the heaped structure of the lightweight concrete penetrates.

Zusammenfassend sind die erfindungsgemäßen Außenwand-Plattenelemente aufgrund ihres spezifischen Aufbaues und insbesondere aufgrund der Na­ tur ihrer Wärmedämmlage in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. So ist die Isolierlage unbrennbar, hat eine bessere mechanische Widerstandfähigkeit gegenüber Beschädigungen und kann nicht von Insekten angegriffen wer­ den. Auch bietet die außenliegende Wärmedämmlage einen guten minerali­ schen Untergrund für das Aufbringen von Putz in beliebiger Art. Nicht zuletzt liegt ein weiterer Vorteil in der einfachen Herstellbarkeit der Plattenelemente in einer industriellen Anlage. Dies wird im Ausführungs­ beispiel noch näher erläutert.In summary, the outer wall plate elements according to the invention due to their specific structure and especially due to the Na ture their thermal insulation layer advantageous in many ways. That's how it is Insulation layer non-flammable, has better mechanical resistance against damage and cannot be attacked by insects the. The external thermal insulation layer also offers good mineral properties surface for the application of plaster in any kind. Not Finally, another advantage is the ease of manufacture Panel elements in an industrial plant. This will be in execution example explained in more detail.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nach­ folgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläu­ tert wird. Es zeigen:Further features, details and advantages of the invention are according to following description can be seen in which an embodiment of the Subject of the invention with reference to the accompanying drawings is tert. Show it:

Fig. 1 einen schematischen, teilweisen Vertikalschnitt durch ein Geschoß eines Wohngebäudes und Fig. 1 is a schematic, partial vertical section through a floor of a residential building and

Fig. 2 einen ausschnittsweisen Vertikalschnitt durch ein Außenwand-Plat­ tenelement. Fig. 2 shows a partial vertical section through an outer wall Plat tenelement.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Außenwand-Plattenelement 1 in seinem Montagezustand auf einer Geschoßdecke 2. Das Plattenelement 1 kann da­ bei in nicht näher dargestellter Weise Öffnungen für Fenster, Türen, Lüf­ tungsöffnungen und dergleichen aufweisen. Fig. 1 shows an inventive outer wall plate element 1 in its mounting state on a floor ceiling 2. The plate element 1 may have openings for windows, doors, ventilation openings and the like in a manner not shown.

Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, weist das Außenwand-Platten­ element 1 drei Lagen auf, nämlich eine statisch beaufschlagbare Traglage 3, die der Gebäudeinnenseite 4 zugewandt ist. Der Wandaußenseite 5 zu­ gerichtet ist auf der Traglage 3 eine Wärmedämmlage 6 aufgebracht, die im Bereich der bauseitigen Oberkante 7 des Plattenelementes 1 mit einer Überstand 8 über die Traglage 3 nach oben ragt. In dem dadurch gebil­ deten Winkelbereich liegt eine Deckenplatte 9 mit ihrer Randkante 10 auf, so daß die Deckenlast von der statisch beaufschlagbaren Traglage 3 auf­ genommen werden kann.As indicated schematically in Fig. 1, the outer wall panel element 1 has three layers, namely a statically loadable support layer 3 which faces the inside 4 of the building. The outer side wall directed to 5 is applied a thermal barrier layer 6 on the supporting layer 3, provided with a projection 8 on the supporting layer 3 protrudes in the area of on-site upper edge 7 of the plate member 1 upwards. In the thereby formed angular range lies a ceiling plate 9 with its edge 10 , so that the ceiling load can be taken from the statically loadable support layer 3 .

Auf der Innenseite der Traglage 3 ist ferner eine dünne Feinmörtelschicht 11 aufgebracht, die der zur Gebäudeinnenseite 4 hinweisenden Fläche des Plattenelementes 1 ein glattes Erscheinungsbild gibt. Damit kann direkt auf das Plattenelement 1 tapeziert oder darauf eine Wandfarbe angebracht werden. Ein Verputzen kann entfallen.On the inside of the support layer 3, a thin layer of fine mortar 11 is further applied, which is indicative of the building interior side surface 4 of the plate member 1 a smooth appearance. This can be wallpapered directly on the plate element 1 or a wall paint can be attached to it. Plastering can be omitted.

Wie aus Fig. 2 deutlich wird, besteht die Traglage 3 aus einem hauf­ werksporigen Betonmaterial mit einer Rohdichte von z. B. 1,40 kg/dm³. Die maximale Korngröße der Zuschlagstoff-Partikel 12 beträgt meist 16 mm. As is clear from Fig. 2, the support layer 3 consists of a heap plant-pored concrete material with a bulk density of z. B. 1.40 kg / dm³. The maximum grain size of the aggregate particles 12 is usually 16 mm.

