DE4126140A1 - Bauelement - Google Patents
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- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
- E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement entspre
chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die im Rahmen des technischen Ausbaus von Gebäuden,
insbesondere im Rahmen der Installation einzusetzenden
Bauelemente bzw. Baugruppen müssen zahlreichen Anforde
rungen genügen. Einerseits wird eine weitestgehende
industrielle Vorfertigung der einzusetzenden Bauelemente
angestrebt - andererseits soll durch die Vorfertigung
die bauseitige Flexibilität des Einsatzes möglichst
wenig behindert werden. Zu diesen mehr handhabungs-
bzw. montagetechnisch ausgerichteten Gesichtspunkten
treten solche der Wärme- und Schalldämmung, der stati
schen Festigkeit, der architektonischen Gestaltungsfrei
heit, der Unbrennbarkeit usw. Ein weiterer Gesichtspunkt
ist die Frage, ob die aus den Bauelementen gebildeten
Baugruppen nachträglich, beispielsweise im Rahmen von
baulichen Veränderungen, jedoch auch im Rahmen von
instandsetzungs- bzw. installationstechnischen Erweite
rungsmaßnahmen veränderbar sind, sei es daß einzelne
Bauelemente aus dem Verbund herausgelöst und durch
andere ersetzt werden, sei es daß vorhandene Öffnungen
in den Bauelementen geschlossen und an neuer Stelle
Öffnungen angebracht werden. Es ist dies unter anderem
eine Frage der nachträglichen Bearbeitbarkeit der einge
setzten Werkstoffe.
In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise im sanitä
ren Bereich bekannt, Rahmenkonstruktionen zu verwenden,
die zur Verkleidung mit Platten bestimmt sind. Hierbei
kann es sich um Lochstahl- jedoch auch Stechmetallplat
ten handeln die ihrerseits zur Beplankung oder zum
Aufbringen von Mörtel dienen. Auch ist es bekannt Stahl
abflußelemente mit Befestigungseinrichtungen zu verse
hen, die ihrerseits der Anbringung von Verkleidungsplat
ten dienen. Von Nachteil bei diesen bekannten Systemen
ist, daß eine direkte Befliesung dieser Rohstrukturen im
Regelfall nicht möglich ist und bauseitig zusätzliche
Maßnahmen erforderlich sind, so daß stets weitere Kompo
nenten, Bauteile usw. erforderlich sind.
Die bekannten Betonwerkstoffe auf der Basis von Zement,
Zuschlagstoffen sowie in diese Substanz eingebundenen
metallischen Armierungselementen ist zwar durch eine
hohe statische Tragfähigkeit charakterisiert, jedoch
durch ein vergleichsweise geringes Schall- und Wärme
dämmvermögen und eine hohe Dichte. Viele der bekannter
maßen ein optimales Wärmedämmvermögen aufweisenden
organischen Schaumkunststoffe hingegen sind nur bedingt
einsetzbar, nämlich mit Hinblick auf die von ihnen
ausgehende Brand- bzw. Schwelgefahr, als deren Folge
toxisch wirkende Gase auftreten können. Es bedarf im
allgemeinen besonderer Schutzvorkehrungen, um diese
Wärmedämmstoffe im Brandfall entsprechend abzuschirmen,
so daß diese Schadwirkungen nicht auftreten können.
