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Die
Erfindung betrifft einen vorgefertigten Baustein zur Verwendung
als Mauerstein.
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Es
ist allgemein bekannt, dass bei der Fertigung von Mauerwerk vorgefertigte
Bausteine als Mauersteine zum Einsatz kommen. Hierzu ist es üblich,
vorgefertigte Bausteine aus einem im Wesentlichen einheitlichen
Material bereitzustellen, die eine Grundform aufweisen, die es erlaubt
eine Vielzahl von vorgefertigten Bausteinen zu einem Mauerwerk zusammenzufügen.
Dabei handelt es sich bei einem vorgefertigten Baustein um einen
individuell handhabbaren einzelnes Element. Dabei ist die Grundform
im Allgemeinen so vorgesehen, dass durch Zusammenfügen
der vorgefertigten Bausteine zu einem Mauerwerk, diese fluchten,
und so eine Wand aus Mauerwerk mit einer Sichtfläche des
Mauerwerkes bilden. Eine verbreitete, beispielhafte Grundform solcher
vorgefertigter Bausteine ist die Quaderform.
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Es
ist auch bekannt, dass die vorgefertigten Bausteine nach ihrem Zusammenfügen
zu einem Mauerwerk gebildeten Sichtflächen des Mauerwerkes
z. B. durch Verputzen und/oder z. B. mit Isoliermaterial beschichtet
werden können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vorgefertigten Baustein
zur Verwendung als Mauerstein zur Verfügung zu stellen,
der eine vereinfachte Bereitstellung eines Mauerwerks ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen vorgefertigten
Baustein zur Verwendung als Mauerstein mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Dabei
zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung
dadurch aus, dass der vorgefertigte Baustein ein Mauerstein-Kernelement
sowie eine zumindest Teile des Mauerstein-Kernelementes unmittelbar
umfassende und mit diesem verbundene Baustoff-Beschichtung des Mauerstein-Kernelementes,
die nicht aus dem gleichen Material wie das Mauerstein-Kernelement
besteht. Dabei umfasst die Baustoff-Beschichtung das Mauerstein-Kernelement
derart, dass sie bei bestimmungsgemäßer Verwendung
des Bausteins in einem Mauerwerk zumindest einen Teil der Oberfläche
des Mauerwerkes bildet.
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Ein
solcher vorgefertigter Baustein zeichnet sich dadurch aus, dass
ein Verarbeitungsschritt des Beschichtens des Mauerwerkes nach Zusammenfügen
mehrerer Bausteine zum Mauerwerk vereinfacht und/oder überflüssig
gemacht wird, da bei Einbringung in das Mauerwerk die Baustoff-Beschichtung zumindest
einen Teil der Oberfläche des Mauerwerkes bildet.
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In
einem Ausführungsbeispiel ist das Mauerstein-Kernelement
im Wesentlichen quaderförmig oder würfelförmig.
Andere Varianten der Form sind z. B. die T-Form, L-Form oder die
stumpfe Eckform. In einer Ausführungsvariante sind zwei
der Seitenflächen des im Wesentlichen quaderförmigen
Mauerstein-Kernelementes, die auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Mauerstein-Kernelementes liegen, mit der Baustoff-Beschichtung
versehen, während die zwei Deckflächen und die
zwei anderen Seitenflächen nicht mit der Baustoff-Beschichtung
versehen sind. In einer anderen Ausführungsvariante sind
alle vier Flächen der sechs Flächen des quaderförmigen
oder würfelförmigen Mauerstein-Kernelementes bis
auf zwei Deckflächen mit der Baustoff-Beschichtung versehen.
Hierbei ist die Baustoff-Beschichtung in sich zusammenhängend.
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In
einer Ausführungsform bildet die Baustoff-Beschichtung
des Mauerstein-Kernelementes bei bestimmungsgemäßer
Verwendung des Bausteins in einem Mauerwerk im Wesentlichen den
ganzen vom vorgefertigten Baustein gebildeten Teil der Oberfläche
des Mauerwerkes. Dabei kann es sich bei einer Ausführungsform
auch nur um die Oberfläche auf einer Seite des Mauerwerkes
handeln, während der Baustein auf einer Seite, die nach
bestimmungsgemäßer Verwendung des Bausteins auf
einer anderen Seite des Mauerwerkes einen Teil der Oberfläche des
Mauerwerks bildet, nicht mit einer Baustoff-Beschichtung oder nicht
vollständig mit einer Baustoff-Beschichtung versehen ist.