Aufgrund der Haufwerksporigkeit des verwendeten Betons bleiben zwischen den Bindemittel-Brücken 13 Poren 14. Die Dicke dT beträgt z. B. 12 cm, so daß sich bei der verwendeten Rohdichte der Traglage 3 eine Wärmeleitzahl dafür von 0,79 ergibt.Due to the aggregate porosity of the concrete used, 13 pores 14 remain between the binder bridges. The thickness d T is z. B. 12 cm, so that there is a coefficient of thermal conductivity of 0.79 for the bulk density of the support layer 3 used .

Die Dicke dW der Wärmedämmlage 3 beträgt 24,5 cm, so daß sich eine Ge­ samtdicke D des Plattenelementes 1 von 36,5 cm ergibt.The thickness d W of the thermal insulation layer 3 is 24.5 cm, so that there is a total thickness D of the plate element 1 of 36.5 cm.

Die auf die Traglage 3 aufgebrachte Wärmedämmlage 6 besteht - wie in Fig. 2 verdeutlicht wird - aus Leichtzuschlagstoff-Partikeln in Form von Blähglas-Granulatteilchen 15, deren Korngröße vorteilhafterweise zwischen 2 mm und 8 mm liegt. Die Blähglas-Granulatteilchen 15 sind durch eine ihre Zwischenräume vollständig ausfüllende porosierte Bindemittel-Matrix 16 ausgefüllt, die in Fig. 2 punktiert angedeutet ist. Diese Bindemittel­ matrix besteht aus Wasser, Zement, einem Schäumungsmittel und einem Fließmittel. Letzteres verbessert die Durchmischbarkeit der Granulatteil­ chen 15 mit der Bindemittelmatrix 16.The thermal insulation layer 6 applied to the support layer 3 consists - as is illustrated in FIG. 2 - of light aggregate particles in the form of expanded glass granulate particles 15 , the grain size of which is advantageously between 2 mm and 8 mm. The expanded glass granulate particles 15 are filled with a porous binder matrix 16 that completely fills their interspaces, which is indicated by a dotted line in FIG. 2. This binder matrix consists of water, cement, a foaming agent and a flow agent. The latter improves the miscibility of the granulate particles 15 with the binder matrix 16 .

Weiterhin ist in Fig. 2 die Feinmörtelschicht 11 gezeigt, mittels derer die Innenseite der Traglage 3 egalisiert wird. Diese Feinmörtelschicht 11 ist vorteilhafterweise von heller Farbgebung. Die Dicke der Feinmörtelschicht 11 beträgt wenige mm und ist damit vernachlässigbar.Furthermore, the fine mortar layer 11 is shown in FIG. 2, by means of which the inside of the support layer 3 is leveled. This fine mortar layer 11 is advantageously of a light color. The thickness of the fine mortar layer 11 is a few mm and is therefore negligible.

Wie ferner der Fig. 2 entnehmbar ist, ist eine Beschichtung 17 in Form einer die Oberflächenfestigkeit der Wärmedämmlage 6 steigernden Hart­ schicht 18 auf die außenseitige Oberfläche 19 aufgebracht. Dies kann bei­ spielsweise durch Aufstreichen eines Zementmörtels mit einer Schichtdicke von einigen Millimetern erfolgen.As can also be seen from FIG. 2, a coating 17 in the form of a surface layer of the thermal insulation layer 6 increasing hard layer 18 is applied to the outside surface 19 . This can be done for example by spreading a cement mortar with a layer thickness of a few millimeters.

In der dieser Beschreibung angefügten Tabelle mit dem Titel "Kennwerte von verschiedenen 36,5 cm dicken Außenwänden" sind Varianten für das erfindungsgemäße Plattenelement mit unterschiedlichen Auslegungen der einzelnen Lagen entnehmbar. Ferner zeigt diese Tabelle deutlich die Unterschiede in den k-Werten zwischen homogenen, aus haufwerksporigem Leichtbeton hergestellten Wandelementen und den erfindungsgemäßen zweilagigen Wandelementen. Erstere erreichen einen k-Wert im Bereich zwischen 0,50 und 0,45, wogegen die erfindungsgemäßen Plattenelemente k-Werte bis herunter zu 0,30 erzielen. Auch zeigt die Tabelle, daß die erfindungsgemäßen Plattenelemente wesentlich höhere Festigkeiten auf­ weisen.In the table attached to this description entitled "Characteristic values of different 36.5 cm thick outer walls "are variants for the plate element according to the invention with different designs of individual layers can be removed. This table also clearly shows the Differences in the k-values between homogeneous, from bulk Wall elements made of lightweight concrete and the inventive  two-layer wall elements. The former reach a k-value in the range between 0.50 and 0.45, whereas the plate elements according to the invention Achieve k values down to 0.30. The table also shows that the plate elements according to the invention have significantly higher strengths point.

