DE4020582A1 - Bauelement zur waermedaemmung bei gebaeuden - Google Patents
Bauelement zur waermedaemmung bei gebaeudenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bauelement der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Art.
Mit Hilfe derartiger Bauelemente werden vorkragende Wandteile
wie beispielsweise Balkone mit einer entsprechenden Zwischen
decke eines Gebäudes unter weitgehendem Ausschluß von Kälte
brücken verbunden.
Ein Bauelement der eingangs genannten Art ist beispielsweise
aus der DE 30 05 571 C2 bekannt. Dieses als Fertigbauteil aus
gelegte Bauelement umfaßt innerhalb des Isolierkörpers zusätz
lich ein Druckelement, das als verbindendes Kernelement dient
und dem Querschnitt des Isolierkörpers entsprechend Abmessun
gen aufweist. Dadurch wird erreicht, daß neben einer guten
Wärmedämmung auch eine zufriedenstellende Lastübertragung ge
währleistet ist, so daß eine einwandfreie Halterung des vor
kragenden Wandteils gegeben ist.
Dieses bekannte Bauteil ist in großer Stückzahl an den ver
schiedensten Gebäuden im Einsatz und hat sich bezüglich Wärme
dämmung und Lastübertragung bewährt. Langzeitbeobachtungen ha
ben jedoch gezeigt, daß dieses bekannte Bauelement bezüglich
seiner Korrosionsfestigkeit noch verbessert werden sollte, die
von den enormen Temperaturunterschieden zwischen dem Gebäude
innern und dem vorkragenden Wandteil ebenso beeinträchtigt ist
wie von den wechselnden Tag- und Nachttemperaturen und dem
jahreszeitlichen Temperaturgang. Während nämlich in einem be
heizten Gebäude üblicherweise eine Temperatur von etwa 20°C
herrscht, ist das vorkragende Wandteil bei mitteleuropäischen
Verhältnissen einer Temperatur zwischen 55 und etwa -15°C aus
gesetzt. Aufgrund dieses wechselnden Temperaturgefälles zwi
schen Gebäudeinnerem und der Gebäudeumgebung erfährt das vor
kragende Wandteil temperaturbedingte Bewegungen mit Bezug auf
das Gebäude aufgrund von Längenänderungen des vom (Beton-)Ge
bäude vorstehenden (Beton-)Wandteils, das sich bei Kälte ver
kürzt und bei Hitze verlängert. Diesen Bewegungen des vom Ge
bäude vorstehenden Wandteils folgen die Bewehrungselemente im
Bereich der Isolierplatte durch entsprechende, wechselnde Ver
biegungen, die im wesentlichen S-förmig durch den Isolierkör
per hindurch verlaufen.
Durch die ständig wechselnde Biegebeanspruchung der Beweh
rungselemente wird deren Korrosionsbeschichtung in den Über
gangsbereichen des Isolierkörpers zu den Gebäude- bzw. vorkra
genden Wandteilen durch das (Beton-)Material des Gebäudes bzw.
des vorkragenden Wandteils gequetscht. Diese ständig wechseln
de Druckbelastung der Korrosionsbeschichtung hat deren Ver
sprödung und/oder Zerstörung durch Abplatzen zur Folge, so daß
die Bewehrungselemente an diesen Stellen der Feuchtigkeit aus
gesetzt sind, welche durch das temperaturbedingte Arbeiten in
besagte Übergangsbereiche eindringt, und somit der Korrosion
unterliegen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Korro
sionsfestigkeit eines Bauelements der eingangs genannten Art zu
verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1.
Diese zusätzlich vorgesehene elastische Schutzschicht stellt
somit nicht die Korrosionsschutzschicht dar, sondern schützt die
darunterliegende Korrosionsschutzschicht vor Beschädigung,
Versprödung oder Eindringen von Feuchtigkeit.