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Bei
einer Ausführung handelt es sich bei dem Mauerstein-Kernelement
um einen herkömmlichen Mauerstein.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung sind das Mauerstein-Kernelement
des vorgefertigten Bausteins sowie die Baustoff-Beschichtung jeweils
aus einem im Wesentlichen homogenen und/oder einheitlichen Material
gebildet, wobei sich das Material des Mauerstein-Kernelementes von
dem der Baustoff-Beschichtung des Mauerstein-Kernelementes unterscheidet.
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Bei
einer Ausführung ist das Mauerstein-Kernelement des vorgefertigten
Bausteins ein Vollziegel, das heißt, er weist im Wesentlichen
keine Hohlräume auf. Dabei schließt die Bezeichnung „Vollziegel"
nicht aus, dass das Material aus dem das Mauerstein-Kernelement
gefertigt ist, Poren oder kleinere – nicht durchgängige – Hohlräume
aufweist. Die Bezeichnung „Ziegel" wird hier durchgängig
so verwendet, dass sie einen Baustein bezeichnet. Insbesondere ist
mit der Bezeichnung „Ziegel" nicht der spezifische Baustoff
festgelegt, aus dem der Baustein gefertigt ist.
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In
einer Ausführungsform ist das Mauerstein-Kernelement des
vorgefertigten Bausteins ein Hohlziegel mit wenigstens einem Hohlraum.
Hierbei ist in einem Ausgestaltungsbeispiel vorgesehen, dass bei
bestimmungsgemäßer Verwendung des Bausteins in
einem Mauerwerk der Hohlraum zur Durchführung von Zu- und/oder
Ableitungen zu, von und/oder in einem Gebäude dient. In
einer Ausgestaltung ist zumindest ein Teil des Hohlraumes mit einem Material
gefüllt, das sich vom Material des Mauerstein-Kernelementes
unterscheidet. Eine Ausführungsvariante ist, dass das Material,
das in den Hohlraum eingebracht ist, eine geringere Wärmeleitfähigkeit
als das Material aufweist, aus dem das Mauerstein-Kernelement besteht,
und damit ein Isolationsmaterial darstellt. Auch eine Kombination
der Durchführung von Zu- und/oder Ableitungen mit der Einbringung
von Isolationsmaterial in den Hohlraum ist in einer Ausführung
vorgesehen.
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Das
Mauerstein-Kernelement kann grundsätzlich aus jedem im
Bau verwendeten Materialen bestehen. In einer Ausführung
besteht das Mauerstein-Kernelement des vorgefertigten Bausteins
aus einem Ton und/oder Beton, insbesondere Kalkbeton und/oder Porenbeton,
und/oder Kalkstein und/oder Sandstein und/oder Kalksandstein.
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Das
Mauerstein-Kernelement kann auch aus anderen Materialen, wie z.
B. Styropor, Kork, Wärmedämmmaterial, Schalldämmmaterial,
Kunststoff, Eisen oder Blech bestehen.
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In
einer Variante besteht das Mauerstein-Kernelement überwiegend
aus einem Material, das formbeständiger ist, als das Material
der Baustoff-Beschichtung.
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In
einer anderen Variante, ist das Material aus dem das Mauerstein-Kernelement überwiegend besteht,
weniger formstabil als die Baustoff-Beschichtung. Hierbei ist vorteilhaft,
dass die Baustoff-Beschichtung als formstabileres Material in Verbindung
mit dem Mauerstein-Kernelement einen Mauerstein bildet, der eine
höhere Formstabilität als ein Mauerstein aufweist,
der ausschließlich aus dem Mauerstein-Kernelement besteht.
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Bei
einer Ausführungsvariante handelt es sich bei der Baustoff-Beschichtung
um einen Mörtel. In einer Ausführungsvariante
sind alle Teile der Baustoff-Beschichtung aus dem gleichen Material
gefertigt.
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Bei
einer Ausführung ist die Baustoff-Beschichtung aus einem
Gemisch gefertigt, das zumindest Kalk, Zement und Sand umfasst.
Dabei weist in einer Ausführung das Gemisch einen Kalkanteil
im Bereich von 0% bis 40% und/oder einen Zementanteil im Bereich
von 5% bis 40%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des Gemisches,
auf. In Ergänzung zu Kalk und Zement weist das Gemisch üblicherweise
als weiteren Bestandteil Sand auf.
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In
einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besteht die
Baustoff-Beschichtung aus einem Material, das den Anforderungen
der DIN EN 998-1 entspricht.