Aus "Ceram. Eng. Sci. Proc., 9 (7 bis 8) Seiten 835 bis
842 (1988)" sind Geopolymerwerkstoffe bekannt, die in
ihren Gebrauchseigenschaften im Bauwesen praktisch
keramischen Werkstoffen entsprechen. Sie zeichnen sich
unter anderem durch eine hohe thermische Beständigkeit
bis zu etwa 1400°C, eine große Oberflächenhärte bei
gleichzeitig genauer Formbarkeit aus. Der Aushärtungs
prozeß der diesen Werkstoffen zugrunde liegenden Form
masse findet jedoch bei Temperaturen zwischen 20°C und
120°C statt, so daß der für keramische Werkstoffe
charakteristische energie- und anlagenaufwendige Brenn
prozeß entfällt. Gemäß der DE 35 12 515 C2 bzw. der DE
35 12 516 C2 bestehen die, diesen Werkstoffen zugrunde
liegenden Formmassen aus einem Feststoffgemisch, dessen
wesentliche Komponenten SiO2, Al2 O3, ggf. Fe2 O3 calci
nierter Bauxit und amorphe Kieselsäure sind und einem
Härter aus Alkalisilikatlösung, welche beispielsweise
durch Auflösung amorpher, dispers-pulverförmiger wasser
haltiger Kieselsäure in einer wäßrigen Alkalihydroxid
lösung hergestellt sein kann. Das Feststoffgemisch
bildet in Verbindung mit der Silikatlösung die steinbil
dende Komponente des Werkstoffs, wobei ggf. noch Füll
stoffe wie z. B. Basalte, Tone oder auch Tonerdehydrat
hinzutreten können.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement der
eingangs bezeichneten Gattung zu entwerfen, welches
einerseits in einfacher Weise bauphysikalische Anforde
rungen erfüllt, wie z. B. Wärme- und Schalldämmfähigkeit,
statische Tragfähigkeit, welches gleichzeitig unbrennbar
ist und verarbeitungstechnische Vorteile mit sich
bringt, welches darüber hinaus flexibel einsetzbar ist
und insbesondere im Rahmen des Ausbaus von Gebäuden
verwendbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem
gattungsgemäßen Bauelement durch die Merkmale des Kenn
zeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach ein Grundkörper, der
aus Geopolymerschaum besteht und in den wenigstens ein
Armierungselement eingebunden ist. Es handelt sich
vorzugsweise um ein flächenhaftes, netzartiges Armie
rungselement und es ist der Grundkörper vorzugsweise
plattenartig eben bzw. schalenförmig gekrümmt ausgebil
det. Aufgrund der relativ geringen Dichte des Geopoly
merschaums können diese Bauelemente vergleichsweise groß
ausgelegt werden und trotzdem bauseitig manuell, d. h.
ohne die Notwendigkeit eines schweren Hebezeuges hand
habbar sein. Durch die Wahl des Armierungselements
können die statischen Tragfähigkeiten den jeweiligen
Bedürfnissen angepaßt werden, wobei ferner über den
Schäumungsprozeß des Geopolymerwerkstoffs, in dessen
Rahmen beispielsweise ein sauerstoffabspaltendes Schäu
mungsmittel verwendet wird, die Dichte und damit die
Wärmedämmfähigkeit ebenfalls variierbar ist. Besonders
von Vorteil ist die einfache Formbarkeit dieses Bauele
ments aus den Geopolymerwerkstoff, welche zu einem
gehärteten, praktisch Eigenschaften eines keramischen
Bauelements aufweisenden Formkörper führt, ohne daß die
für keramische Werkstoffe charakteristische Hochtempera
turhärtung erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil des
Geopolymerwerkstoffs besteht darin, daß seine Oberflä
chen in beliebiger Weise beschichtet, insbesondere
befliest werden können, wobei sich ferner aus der opti
malen Formbarkeit ein hohes Maß an architektonischer
Gestaltungsfreiheit ergibt.
Diese Formkörper sind zur Verwendung als modulartige
Bauelemente von Baugruppen bestimmt und ausgestaltet.
