DE2658620B2 - Bleibendes Schalungselement mit einer Isolierschicht - Google Patents

Bleibendes Schalungselement mit einer Isolierschicht

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein bleibendes Schalungselement mit einer Isolierschicht, auf das zur Bildung von Decken, Wänden, Säulen oder dergleichen an der Einbaustelle eine Ortbetonschicht aufgebracht wird.
Bei mit einer Isolierschicht versehenen Schalungselementen dieser Art besteht immer das Problem, eine innige Verbindung zwischen dem Ortbeton einerseits und einer eine äußere Sichtfläche bildenden Materialschicht andererseits zu gewährleisten. Bekannt ist es, zu diesem Zweck eine Isolierschicht, beispielsweise aus Polystyrol, beidseits mit zementgebundenen Holzfaserplatten zu belegen. Um solche Schalungselemente ausreichend steif zu machen, müssen sie verhältnismäßig dick sein. Dabei trägt die Holzfaserplatte statisch nicht mit, wodurch ein verlorenes Volumen entsteht. Verbindet man die Isolierschicht mit stahlbewehrtem Beton, so ergibt sich ein sehr schweres Schalungselement. Wegen der mangelnden Verbindung der Betonschicht des Schalungselementes mit dem Ortbeton müssen an dem Schalungselement besondere Mittel vorgesehen werden, damit die Betonschicht statisch mitgerechnet werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schalungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das leicht und trotzdem in sich stabil ist und sich innig mit dem Ortbeton des Bauwerks verbindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schalungselement eine Außenschicht aus Faserbeton aufweist, an deren Rückseite die Isolierschicht angepreßt ist, und daß auf die Rückseite der Isolierschicht eine Innenschicht aus Faserbeion derart auftiespritzt ist, daß aus ihrer naturrauhen, freiliegenden
6. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiltiefe (r)
der naturrauhen, freiliegenden Oberfläche (R) ca. 3—10 mm, vorzugsweise ca.4—5 mm, beträgt.
7. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke (d)der Außen- und Innenschicht (I' bzw. 1") je ca.
5—20 mm beträgt.
8. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (3) alkalibeständige Glasfasern sind.
9. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Fasern (3) ca. 3—8 cm, vorzugsweise ca. 4—6 cm, beträgt.
10. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (J) aus einem wärme- und/oder schallisolierenden und/oder feuerhemmenden Werkstoff besteht.
11. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbetonschichten die Isolierschicht /YJ vollständig ummanteln.
12. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer plattenförmigen Ausbildung auf der dem Ortbeton (O) zugewandte Seite Versteifungsrippen (V) vorgesehen sind, wobei die freiliegende Rippenoberfläche naturrauh ist und frei vorstehende Faserenden (3a) aufweist.
Oberfläche Faserenden frei vorstehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Schalungselement ist die Isolierschicht durch eine Innen- und eine Außenschicht aus Faserbeton eingeschlossen. Da die Faserbetonschichten dünn ausgeführt werden können, weil schon eine dünne Schicht eine hohe Steifigkeit besitzt und da auch keine metallenen Bewehrungselemente vorhanden sind,, ergibt sich ein isolierendes Schalungselement von geringem Gewicht und hoher Steifigkeit. Als wesentlieher Vorteil kommt hinzu, daß das Schalungselement auf der im Bauwerk dem Ortbeton zugewandten Seite eine rauhe Oberfläche mit einer Vielzahl vorstehender Faserenden besitzt. Diese Faserenden werden vom Ortbeton umhüllt, der außerdem in die Unebenheiten der rauhen Oberfläche hineinfließt. Dadurch ergibt sich eine innige, praktisch monolithische Verbindung zwischen dem Ortbeton und dem Faserbeton der Innenschicht des Schalungselcmentes. Letztere kann dadurch statisch mitgerechnet werden. Da einerseits die Isolierschicht gut an der aufgespritzten Innenschicht aus Faserbeton haftet, andererseits die Faserbetonschicht sich innig mit dem Ortbeton verbindet, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Schalungselement eine Schalung mit einer durchgehenden, keinerlei Kälte- oder Schallbrücken aufweisenden Isolierschicht erzeugen. Bei entsprechender Wahl des Isolierwerkstoffs kann auch eine vollkommen durchgehende feuerhemmende Schicht erzeugt werden.