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In
bestimmten Ausführungsbeispielen ist das Mauerstein-Kernelement
ein herkömmlicher Ziegel. Als solcher ist er relativ stabil
und weist eine gute Wärmedämmung in trockenem
Zustand auf. Allgemein – unabhängig davon, ob
es sich beim Mauerstein-Kernelement um einen herkömmlichen
Ziegel handelt oder nicht – ist in einer vorteilhaften
Ausführungsform vorgesehen, dass die Baustoff-Beschichtung
eine geringere Wärmeleitfähigkeit und/oder eine geringere
Wasserabsorptionsfähigkeit und/oder eine höhere
Wasserdampfpermeabilität als das Mauerstein-Kernelement
aufweist. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit führt
zu einer Verbesserung der Eigenschaften als Wärmeisolationsbausteil
des vorgefertigten Bausteins gegenüber der Verwendung eines
nicht umschichteten Mauerstein-Kernelementes. Eine geringere Wasserabsorptionsfähigkeit
führt dazu, dass der vorgefertigte Baustein vorteilhafter
als ein nicht umschichteten Mauerstein-Kernelement bei der Bildung
von Mauerwerk, das höherer als gewöhnlicher Feuchte,
insbesondere höherer Raum- und/oder Bodenfeuchte, ausgesetzt
ist, eingesetzt werden kann. Eine hohe Wasserdampfpermeabilität
hat zum Vorteil, dass der vorgefertigte Baustein zur Bildung eines besseren
Innenraumklimas in dem Bauwerk, in dem er verbaut ist, eingesetzt
werden kann als dies die Verwendung eines nicht umschichteten Mauerstein-Kernelementes
zuließe.
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Bei
einer Ausführungsvariante besteht die Baustoff-Beschichtung
aus einem Material, das zumindest eine, mehrere oder alle der folgenden
Eigenschaften aufweist: eine Wärmeleitfähigkeit
von weniger als 0,53 W/(m·K) bei einer mittleren Temperatur von
ca. 10°C, wobei die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit
nach DIN EN 12664 definiert ist, einen Wasserabsorptionskoeffizienten
von weniger als 0.21 kg/(m2min0.5),
wobei die Bestimmung dieser Größe nach DIN
EN 1015 Teil 18 definiert ist, einen Wasserdampfpermeabilitätskoeffizienten
im oberen hygroskopischen Bereich von mehr als 15.3 und im unteren
hygroskopischen Bereich von mehr als 46,9, wobei diese Größe
nach DIN EN 1015 Teil 19 definiert ist, sowie eine
mittlere Trockendichte im Bereich von 1550 bis 1600 kg/m3, wobei diese Größe nach DIN
EN 1015 Teil 10 definiert ist.
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Der
vorgefertigte Baustein weist in einem Ausführungsbeispiel
eine Baustoff-Beschichtung des Mauerstein-Kernelementes auf, die
in sich zusammenhängt. Das heißt, insbesondere,
dass die Baustoff-Beschichtung so geometrisch angeordnet ist, dass
ein in sich zusammenhängender Raumbereich von ihr ausgefüllt
wird. Überdeckt die Baustoff-Beschichtung ausschließlich
zwei nicht zusammenhängende Flächen des Mauerstein-Kernelementes,
die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Mauerstein-Kernelementes
liegen, und sonst keine Fläche des Mauerstein-Kernelements,
so ist die Baustoff-Beschichtung nicht in sich zusammenhängend. Ein
Beispiel für einen vorgefertigten Baustein mit einer in
sich zusammenhängenden Baustoff-Beschichtung ist ein Baustein
mit im Wesentlichen quader- oder würfelförmigem
Mauerstein-Kernelement, das an vier seiner Seitenflächen
von einer umlaufenden Baustoff-Beschichtung umschlossen ist.
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In
einer Ausführungsvariante weist die Baustoff-Beschichtung
eine Wandstärke von ca. mindestens 20 mm auf. Bei einer
Ausführungsform ist die Baustoff-Beschichtung im Wesentlichen
mit überall gleicher Wandstärke ausgebildet, in
einer anderen Ausführungsform variiert die Wandstärke.
Die Variation der Wandstärke der Baustoff-Beschichtung hängt
in einem Ausführungsbeispiel davon ab, ob die von der Baustoff-Beschichtung überdeckte
Fläche des Mauerstein-Kernelementes dazu vorgesehen ist, bei
bestimmungsgemäßer Verwendung des Bausteins als
Mauerstein zum Gebäudeinneren oder zum Gebäudeäußeren
zu weisen.