Sie können über Vertikal- bzw. Längsstöße mit anderen
Formkörpern oder Bauelementen zur Bildung der Baugruppe
verbunden werden, wobei die Herstellung der Verbindung
bauseitig durch Verklebung und gleichzeitige Verschwei
ßung oder sonstige Verknüpfung der Armierungselemente
bewirkt werden kann. Die Stoßflächen der Bauelemente
können grundsätzlich als ebene Flächen ausgebildet sein
und im Stoßbereich stumpf aneinanderliegen. Es kommt
jedoch auch eine, auf die Erzielung eines Formschlusses
hin ausgerichtete Gestaltung der Stoßflächen in Be
tracht. Zur Verklebung wird vorzugsweise wiederum ein
Geopolymerwerkstoff benutzt, so daß eine, aus erfin
dungsgemäßen Bauelementen zusammengesetzte Baugruppe
eine stoffhomogene Gesamtstruktur bildet. Der eingangs
genannte Werkstoff ist durch Sägen, Fräsen oder ver
gleichbare zerspanende Verfahren nachträglich bearbeit
bar, womit in dem Formkörper ein Bauelement zur Verfü
gung steht, das in einfachster Weise speziellen bauli
chen Gegebenheiten anpaßbar ist, welches unbrennbar ist
und aufgrund seiner hohen Festigkeit in vielfältiger
Weise nutzbar ist. In Betracht kommt beispielsweise eine
Verwendung als Raumtrennwand bzw. als Modulteil von
Raumtrennwänden, wobei aufgrund der hohen Festigkeit des
Werkstoffs eine hinreichende Tragfähigkeit für wandhän
gende Objekte, z. B. im Sanitärbereich gegeben ist. In
Betracht kommt jedoch auch eine Verwendung als Abschluß
platte. Das Bauelement kann im Fall der Verwendung als
Raumtrennwand eine Dicke von beispielsweise 60 mm und im
Fall der Verwendung als Abschluß- bzw. Verkleidungsplat
te eine Dicke von 20 mm aufweisen. Von sehr großem
Vorteil ist, daß der genannte Werkstoff dieser Bauele
mente eine direkte Befliesung mit einem Minimum an
teurem Kleberaufwand ermöglicht, und zwar ohne daß
bauseitig noch besondere vorbereitende Maßnahmen getrof
fen werden müssen.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 weist das Armie
rungselement eine flächenhafte Struktur auf und besteht
aus einem metallischen Werkstoff, z. B. Stahl. Es ist das
Armierungselement derart bemessen, daß wenigstens ein
Teil der Fläche des Grundkörpers überdeckt wird. Somit
besteht die Möglichkeit, eine Armierung lediglich in
Teilbereichen des Grundkörpers vorzunehmen, nämlich
solchen, die hohen statischen Belastungen, örtlichen
Kräftekonzentrationen usw. ausgesetzt sind. Dies ist
beispielsweise an solchen Stellen der Fall, die der
Befestigung von wandtragenden Elementen dienen, bei
spielsweise im Sanitärbereich. Es kann sich bei dem
Armierungselement vorzugsweise um eine Gitterkonstruk
tion, beispielsweise nach Art eines Abtretrostes han
deln. In Betracht kommt jedoch auch eine sonstige rost
bzw. wabenartige Konstruktion.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 kann die freie
Oberfläche des Grundkörpers mit Ausnehmungen versehen
sein. Diese Ausnehmungen können in vielfältiger Weise
genutzt werden, beispielsweise durch Aufnahme von In
stallationselementen, statisch wirkenden Verstärkungse
lementen usw. Es kann der Grundkörper ferner mit inneren
Ausnehmungen ausgerüstet sein, die in Verbindung mit
Baugruppen, die aus den erfindungsgemäßen Bauelementen
erstellt werden, von Interesse sein können. Diese Aus
nehmungen können mit Füllsubstanzen gefüllt sein - sie
können jedoch auch als Elemente einer Rohrleitung ausge
bildet sein. Wesentlich ist, somit noch bauseitig eine
dem Bedarfsfall angepaßte Entscheidung hinsichtlich der
Nutzung dieser Ausnehmungen getroffen werden kann.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 ist das wenigstens
eine Armierungselement im Oberflächenbereich des Bauele
ments angeordnet. Es eröffnet dies einfache Möglichkei
ten zur beispielsweise schweißtechnischen Verbindung mit
den Armierungselementen anderer Bauelemente. Es ist für
diese Zwecke jedoch ausreichend, wenn das Armierungsele
ment an den Seiten des Bauelements im Oberflächenbereich
zur Anbindung zur Verfügung steht, welche vertikale bzw.
horizontale Stoßflächen bilden und zur Verbindung mit
anderen Bauelementen bestimmt sind.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 weist das Bauelement
einen sandwichartigen Schichtenaufbau auf, so daß in dem
Bauelement unterschiedliche Werkstoffe zwecks Entwick
lung optimaler bauphysikalischer Eigenschaften der
Gesamtstruktur zusammenfaßbar sind. So kann beispiels
weise eine besondere wärme- und/oder schalldämmend
wirkende Zwischenschicht vorgesehen sein und ein Teil
der Schichtenstruktur kann ferner durch sonstige anorga
nische Schaumwerkstoffe gebildet sein. Ein Verbund der
Schichten untereinander wird durch Verklebung sicherge
stellt, wobei ein stoffidentischer Klebstoff verwendet
wird, so daß sich ein Größtmaß an stofflicher Homogeni
tät des Bauelements ergibt. Die einzelnen Schichten
können mit Hinblick auf unterschiedlichste Zweckbestim
mungen hin ausgebildet sein. Es kann sich um rein wärme
dämmende, schalldämmende, statische, oder auch architek
tonische Zwecke handeln.