Die Herstellung eines Außenwand-Plattenelements ist kurz wie folgt zu er­ läutern:The production of an outer wall plate element is briefly as follows purify:

Auf Formtischen mit einem glatten Boden und seitlich umfassenden Scha­ lungsrändern wird als erstes eine Feinmörtelschicht aufgebracht. An­ schließend wird der Beton für die Traglage 3 in der statisch gewünschten Dicke aufgebracht und eventuell durch Rütteln oder Stampfen vorverdich­ tet. Unmittelbar anschließend wird dann die Wärmedämmlage 6 aufgegeben, bis die Gesamtdicke des Plattenelementes erreicht ist. Der für die Wär­ medämmlage 6 verwendete Isolierbeton, der im frischen Zustand eine brei­ ige Konsistenz aufweist, wird an der Oberseite durch Abziehen egalisiert, so daß eine ebene Oberfläche hergestellt wird. Falls erforderlich, kann diese Schicht zuvor noch leicht durch Einwirkung von Vibration oder der­ gleichen verdichtet werden.The first step is to apply a layer of fine mortar to form tables with a smooth bottom and formwork edges on the sides. At closing, the concrete for the support layer 3 is applied in the statically desired thickness and, if necessary, pre-compacted by shaking or pounding. Immediately afterwards, the thermal insulation layer 6 is then abandoned until the total thickness of the plate element is reached. The insulating concrete used for the thermal insulation layer 6 , which has a mushy consistency when fresh, is leveled at the top by pulling it off, so that a flat surface is produced. If necessary, this layer can be easily compacted beforehand by the action of vibration or the like.

Der Raumgewichtsunterschied zwischen dem schweren Betonmaterial der un­ teren Traglage und dem leichteren Isolierbeton der Wärmedämmlage ver­ hindert im übrigen ein unerwünschtes Vermengen beider Schichten in der Grenzzone. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, ist diese relativ genau defi­ niert. Bei der Erhärtung des Plattenelements stellt sich anschließend eine innige und feste Verbindung zwischen der Traglage 3 und der Wärme­ dämmlage 6 ein. Falls erforderlich kann dann noch die Hartschicht 18 auf die außenseitige Oberfläche 19 der Wärmedämmlage 6 in der erörterten Weise aufgestrichen werden. Die so hergestellten Plattenelemente können nach ausreichender Aushärtung ohne weitere Behandlung transportiert und montiert werden, ohne Schaden zu nehmen.The density difference between the heavy concrete material of the lower support layer and the lighter insulating concrete of the thermal insulation layer also prevents undesired mixing of both layers in the border zone. As is clear from Fig. 2, this is relatively precisely defined. When the plate element hardens, there is then an intimate and firm connection between the support layer 3 and the heat insulation layer 6 . If necessary, the hard layer 18 can then be spread onto the outside surface 19 of the thermal insulation layer 6 in the manner discussed. After sufficient hardening, the panel elements produced in this way can be transported and assembled without further treatment without being damaged.

Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß die Plattenelemente bei der Her­ stellung z. B. mit Hilfe von Baustahlmatten bewehrt werden können. It should also be noted that the plate elements in the Her position z. B. can be reinforced with the help of steel mesh.  

Claims (15)