Hierbei wird der vom (Beton-)Material des Gebäudes bzw. des
vorkragenden Wandteils auf die Bewehrungselemente ausgeübte,
ständig wechselnde Kantendruck durch die erfindungsgemäß zu
mindest im Übergangsbereich des Isolierkörpers zu diesen Bau
teilen vorgesehene elastische Schutzschicht aufgefangen und
zumindest soweit verringert, daß eine Beschädigung der Korro
sionsbeschichtung dieser Elemente bzw. der Oberfläche der
korrosionsbeständigen Bewehrungselemente ausgeschlossen ist. Damit aber
zeichnet sich das erfindungsgemäße Bauelement durch eine im
Vergleich zum Stand der Technik entscheidend verbesserte Kor
rosionsfestigkeit aus.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in dem mechanischen Schutz
der Bewehrungselemente aufgrund deren elastischer Beschichtung
während des Transports und des Einbaus des erfindungsgemäßen
Bauteils.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen elastischen Schutz
schicht besteht in der Verlängerung der Biegelänge der Beweh
rungselemente. Diese wird dadurch erzielt, daß auch der mit
der elastischen Schutzschicht versehene Einsteckbereich der
Bewehrungselemente in das (Beton-)Material der Bauteile am
Verbiegungsprozeß teilnimmt, so daß die Verbiegung über einen
längeren Bereich der Bewehrungselemente verteilt ist und da
durch weniger drastisch bzw. mit geringerer Auslenkung insbe
sondere im Einsteckbereich erfolgt, wodurch dieser Bereich des
(Beton-)Materials der Bauteile weniger stark belastet ist
bzw. die Bewehrungselemente durch die Bauteile weniger stark
belastet sind. Mit anderen Worten erhöht sich durch die ela
stische Schutzschicht bei ausreichender Schichtdicke die freie
bewegliche Länge der Bewehrungselemente. Dies gilt auch für
Bewehrungselemente aus korrosionsbeständigen Werkstoffen.
Schließlich ist es noch von Vorteil, daß der Beton, der die
Bewehrungselemente umgibt, durch die elastische Beschichtung
auch weniger beansprucht wird und deshalb eine Abplatzgefahr
des Betons verringert wird.
Es hat sich herausgestellt, daß eine axiale Erstreckung der
erfindungsgemäß vorgesehenen elastischen Schutzschicht von et
wa 15 bis 30 mm in das (Beton-)Material hinein ausreicht, um
die verbesserte Korrosionsfestigkeit in dem kritischen Über
gangsbereich vom Isolierkörper zu den angrenzenden Bauteilen
zu gewährleisten. Zumindest bei der Verwendung von gerippten
Bewehrungselementen, beispielsweise von geripptem Betonstahl
ist es jedoch von Vorteil, die Erstreckung der elastischen
Schutzschicht in das (Beton-)Material der Bauteile hinein zu
verlängern. Dadurch wird nämlich erreicht, daß die unmittelba
re Kraftübertragung der Rippen auf das (Beton-)Material der
Bauteile erst durch tiefer in diesem Material gelegene Rippen
erfolgt, wodurch Abplatzungen des (Beton-)Materials von der an
den Isolierkörper angrenzenden Bauteiloberfläche vermieden
werden, mit denen aufgrund von Zugkräften gerechnet werden
muß, wenn die Rippen der Bewehrungselemente auf den Stirnflä
chenbereich der Bauteile ohne Zwischenschaltung der elasti
schen Schutzschicht kraftschlüssig auf das (Beton-)Material
einwirken.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die elasti
sche Schutzschicht zusätzlich im gesamten Bereich des Isolier
körpers auf den Bewehrungselementen ausgebildet, so daß der
gesamte einer Biegung bei den arbeitenden Bauteilen unterlie
gende Bereich der Bewehrungselemente durch diese Schutzschicht
geschützt ist.
Je nach Art der zum Einsatz gelangenden elastischen Schicht,
die gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung aus meh
reren Lagen unterschiedlicher Materialien besteht, beträgt de
ren Stärke vorteilhafterweise einige hundert Mikrometer, vor
allem mindestens 300 µm.
Als Material für die elastische Schutzschicht eignen sich be
sonders gut Elastomere und/oder Thermoplaste, vor allem ge
schäumte Thermoplaste.
Im Falle einer Verbund-Schutzschicht eignen sich als Außen
schicht besonders gut schlagfeste Duroplaste, während als Zwi
schenschichten Schaumkunststoffe am besten geeignet sind. Als
innerste Schicht kommt beispielsweise ein Lackharz, insbeson
dere Polypropylen in Frage.