Wenn mittels des crfindungsgeiiiäßen Schalungsele-
br> mems außen ohne weitere Bearbeitung eine Sichtflache erzeugt werden soll, dann ist vorgesehen, daß die Außenschicht außen eine nachbearbeitungsfreie, durch Berührung mit einer Fornioberfläche gebildete, glatte
Sichtseite besitzt. Diese läßt sich einfach dadurch erzeugen, daß der Faserbeton der Außenschicht auf eine Formoberfläche aufgespritzt und auf seine Rückseite dann die Isolierschicht aufgepreßt wii d. Mit solchen Schalungselementen erstellte Bauwerke haben dann außen eine Oberfläche von Sichtbetonqualität, hinter der sich eine durchgehende, durch keinerlei Befestigungselemente unterbrochene Isolierschicht befindet. Solche Schalungselemente eignen sich beispielsweise besonders gut zur Verwendung im Stahlbau, um in Verbindung mit einem Stahlskelett am Ort aus Beton gegossene, isolierte Wände oder mit Beten ummantelte, außen isolierte Stahlsäulen herzustellen. Das erfindungsgemäße Schalungselement kann auch als Deckenschalung verwendet werden, wenn in der Decke eine Wärme- und/oder Schallisolierung bzw. eine feuerhemmende Schicht erwünscht ist. Das Schalungselement ist wegen seiner Mehrschichtigkeit steif genug, um in der Regel ohne außenseitige Versteifungsrippen transportiert und verlegt werden zu können.
Soll die Außenfläche dagegen verputzt werden, dann wird vorgesehen, daß auch die Außenschicht eine durch Spritzen auf die Isolierschicht erzeugt, naturrauhe, freiliegende Oberfläche aufweist, aus der Faserenden frei vorstehen. In diesem Fall ergibt sich der besondere Vorteil, daß die rauhe Außenfläche des Schalungselementes mit den vorstehenden Faserenden einen idealen Putzträger bildet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 12.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Schalungselement,
Fig.2 eine vergrößerte Darstellung eines Teilausschnittes Il der Fig. I,
Fig. 3 das Schalungselement nach Fig. 1 in Anwendung als Wandschalung,
F i g. 4 ein Schalungselement für eine Säulenschalung, und
F i g. 5 ein Schalungselement für eine Unterzug-Schalung.
Wie die F i g. 1 erkennen läßt, weist das Schalungselement 1 eine Außenschicht Γ, eine Isolierschicht / und eine Innenschicht 1" auf. Die Isolierschicht /besteht, je nach den Bedürfnissen, aus einem wärme- und/oder schallisolierenden bzw. feuerhemmenden Werkstoff. Beispielsweise kommen Polystyrol, Glasfaserplatten, Asbestfaserplatten oder Steinwolle sowie Kombinationen dieser Werkstoffe in Frage.
Die Außenschicht Γ und die Innenschicht 1" bestehen aus Faserbeton, d. h. aus Beton 2 mit unregelmäßig eingelagerten, langgestreckten, flexiblen Fasern 3. Die Außenschicht Γ wird durch Aufspritzen des Faserbetons auf eine glatte Formoberfläche 4 gebildet. Auf die freiliegende Rückseite der Außenschicht 1' wird die platten- oder bahnförmige Isolierschicht / aufgepreßt. Dann wird auf die Rückseite der Isolierschicht / die Innenschicht 1" aus Faserbeton aufgespritzt. Der Faserbeton beider Schichten wird mittels einer Spritzpistole aufgespritzt, wie sie schematisch bei 5 angedeutet ist. Diese weist einen Kanal 5a für den Beton und einen weiteren Kanal 5b für die Fasern auf. Durch entsprechende Anordnung der beiden Kanäle relativ zueinander vermischen sich die Fasern und der Beton beim Spritzen, so daß im fertigen Produkt die Fasern unregelmäßig im Beton verteilt sind.
Durch das Aufspritzen des Faserbetons der Außenschicht Γ auf eine Formoberflache 4 erhält das Schalungselement auf der der Formoberfläche 4 zugewandten Seite eine glatte Sichtfläche S, die das Aussehen und die Struktur von Sichtbeton hat.