Aus Gründen des vorbeugenden Brandschutzes sind in jedem
Fall gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 die Außenseiten
des Grundkörpers durch Geopolymerschichten oder son
stige, aus unbrennbaren Werkstoffen bestehenden Schich
ten ausgebildet.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 ergeben sich
sehr einfache, bauseitig realisierbare Möglichkeiten zur
Variierung der Wärme- und/oder Schalldämmfähigkeit,
indem vorhandene Ausnehmungen mit einer schüttfähigen
Substanz, beispielsweise Blähglimmer, Tonpartikeln oder
einer sonstigen, stark porösen Substanz ausgefüllt
werden.
Grundsätzlich besteht gemäß den Merkmalen des Anspruchs
11 die Möglichkeit, eine wärme- und/oder schalldämmend
wirkende Zwischenschicht auch aus organischen Kunststof
fen, z. B. Gummi, Polyurethan oder dergleichen auszubil
den.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 können die inner
halb der Geopolymerschicht verlaufenden Ausnehmungen
grundsätzlich auch als Ver- bzw. Entsorgungsleitungen
aller Art benutzt werden, so daß das erfindungsgemäße
Bauelement ein multifunktional nutzbarer Baustein einer
Gebäudestruktur sein kann. Es kann sich bei diesen
Leitungen um solche für Trinkwasser, Brauchwasser oder
auch Abwasser handeln.
Die Ausbildung der Bauelemente entsprechend den Merkma
len der Ansprüche 17 und 18 mit Stellfüßen und/oder
Mauerankern bietet verbesserte Möglichkeiten zur Montage
der Bauelemente insbesondere, jedoch nicht ausschließ
lich bei Verwendung im Rahmen von Vorwandinstallationen,
Verkleidungen usw. Die genannten Stellfüße sollten
zweckmäßigerweise lösbar an dem Bauelement angebracht
sein, beispielsweise durch Verschraubung. Die Verwendung
von Mauerankern bringt eine besonders feste Anbindung an
Rohbaustrukturen mit sich.
Der für die Bauelemente eingesetzte Werkstoff zeichnet
sich insbesondere durch Glätte aus und ist einer direk
ten Befliesung oder Beplankung zugänglich. Besonders
vorteilhaft ist es entsprechend den Merkmalen des An
spruchs 19, eine Befliesung unter Verwendung doppelsei
tig wirksamer Klebebänder vorzunehmen. In diesem Fall
ist ein einfaches Auswechseln der Fliesen zwecks ander
weitiger Nutzung bzw. Beschichtung der Bauelementober
fläche möglich.
Die Merkmale der Ansprüche 20 und 21 sind auf eine
Nutzung des Bauelements im Rahmen von Heizungssystemen
gerichtet. Hierbei kommen mehrere Nutzungsarten in
Betracht. Es kann das Bauelement als Trägerelement für
außenseitig angeordnete Heizungsrohre dienen, wobei
dessen warmedämmende Eigenschaft dahingehend zur Geltung
kommt, daß eine Wärmeableitung durch das Bauelement
hindurch im wesentlichen unterbunden ist. Es ist das
Bauelement in diesem Fall geschäumt ausgebildet,
zumindest zu seiner, den Heizungsrohren zugekehrten
Seiten. Es können die Heizungsrohre jedoch auch unmit
telbar in die Struktur des Bauelements eingebunden sein
bzw. durch Ausnehmungen des Bauelements gebildet werden.
In diesen Fällen ist ein Mehrschichtenaufbau des Bauele
ments zweckmäßig, und zwar derart, daß zur Seite eines
Wärmeflusses hin ungeschäumte und zur anderen Seite
geschäumte Schichten, unter bestimmten Bedingungen am
organischen Schaumstoff vorgesehen sind. Das Bauelement
kann in allen diesen Fällen als flächenhaft strahlendes
Heizungselement im Rahmen von Wand-, Boden- oder durch
Deckenheizungen Verwendung finden.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 22 können zusätzliche
stabartige Verstärkungselemente vorgesehen sein. Es kann
sich hierbei beispielsweise um Viertelstäbe handeln die
im Eckenbereich für Kantenrundungen eingesetzt werden.