Vorteilhafterweise ist die äußerste Schicht der Verbund-
Schutzschicht bzw. die Oberfläche der einschichtigen elasti
schen Schutzschicht in auffälliger Weise eingefärbt und gege
benenfalls etwa durch Ringe markiert, um eine korrekte Ein
stellung der Bewehrungselemente gegenüber dem Isolierkörper
bei der Herstellung des Bauelements zu gewährleisten.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher er
läutert werden; in dieser zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä
ßen, bestimmungsgemäß eingesetzten Bauele
ments in schematischer Längsschnittdarstel
lung und
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bauele
ments von Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils nur ein Ausschnitt aus einem
Bauelement zum wärmedämmenden Anschluß eines vorkragenden
Wandteils 11, wie beispielsweise eines Balkons an eine Gebäude
fassade 10 dargestellt, und zwar in einer schematischen Längs
schnittdarstellung. Üblicherweise besteht dieses Bauteil aus
einer Mehrzahl unterschiedlichst geformter Bewehrungselemente,
die in einen Isolierkörper 12 überstehend eingesetzt sind und
mit ihren überstehenden Endabschnitten jewils in das vorkra
gende Wandteil 11 und die Gebäudefassade 10 einbetoniert sind.
Von diesem komplexen Bauelement ist vorliegend jeweils nur ein
einziger metallischer Bewehrungsstab 14 dargestellt, der gegen
Korrosion beschichtet ist oder aus Edelstahl besteht.
In Fig. 1 ist der in das Betonmaterial der Gebäudefassade 10
und der in das unter Zwischenschaltung des Isolierkörpers 12
der Dicke X an diese Fassade angeschlossene vorkragende Wand
teil 11 eingesetzte Bewehrungsstab 14 im Bereich der Isolier
körper-Stirnflächen 18, 18′ sowie im Bereich der Stirnflächen
der Betonteile 10 und 11, also im Übergangsbereich des Iso
lierkörpers zu den Betonteilen 10, 11 mit einer elastischen
Schutzschicht 16 versehen. Diese Schutzschicht besteht aus ei
ner oder mehreren Lagen elastischen Materials.
Durch temperaturbedingte Bewegungen des vorkragenden Wandteils
11 gegenüber der Gebäudefassade 10 wird der Bewehrungsstab 14
ständig wechselnden Biegebeanspruchungen unterworfen, wobei
die elastische Schutzschicht 16 Druckbelastungen des Stabs 14
durch die Kanten A, B, C und D der Bauteile 10 und 11 an den
Einsteckstellen des Stabs 14 in diese Teile aufgrund ihrer
Elastizität und ihrer Bemessung auffängt und soweit abmildert,
daß verhindert wird, daß eine Versprödung oder Rißbildung
der Korrosionsbeschichtung auf dem Stab 14 eintritt, was sonst
zu einer Korrosion des Stabs 14 führen würde.
Die Beschichtung 16 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel ge
mäß Fig. 1 über den gesamten Bereich des Isolierkörpers 12 so
wie einige Zentimeter in das Betonmaterial der Gebäudefassade
10 und des vorkragenden Wandteils 11 hinein, so daß die freie
bewegliche Länge des Bewehrungsstabs 14 aufgrund der elasti
schen Schutzschicht 16 im Vergleich zu einem schutzschicht
freien Bewehrungsstab erheblich erhöht ist, der direkt im Be
ton der Bauteile 10, 11 eingebettet ist.
Im Gegensatz hierzu ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 2 die elastische Schutzschicht 16 bzw. 17 ausschließlich im
Übergangsbereich des Isolierkörpers 12 zu den beiden an
schließenden Bauteilen 10 und 11 ausgebildet, wobei die Enden
15 der in die Bauteile 10 und 11 hinragenden Schutzschicht,
die außerhalb des kritischen Kantenbelastungsbereichs liegen,
dünner ausgebildet sind als die jeweils im Übergangsbereich
liegende Schutzschicht.
Bei den Fig. 1 und 2 handelt es sich um reine Schemadarstel
lungen, bei denen die Relationen der einzelnen Teile und Ele
mente zueinander nicht der Realität entsprechen. So ist insbe
sondere die Stärke der Schutzschicht, die typischerweise eini
ge hundert Mikrometer, vor allem 300 µm beträgt, übertrieben
dargestellt.
Wie schon erwähnt eignen sich als Material für die elastische
Schutzschicht besonders gut Elastomere, Thermoplaste und
geschäumte Thermoplaste.
