DE19724799A1

DE19724799A1 - Wärme- und schallisolierendes Gebäudeelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19724799A1
Application number: DE1997124799
Authority: DE
Inventors: Lars Bageritz; Hans Dipl Ing Bageritz; Gerhard Mehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-12-10

Description

Die Erfindung betrifft ein wärme- und schallisolierendes Gebäudeelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Bekannt sind Wandisolierungen zweischaliger Wände in Holzrahmenbauart, die zwischen den an einem selbsttragenden Fachwerk oder Rahmen beidseitig angebrachten Schalen lose Schüttungen von Wärmedämmaterial oder Wärmedämmatten besitzen.

Beispielsweise ist bekannt, Torf, Blähton oder Hobelspäne in die Hohlräume zwischen den Schalen der Fachwerke einzufüllen.

Derartige Wandisolierungen sind beschrieben in DE 36 25 405 und DE 32 32 563.

Das Einbringen dieses Dämmaterials zwischen die Träger und Binder des Fachwerks ist mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden. Weiterhin verbleiben nach dem Einfüllen des Dämmaterials an schwer zugänglichen Stellen Hohlräume, die eine Minderung der Wärmedämmung bewirken. Außerdem sind die Dämmschichtstärken durch die Abstände der Schalen voneinander begrenzt.

Aus DD 297386 ist eine, aus biegesteifen Rahmen zusammengesetzte und mit Polystyrolbeton ausgefachte und die Sichtseiten des Rahmens abgedeckte Raumzelle bekannt. Der verwendete Polystyrolbeton enthält neben aufgeschäumten Polystyrol, Sand und Zement auch textile Fasern und Schaumbildner.

Nachteilig ist hierbei die hohe Rohdichte des Polystyrolbetons, die damit verbundene relativ schlechte Wärmedämmeigenschaft und die Bildung von Kältebrücken durch das eingelagerte Stahlskelett.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebäudeelement zu schaffen, das gute Wärme- und Schallisolationseigenschaften besitzt und leicht und wirtschaftlich durch Vorfertigung herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhaft ist hierbei, auf Wunsch das Fachwerk außen sichtbar zu belassen.

Polystyrolbeton, mit den vorgeschlagenen niedrigen Rohdichten, besitzt gute Wärmedämmeigenschaften. Er kann leicht mechanisch bearbeitet werden, wie durch Sägen und Bohren. Er ist wasserdampfdurchlässig und beständig gegen Bakterien und Fäulnis. Durch die Verwendung von geschäumten Polystyrolkugeln mit engem Kornspektrum (3 mm bis 6 mm) ist eine gleichbleibende Qualität des Polystyrolbetons gesichert. Feinere sowie gröbere Polystyrolanteile wirken sich negativ auf die Festigkeit des Polystyrolbetons aus.

Es hat sich herausgestellt, daß bei einem Wasser/Zement-Verhältnis von 0,3 bis 0,4 die günstigste Festigkeit des Polystyrolbetons erzielt wird. Die Herstellung eines derartigen Polystyrolbetons ist aufgrund seines schlechten Fließverhaftens jedoch schwieriger.

Bei größeren Wasser/Zement-Verhältnissen ist die gleichmäßige Umhüllung der Polystyrolkugeln mit Zementleim nicht gewährleistet.

Es hat sich gezeigt, daß die Herstellung von Polystyrolbeton nach den Ansprüchen 4 und 5 nicht leicht möglich ist.

Deshalb betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung von Polystyrolbeton. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polystyrol/Bindemittel-Gemisch in einem Schnellmischer behandelt wird.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäß kurzzeitig hohen, in einem engen Bereich liegenden Umfangsgeschwindigkeiten während des Mischprozesses, die Gegenstand des Anspruchs 6 sind, relativ hohe Festigkeiten des Polystyrolbetons erreicht werden. Weiterhin erhaken die Polystyrolkugeln eine rauhe Oberfläche, auf der der Zementleim sehr gut haftet und Rißbildung des Polystyrolbetons vermieden wird.

Diese Vorteile werden nur bei den gewählten Umfangsgeschwindigkeiten erreicht. Höhere Umfangsgeschwindigkeiten tragen das Mischgut aus dem Mischwerkzeugbereich aus, bei geringeren ist die Zementleimhaftung auf der Oberfläche nicht gewährleistet.

Durch die hohen Drehzahlen des Mischwerkzeuges während des Mischprozesses treten Entmischungserscheinungen auf, wodurch sich starke Ablagerungen von Bindemittelpartikeln in dem oberen Wandbereich bilden.

Es ist deshalb besonders vorteilhaft, einen Wandabstreifer im oberen Drittel des Mischraumes mit geringen Drehzahlen zu betreiben, der die Ablagerungen standig entfernt.

Die Erfindung wird an drei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit drei Bildern dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Gebäudeteiles.

Die Wand 1 besteht im wesentlichen aus dem Rahmen 2 in Skelettbauweise. Der Rahmen 2, dargestellt als Teil eines Massivholzbalkens, kann auch aus anderen Materialien bestehen, die ein selbsttragendes Skelett bilden.