Die freiliegende Oberfläche R der Innenschicht l" wird dagegen rauh und unregelmäßig, wobei der Grad der Rauhigkeit durch entsprechendes Halten der Spritzpistole, die Spritzgeschwindigkeit und die Körnung der für die Betonherstellung verwendeten Materialien beeinflußt werden kann. Aus der naturrauher. freiliegenden Oberfläche R ragen freie Faserenden 3a der im Beton 2 verankerten Fasern 3 heraus. Die Dichte dieser herausragenden freien Faserenden 3a kann dadurch erhöht werden, daß in der Nähe der Rückseitenoberfläche eine Faserbetonschicht mit stärkerer Faseranreicherung als im übrigen Querschnitt des Schalungselementes aufgespritzt wird, wie dies in F i g. 2 angedeutet ist Den gleichen Effekt erzielt man durch Aufspritzen einer nur aus Fasern bestehenden Schicht. Durch den Spritzimpuls werden die Fasern genügend stark in die naturrauhe, noch weiche Betonoberfläche eingedrückt, um eine ausreichende Verankerung der Fasern zu gewährleisten.
Beim Gießen des Ortbetons O auf oder hinter das Schalungselement 1 werden die freien Faserenden in vom Ortbeton umhüllt und verklammern dadurch innig und über die gesamte Rückfläche des Schalungselementes den Ortbeton und das Schalungselement miteinander. Diese Verklammerung wird noch dadurch gesteigert, daß der Ortbeton die Profilunregelmäßigkeiten der
ω naturrauhen Oberfläche R ausfüllt.
Wie weit die Faserenden 3a vorstehen, hängt von der Gesamtlänge der Fasern 3 und von ihrer Dichte in der oberflächennahen Schicht ab. Zu kurze vorstehende Enden ergeben keine ausreichend innige Verbindung mit dem Ortbeton. Zu lange Enden werden vom Ortbeton flachgedrückt und fallen als Verbindungsteile ebenfalls aus. Die optimale Länge der vorstehenden Faserenden 3a läßt sich experimentell ermitteln. Die untere Grenze liegt bei ca. 3 — 5 mm, die obere bei ca.
3—5 cm. Optimale Verbindungswerte haben sich bei ca. 1—3 cm ergeben.
Die Fasern können der Spritzpistole entweder in vorgegebenen Längen zugeführt oder durch eine Schneideinrichtung in der Spritzpistole aus Monofilfäden geschnitten werden. Günstige Faserlängen liegen zwischen ca. 3 und ca. 8 cm. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Fasern von ca.4—6 cm erzielt.
Die Fasern müssen flexibel und ausreichend fest sein, um den Beton 2 in statisch zufriedenstellender Weise zu bewehren. Sie müssen außerdem gegen den Beton resistent sein. Als besonders gut brauchbar haben sich alkalibeständige Glasfasern erwiesen. Die Verwendung anderer Fasern, beispielsweise Kunststoff-, Metall- oder Asbestfasern, ist jedoch denkbar.
Die Gesaintdicke d der Außen- und Innenschicht Γ bzw. 1" wird mit Rücksicht auf die gewünschte Steifigkeit des Schalungselementes 1 fesfgelegt. !-line Dicke von ca. 20 mm stellt die obere Grenze dar. Deutlich geringere Werte reichen normalerweise aus.
iii) Die Profilrauhigkeit r der Oberfläche R der Innenschicht 1", d. h. die Höhendifferenz, zwischen der tiefsten und der höchsten Stelle des Profils, die, wie weiter oben dargelegt, durch verschiedene Faktoren beeinflußt werden kann, liegt zweckmäßiger weise
ii"> zwischen 3 und 10 mm. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich bei einer Rauhigkeit r von ca. 4 —5 mm. Eine naturrauhe Oberfläche ist am günstigsten. Es kann natürlich aber auch eine künstliche Rauhigkeit erzeiiut
werden, solange sichergestellt ist, daß aus der Oberfläche R freie Faserenden 3a in genügender Zahl und Dichtigkeit hervorstehen.