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Das
Mauerstein-Kernelement weist in einer Ausführungsform eines
der folgenden Formate nach DIN 105 auf: DF, NF,
2 DF, 3DF, NF-20 DF, 40 s-115 s. In einer anderen Ausführungsform
ist das vorgefertigte Bauteil so dimensioniert, dass der vorgefertigte erfindungsgemäße
Mauerstein eines der im vorgenannten Satz angeführten Vorzugsformate
nach DIN 105 aufweist. Es weist in einer Ausgestaltung
ein Volumen von weniger als 1 m3, insbesondere
weniger als 64000 cm3, auf. In einer Ausgestaltungsvariante, in
der das Mauerstein-Kernelement im Wesentlichen quaderförmig
oder würfelförmig ist, weist jede Kante des Mauerstein
Kernelement
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In
einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Mauerstein-Kernelement
um einen Vormauerziegel, Vollklinker, Vormauerhochlochziegel, Hochlochklinker,
Leichthochlochziegel, Leichthochlochziegel W, Keramik-Hochlochklinker,
Leichtlanglochziegel oder eine Leichtlangloch-Ziegelplatte.
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Bei
einigen Ausführungsformen besteht das Mauerstein-Kernelement
aus mehreren zuvor zusammengefügten Elementen, z. B. aus
einem vorgemauerten Bestandteil des Mauerwerks. Es ist damit ein
Fertigbauteil.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren
deutlich werden. Es zeigen:
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1 ein
Mauerstein-Kernelement;
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2 eine
Ausführung eines erfindungsgemäßen Baustein
zur Verwendung als Mauerstein;
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3 eine
weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen
Bausteins zur Verwendung als Mauerstein;
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Die 1 zeigt
einen im Wesentlichen quaderförmigen Hohlziegel als Mauerstein-Kernelement 1,
der aus einem Ton gebrannt ist, und in seinem Inneren mehrere quaderförmige
Hohlräume 6a, 6b, 6c aufweist,
die sich im Wesentlichen senkrecht von einer Deckfläche
zu der anderen Deckfläche durch den Hohlziegel erstrecken,
wobei jede der Wände, die einen solchen Hohlraum zum Inneren
des Hohlziegels begrenzt, parallel zu einer der vier Außenflächen
des Quaders verläuft, die nicht eine der beiden Deckflächen
ist. Die drei größten dieser Hohlräume
sind mit Bezugszeichen 6a, 6b, 6d gekennzeichnet.
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Die 2 zeigt
einen vorgefertigten Baustein, der als sein Mauerstein-Kernelement 1 den
in der 1 dargestellten Hohlziegel aus einem gebrannten
Ton aufweist, der Hohlräume aufweist, die sich im Wesentlichen
senkrecht von einer Deckfläche zu der anderen Deckfläche
durch den Hohlziegel erstrecken. Hierbei verläuft jede
der Wände, die einen solchen Hohlraum zum Inneren begrenzen
parallel zu einer der vier Außenflächen des Quaders,
die nicht eine der beiden Deckflächen sind. Die drei größten
dieser Hohlräume sind mit Bezugszeichen 6a, 6b, 6d gekennzeichnet.
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Der
im Wesentlichen quaderförmige Hohlziegel ist mit einer
Baustoff-Beschichtung 2 an vier Außenflächen
des Quaders, der das Mauerstein-Kernelement bildet, umgeben. Hierbei
ist die Umschicht umlaufend gefertigt und füllt einen zusammenhängenden
Raumbereich, der das quaderförmige Mauerstein-Kernelement
an vier Seiten umgibt und dort die entsprechenden Flächen
des Mauerstein-Kernelementes im Wesentlichen vollständig überdeckt. Zwei
der vier Flächen an gegenüberliegenden Seiten des
Quaders kommen bei bestimmungsgemäßer Verwendung
des Bausteins in einem Mauerwerk so zum Liegen, dass sie zumindest
einen Teil der Oberfläche des Mauerwerkes bilden. Beim
Zusammenfügen mehrerer vorgefertigter Bausteine werden
die Bausteine nämlich so aufeinander angeordnet, dass die
nicht umschichteten Deckflächen der Mauerstein-Kernelemente
verschiedener vorgefertigter Bausteine zueinander weisen und über-
bzw. untereinander angeordnet sind.