Der Rahmen 2 ist mit Polystyrolbeton 3 ausgefacht und überdeckt diesen einseitig ebenfalls mit Polystyrolbeton 3, so daß eine Fläche des Rahmens sichtbar ist.

An der Außenwand 9 ist eine Oberflächenversiegelung, bestehend aus dem Grundputz 4 und einem Edelputz 5, aufgebracht.

Die Innenwand 8 des Gebäudeelementes ist mit Holzwolle-Leichtbauplatten 6 verkleidet und mit der Putzschicht 7 versehen. An Stelle der Holzwolle-Leichtbauplatten 6 mit Putzschicht 7 kann auch eine Bauplatte angebracht werden, wodurch sich glatte, tapezierbare Untergründe ergeben.

Die Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Gebäudeteiles.

Die Wand 10 besteht im wesentlichen aus dem Fachwerk 11. Das Fachwerk 11 ist aus Massivholzbalken gefertigt. Das Fachwerk 11 ist mit Polystyrolbeton 12 ausgefacht. Der Polystyrolbeton 12 überdeckt dieses ebenfalls einseitig, so daß eine Fläche des Fachwerkes 11 sichtbar ist. Die sichtbare Fläche bildet die Außenwand 15 des Gebäudeteiles. Die Ausfachung erhält eine Oberflächenversiegelung 16. Die Innenwand 17 wird durch eine geschlossene Polystyrolbetonoberfläche gebildet. Diese Innenwand 17 ist mit Holzwolle- Leichtbauplatten 13 verkleidet und mit einer Putzschicht 14 versehen. Anstelle der Holzwolle- Leichtbauplatte 13 mit Putzschicht 14 kann eine Bauplatte angebracht bzw. direkt Putz aufgetragen werden.

Das Füllen des Holzrahmens mit Polystyrolbeton erfolgt in einer Verschalung, vorzugsweise in waagerechter Lage. Ausschnitte für Fenster und Türen können bei der Ausfüllung des Holzrahmens berücksichtigt oder nachträglich eingebracht werden.

Die Zusammenfügung der Gebäudeelemente erfolgt vor Ort zu Gebäuden.

Eine Ausfachung, wie im Zusammenhang mit den Ausfürungsbeispielen beschrieben, kann auch zur Restaurierung bestehender Fachwerke vor Ort Verwendung finden.

Die Fig. 3 zeigt die Mischeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Polystyrolbeton.

Die Einrichtung besteht aus einem zylindrischen Behälter 18. Das am Boden 19 zentral angeordnete, rotierende Mischwerkzeug besteht aus einem, an einer Welle 20 im Winkel von 30° zum Boden 19 schräg angestellten, zweiflügligen Blattrührer 21. Der Abstand der Blattrührerunterkante zum Boden 19 beträgt 2 mm. Der am Deckel 22 zentral angeordnete, drehbar gelagerte Abstreifer 23 besitzt zwei symmetrisch angeordnete Arme 24 mit einer hänge von 1/3 der Höhe des Behälters 18 und einem Abstand von 2 mm zur Behälterwand. Zur Herstellung des Polystyrolbetons wird Wasser und Zement über die Einfüllöffnung 25 in den Behälter 18 eingefüllt und mittels Mischwerkzeug 30 Sekunden vorgemischt.

Anschließend wird die entsprechende Menge geschäumter Polystyrolkugeln über die Einfüllöffnung 25 zugegeben und das Gemenge 2 Minuten bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 13 m/s bewegt. Gleichzeitig rotiert der Abstreifer 23 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3 m/s. Nach Ablauf der Mischzeit wird das Gemenge über die Bodenentleerung 26 entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt.

Claims

1. Wärme- und schallisolierendes Gebäudeelement, bestehend aus einer oder zwei Schalen aus Dämmstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale einseitig oder beidseitig und/oder innerhalb eines Fachwerks oder Rahmens angebracht ist und die Schale aus Polystyrolbeton besteht.

2. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offene oder die bedeckte Seite des Fachwerks oder Rahmens die Außenseite des Gebäudes ist.

3. Gebäudeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Polystyrolbetonoberfläche eine Oberflächenversiegelung besitzt.

4. Verwendung von Polystyrolbeton in einem Gebäudeelement, vorzugsweise einem Wandelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Polystyrolbeton eine Rohdichte von 200 kg/m³ bis 550 kg/m³, vorzugsweise 250 kg/m³ aufweist.

5. Polystyrolbeton, bestehend aus geschäumten Polystyrolkugeln und Zement und/oder Kalk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der geschäumten Polystyrolkugeln 3 mm bis 6 mm und das Wasser/Zement-Verhältnis 0,3 bis 0,4 beträgt.

6. Verfahren zur Herstellung von Polystyrolbeton nach den Ansprüchen 4 und 5 in einem Mischer mit einem bodengängigen, rotierenden Mischwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit an der Außenkante des Mischwerkzeuges 12 m/s bis 15 m/s und die Mischzeiten 1 Minute bis 3 Minuten betragen.

7. Verfahren zur Herstellung von Polystyrolbeton nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Drittel des Mischraumes ein Wandabstreifer mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 3 m/s rotiert.