1. Mehrlagiges, industriell vorfertigbares Außenwand-Plattenelement ins­ besondere für Wohngebäude mit einer statisch beaufschlagbaren Traglage (3), die der Gebäudeinnenseite (4) zugerichtet ist, und einer Wärmedämm­ lage (6), die der Wandaußenseite (5) zugerichtet auf die Traglage (3) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Traglage (3) aus einem statisch belastbaren Betonmaterial und die Wärmedämmlage (6) aus einem Leichtbeton mit einer Trockenrohdichte unter 0,5 kg/dm³ aufgebaut sind, wobei der Leichtbeton aus Leichtzuschlagstoff-Partikeln (15) gebunden mit einer Bindemittelmatrix (16) besteht.1.Multi-layer, industrially prefabricated outer wall panel element, in particular for residential buildings with a statically loadable supporting layer ( 3 ), which is facing the inside of the building ( 4 ), and a thermal insulation layer ( 6 ), which is facing the outside of the wall ( 5 ) facing the supporting layer ( 3 ) is applied, characterized in that the supporting layer ( 3 ) is constructed from a statically resilient concrete material and the thermal insulation layer ( 6 ) from a lightweight concrete with a dry bulk density of less than 0.5 kg / dm³, the lightweight concrete consisting of light aggregate particles ( 15 ) bound with a binder matrix ( 16 ). 2. Außenwand-Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Leichtzuschlagstoff-Partikel aus Blähglas-Granulatteilchen (15) bestehen.2. Outer wall plate element according to claim 1, characterized in that the light aggregate particles consist of expanded glass granulate particles ( 15 ). 3. Außenwand-Plattenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtzuschlagstoff-Partikel aus Kunstharzschaum-Kügelchen beste­ hen.3. outer wall plate element according to claim 1, characterized in that the light aggregate particles are made of synthetic resin foam beads hen. 4. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtzuschlagstoff-Partikel eine Korngröße von 2 bis 8 mm besitzen.4. Outer wall plate element according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the light aggregate particles have a grain size of 2 to 8 mm. 5. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelmatrix (16) porosiert ist.5. outer wall plate element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the binder matrix ( 16 ) is porous. 6. Außenwand-Plattenelement nach Anspruche 5, dadurch gekennzeichnet, daß die porosierte Bindemittelmatrix (16) für die Leichtzuschlagstoff- Partikel (15) aus Wasser, Zement, einem Schäumungsmittel und einem Fließmittel besteht.6. outer wall plate element according to claim 5, characterized in that the porous binder matrix ( 16 ) for the light aggregate particles ( 15 ) consists of water, cement, a foaming agent and an eluent. 7. Außenwand-Plattenelement nach Anspruche 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die porosierte Bindemittelmatrix (16) die Zwischenräume zwischen den Leichtzuschlagstoff-Partikeln vollständig ausfüllen. 7. outer wall plate element according to claim 5 or 6, characterized in that the porous binder matrix ( 16 ) completely fill the spaces between the light aggregate particles. 8. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtbeton der Wärmedämmlage (6) eine haufwerksporige Struktur aufweist.8. outer wall panel element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lightweight concrete of the thermal insulation layer ( 6 ) has a pore-like structure. 9. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicke dT der Traglage (3) zur Dicke (dW) der Wärmedämmlage (6) zwischen 1 : 6 und 1 : 0,8 liegt.9. outer wall panel element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ratio of the thickness d T of the support layer ( 3 ) to the thickness (d W ) of the thermal insulation layer ( 6 ) is between 1: 6 and 1: 0.8 . 10. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite der Traglage (3) eine dünne Feinmörtelschicht (11) aufgebracht ist.10. Outer wall plate element according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the inside of the support layer ( 3 ) a thin layer of fine mortar ( 11 ) is applied. 11. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Traglage (3) aus haufwerksporigem Betonmaterial besteht.11. Outer wall plate element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the support layer ( 3 ) consists of aggregate-concrete material. 12. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmlage (6) an der bauseitigen Oberkante (7) des Plattenelements (1) über die Traglage (3) nach oben hinaussteht (Überstand 8).12. Outer wall plate element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the thermal insulation layer ( 6 ) on the on-site upper edge ( 7 ) of the plate element ( 1 ) on the support layer ( 3 ) protrudes upwards (protrusion 8 ). 13. Außenwand-Plattenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Wärmedämmlage (6) eine fe­ stigkeitssteigernde Beschichtung (17) vorgesehen ist.13. Outer wall plate element according to one of claims 1 to 12, characterized in that on the outside of the thermal insulation layer ( 6 ) a fe strength-increasing coating ( 17 ) is provided. 14. Außenwand-Plattenelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) als in die außenseitige Oberfläche (19) der Wärmedämmlage (6) eingedrungene Imprägnierschicht ausgebildet ist.14. Outer wall plate element according to claim 13, characterized in that the coating ( 17 ) is formed as an impregnation layer which has penetrated into the outside surface ( 19 ) of the thermal insulation layer ( 6 ). 15. Außenwand-Plattenelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (17) als auf die außenseitige Oberfläche (19) der Wärmedämmlage (6) aufgebrachte Hartschicht (18) ausgebildet ist.15. Outer wall panel element according to claim 13, characterized in that the coating ( 17 ) is formed as a hard layer ( 18 ) applied to the outer surface ( 19 ) of the thermal insulation layer ( 6 ).
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