Wie aus F i g. 1 weiter ersichtlich ist, sind an der Rückseite des Schalungselementes 1 vorstehende Versteifungsrippen V ausgebildet, die dem Schalungselement eine genügende Transportsteifigkeit verleihen. Die Isolierschicht /erstreckt sich in die Versteifungsrippen V hinein und diese sind von der Innenschicht 1" völlig umhüllt. An den Versteifungsrippen hat die Innenschicht 1" die gleiche Struktur, wie sie anhand der F i g. 2 erläutert wurde, so daß auch im Rippenbereich eine vollkommene Verbindung zwischen Ortbeton und Schalungselement erzielt wird. Auch an den Seitenrändern des Schalungselementes ist die Faserbetonschicht durchgezogen, so daß die Isolierschicht /vollständig von Faserbeton ummantelt ist.
F i g. 3 zeigt das Schalungselement 1 in Anwendung als Wandschalung. Die Sichtfläche S der Außenschicht 1' ist nach außen gewandt. Die Innenschicht 1" weist mit ihrer naturrauhen Oberfläche R zum Wandinneren hin. Die Schalung an der Innenfläche der Wand wird durch ein nicht-isoliertes Schalungselement 6 gebildet, das ebenfalls aus Faserbeton besteht und an der dem Innenraum zugewandten Oberfläche eine Sichtfläche S bildet, während ihre dem Wandinneren zugewandte Oberfläche R naturrauh ist und vorstehende Faserenden aufweist, genauso wie dies bei der Innenschicht 1" des Schalungselementes 1 der Fall ist. Auch die Innenschalung hat auf der der Wand zugewandten Seite vorstehende Versteifungsrippen V. Zwischen die beiden Schalungselemente 1 und 6 ist der Ortbeton O eingefüllt. Auf diese Weise entsteht eine Wand, die innen und außen Sichtbetonqualilät aufweist, ohne daß irgendeine Nachbearbeitung erforderlich wäre. Die Wand ist außen durchgehend isoliert. Ihre Schalungselemente 1 und 6 sind monolithisch mit dem Ortbeton O verbunden und können statisch mitgerechnet werden.
ίο Aus Fig.4 ist eine isolierte Säulenschalung ersichtlich. Sie besteht aus zwei U-förmigen Schalungselementen la, Va, die sich zu einem rechteckigen Säulenquerschnitt ergänzen. Die Sichtseite S der Außenschicht dieser Schalungselemente hat wieder Sichtbetonqualitat, während die Rückseite naturrauh ist und vorstehende Fasern hat. In den Innenraum wird Ortbeton C eingegossen. Die Isolierschicht /der Schalungselemente la, Va bietet eine umlaufende Isolierung der auf diese Weise erzeugten Säule.
F i g. 5 zeigt eine Unterzugschalung einer Plattenbalken-Decke, die durch ein Schalungselement 16 gebildet wird. Wieder liegt die Sichtseite 5 der Außenschicht außen, während die naturrauhe, vorstehende Faserenden aufweisende Rückseite der Innenschicht dem Ortbeton O zugewandt ist.
Selbstverständlich lassen sich nach dem gleicher Prinzip Schalungselement beliebiger anderer Gestall herstellen. Ihre Form hängt nur von der Form des zu errichtenden Bauwerks ab.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Bleibendes Schalungselement mit einer Isolierschicht, auf das zur Bildung von Decken, Wänden, Säulen oder dergleichen an der Einbaustelle eine Ortbetonschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Außenschicht (V) aus Faserbeton aufweist, an deren Rückseite die Isolierschicht (I) angepreßt ist, und daß auf die Rückseite der Isolierschicht eine Innenschicht (1") aus Faserbeton derart aufgespritzt ist, daß aus ihrer naturrauhen, freiliegenden Oberfläche (R) eine Vielzahl von Faserenden (3a)ht\ vorstehen.
2. Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (V) außen eine nachbearbeitungsfreie, durch Berührung mit einer Formoberfläche (4) gebildete, glatte Sichtseite ^besitzt.
3. Schalungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Außenschicht eine durch Spritzen auf die Isolierschicht erzeugte, naturrauhe, freiliegende Oberfläche aufweist, aus der Faserenden frei vorstehen.
4. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die naturrauhe, freiliegende Oberfläche (R) aus einer gegenüber dem übrigen Faserbeton stärker mit Fasern (3) angereicherten aufgespritzten Schicht gebildet ist.
5. Schalungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserenden (3a) aus der naturrauhen Oberfläche (R) mindestens ca. 3—5 mm bis höchstens ca. 3—5 cm, vorzugsweise ca. 1 —3 cm, herausragen.
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