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Die
Baustoff-Umschichtung des in 2 abgebildeten
vorgefertigten Bausteins ist aus einem Gemisch gefertigt, das unter
Anderem Kalk, Zement und Sand umfasst. In dem in der 2 abgebildeten Ausführungsbeispiel
wurde das vorgefertigte Mauerstein-Kernelement mit einer Form umgeben
und der Mauerstein mit dem Gemisch, das in ausgehärtetem Zustand
die Baustoff-Umschichtung bildet, eingegossen. Danach wurde die
Gießform entfernt.
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Die
Baustoff-Umschichtung besteht aus einem Material, dass eine Wärmeleitfähigkeit
eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,53 W/(m·K)
bei einer Temperatur von ca. 10°C; einen Wasserabsorptionkoeffizienten
von weniger als 0.21 Cm em kg/(m2min0.5), einen Wasserdampfpermeabilitätskoeffizienten
von mehr als 15.3, und eine mittlere Trockendichte im Bereich von
1550 bis 1600 kg/m3 aufweist.
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Die 3 zeigt
einen vorgefertigten Baustein, der als sein Mauerstein-Kernelement 1,
den in der 1 dargestellten Hohlziegel aus
einem gebrannten Ton aufweist, der Hohlräume 6a, 6b, 6c aufweist,
die sich im Wesentlichen senkrecht von einer Deckfläche
zu der anderen Deckfläche durch den Hohlziegel erstrecken.
Hierbei verläuft jede der Wände, die einen solchen
Hohlraum zum Inneren begrenzen parallel zu einer der vier Außenflächen
des Quaders, die nicht eine der beiden Deckflächen sind. Die
drei größten dieser Hohlräume sind mit
Bezugszeichen 6a, 6b, 6d gekennzeichnet.
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Der
im Wesentlichen quaderförmige Hohlziegel ist mit einer
Baustoff-Beschichtung 2a, 2b an zwei sich gegenüberliegenden,
nicht zusammenhängenden Außenflächen
des Quaders, der das Mauerstein-Kernelement bildet, umgeben. Diese
zwei an gegenüberliegenden Seiten des quaderförmigen Mauerstein-Kernelementes 1 befindlichen
Flächen kommen bei bestimmungsgemäßer
Verwendung des Bausteins in einem Mauerwerk so zum Liegen, dass Sie
zumindest einen Teil der Oberfläche des Mauerwerkes bilden.
Beim Zusammenfügen mehrerer vorgefertigter Bausteine werden
die Bausteine nämlich so angeordnet, dass die nicht umschichteten
Deckflächen der Mauerstein-Kernelemente verschiedener vorgefertigter
Bausteine zueinander weisen und aneinander angrenzend angeordnet
sind.
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In
der 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel wurde
das vorgefertigte Mauerstein-Kernelement mit einer Form umgeben
und der Mauerstein mit dem Gemisch, das in ausgehärtetem
Zustand die Baustoff-Umschichtung bildet, an den beiden zu umschichtenden
Flächen des Mauerstein-Kernelementes 1 eingegossen.
Danach wurde die Gießform entfernt.
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Die
Baustoff-Umschichtung besteht aus einem Material, dass eine Wärmeleitfähigkeit
eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,53 W/(m·K)
bei einer Temperatur von ca. 10°C; einen Wasserabsorptionkoeffizienten
von weniger als 0.21 Cm em kg/(m2min0.5), einen Wasserdampfpermeabilitätskoeffizienten
von mehr als 15.3, und eine mittlere Trockendichte im Bereich von
1550 bis 1600 kg/m3 aufweist.
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Der
Unterschied zwischen dem in der 2 und der 3 gezeigten
vorgefertigten Baustein besteht damit lediglich darin, dass beim
Baustein der 3 zwei der umschichteten Flächen
des Mauerstein-Kernelementes 1 des in der 2 abgebildeten Bausteins,
die bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des
vorgefertigten Bausteins in der Regel nicht unterhalb einer Sichtfläche
liegen, nicht umschichtet sind.
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Ein
möglicher Vorteil der Konstruktionsweise des in der 3 gezeigten
Bausteins gegenüber dem in der 2 gezeigten
Baustein ist eine geringere Menge an für die Baustoff-Beschichtung 2 benötigtem
Material notwendig, da diese nur zwei Seitenflächen des
Mauerstein-Kernelementes 1 und nicht vier Seitenflächen
des Mauerstein-Kernelementes 1 im Wesentlichen überdeckt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN EN 998-1 [0020]
- - DIN EN 12664 [0022]
- - DIN EN 1015 Teil 18 [0022]
- - DIN EN 1015 Teil 19 [0022]
- - DIN EN 1015 Teil 10 [0022]
- - DIN 105 [0025]
- - DIN 105 [0025]