Ein Beispiel für ein Elastomer ist Äthylen-Propylen-Teerkautschuk
mit einer Dichte von ca. 0,9 bis 1,3 g/cm3, einer Dehnung von
mehr als 100%, einer Shore-A-Härte von weniger als 90 und einer
Ozonbeständigkeit nach DIN 53 509. Ein weiteres Beispiel ist
Styrol-Butadien-Kautschuk, der den Vorteil einer sehr guten
Verschleißeigenschaft hat.
Von Vorteil sind ferner Polyurethan-Elastomere und thermoplasti
sche Elastomere, die gute Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe
Flexibilität und Elastizität haben. Außerdem sind ein guter
Verschleißschutz und eine gute Ozonbeständigkeit gegeben.
Es können jedoch nicht nur synthetische Gummiverbindungen, sondern
auch Natur-Gummiverbindungen in Anwendung kommen. In allen Fällen
können jedoch die in Frage kommenden Materialien in einem
Temperaturbereich von -30°C bis +100°C eingesetzt werden.
Als Thermoplaste kommen Materialien mit Dehnungen über 100% in
Frage, wie z. B. Polypropylen, Polyäthylen. Diese Materialien
können mit Fertigungsverfahren wie Aufspritzen, Spritzgießen,
Pressen, Schrumpfen oder durch Zusammenfügen von Kunststoff
spritz- oder Extrusionsprofilen über die korrosionsgeschützten
Bewehrungsstähle aufgebracht werden. Es besteht aber auch die
andere Möglichkeit Spritzguß-Kunststoffteile, welche als
Halbschalen geformt sind, auf den Bewehrungsstahl aufzudrücken.
In gleicher Weise wie bei den Elastomeren muß jedoch auch bei
den Thermoplasten eine ausreichende Alterungs-, Ozon- und
Temperaturbeständigkeit gewährleistet sein.
Die mittels Treibmitteln aufgeschäumten Thermoplaste weisen
den Vorteil auf, daß sich die Elastizität sowie die Abrieb
eigenschaften der Schutzschicht verbessern.
Claims (9)
1. Bauelement zur Wärmedämmung bei Gebäuden, insbesondere bei
vorkragenden Wandteilen mit einem länglichen Isolierkörper
aus thermisch isolierendem Material und mit länglichen, me
tallischen Bewehrungselementen, die sich im wesentlichen
quer zum Isolierkörper, durch diesen hindurch erstrecken,
seitlich vorstehen und gegen Korrosion beschichtet sind oder aus
korrosionsbeständigem Werkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest ein Teil der metallischen Bewehrungselemente (14)
in den Übergangsbereichen vom Isolierkörper (12) zu den an
grenzenden Gebäude- bzw. Wandteilen (10, 11) von mindestens einer
elastischen Schutzschicht (16, 17) zusätzlich umschlossen ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
elastische Schutzschicht (16) zusätzlich im gesamten Be
reich des Isolierkörpers (12) auf den Bewehrungselementen
(14) ausgebildet ist.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ei
ne Stärke der elastischen Schutzschicht (16) von einigen
hundert Mikrometern.
4. Bauelement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Stär
ke der Schutzschicht (16) von 300 µm.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elastische Schutzschicht (16) aus we
nigstens einem Elastomer besteht.
6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elastische Schutzschicht (16) aus we
nigstens einem Thermoplast, vor allem einem geschäumten
Thermoplast besteht.
7. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
die Bewehrungselemente aus gerippten Stäben bestehen, da
durch gekennzeichnet, daß sich die elastische Schutzschicht
über eine Mehrzahl von Rippen der vom Isolierkörper vorste
henden gerippten Stäbe erstreckt.
8. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
aus einem Thermoplast bestehende Schutzschicht (16) auf das
aus einem korrosionsgeschützten Stahl bestehende Bewehrungs
element (14) durch Aufspritzen, Spritzgießen, Pressen,
Schrumpfen oder durch Zusammenfügen von Kunststoffspritz-
oder Extrusionsprofilen aufgebracht ist.
9. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die aus einem Thermoplast bestehende Schutzschicht (16) aus
vorgefertigten Halbschalen besteht, die auf die Bewehrungs
elemente (14) aufgedrückt sind.
Priority Applications (5)
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