Dies ist insbesondere von Interesse bei geschoßhoher
Ausbildung der Bauelemente, nämlich zur statischen
Versteifung größerer Flächen, z. B. bei Raumtrennwänden.
Aus den genannten Bauelementen können gemäß den Merkma
len des Anspruchs 23 Baugruppen gebildet werden, wobei
die Geopolymerschichten stoffhomogen verklebt werden und
gleichzeitig durch Verschweißung von Armierungselementen
eine hohe statische Tragfähigkeit erreicht wird. Die
Verschweißung kann entsprechend der Struktur der Armie
rung punktuell oder in der Form einer geschlossenen
Schweißnaht vorgenommen werden. Bei diesen Baugruppen
kann es sich grundsätzlich um beliebige Funktionsele
mente des technischen Ausbaus von Gebäuden handeln,
wobei eine weitgehende industrielle modulartige Vorfer
tigung der Bauelemente möglich ist, welche in der dar
gestellten Weise verbunden werden und eine sehr feste
Gesamtstruktur von vergleichsweise geringer Dichte
bilden.
Es kann sich bei diesen Baugruppen entsprechend den
Merkmalen des Anspruchs 25 vorzugsweise um WC- bzw.
Bidetblocks, Raumtrennwände, Vorwandinstallationen,
installationsschächten, Doppel-Deckenkonstruktionen,
Heißkörpernischen mit/ohne Fensterbank, Gründachelemente
bzw. Dacheinläufe, insbesondere bei Flachdächern han
deln.
Insbesondere bei Installationsschächten ergibt sich die
Möglichkeit einer Bauweise derart, daß im Brandfall eine
Feuerausbreitung über den Schacht unterbunden wird,
indem Querwände in den Schacht eingezogen werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeich
nungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläu
tert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung
eines aus erfindungsgemäßen Bauelementen zusammengesetz
ten Installationsschachtes;
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung des Installations
schachtes gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung einer anderen Aus
führungsform eines erfindungsgemäßen Bauelements;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsge
mäßen Bauelements im Querschnitt;
Fig. 5 eine Darstellung des Eckenbereichs zweier mitein
ander verbundener Bauelemente im Schnitt;
Fig. 6 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements.
Der Installationsschacht gemäß Fig. 1 besteht im wesent
lichen aus drei, vertikal angeordneten plattenartigen
Bauelementen 1, 2 und 3, die zwecks Bildung eines im
Querschnitt rechteckförmigen Schachtes vor einer Raum
trennwand 4 angeordnet sind. Der Installationsschacht
wird oberseitig durch eine Abschlußplatte 5 verschlossen
und ist auf seiner Vorderseite 6 mit einer Reihe von
unterschiedlichen, zu Installations-, Montage- oder auch
Inspektionszwecken dienenden vorbereiteten Öffnungen 7,
8, versehen. Mit 9 ist ein Durchbruch in dem Bauelement
2 bezeichnet, der ebenfalls Inspektionszwecken dient.
Wie der, einen Querschnitt des Installationsschachtes
gemäß Fig. 1 zeigenden Fig. 2 entnehmbar ist, befindet
sich zwischen der Raumtrennwand 4 bzw. Rohwand eine
Isolierschicht 10, welche die Übertragung von Körper
schall zwischen Installationsschacht und Raumtrennwand 4
unterbindet und aus einem geeigneten, schalldämmenden
Werkstoff bestehen kann. Sehr vorteilhaft kann zu diesem
Zweck eine Schicht aus Gummi, insbesondere Altgummimat
ten Verwendung finden.
Die einzelnen Bauelemente 1, 2 bestehen im wesentlichen
aus zwei Komponenten, nämlich einer Armierung 11, welche
sehr vorteilhaft nach Art eines Gitterrostes ausgebildet
sein kann und einer Schicht aus einem Mineralschaum,
hier einem Geopolymerschaum 12. Es ist die Armierung im
wesentlichen in diesen Schaumwerkstoff eingebunden und
kann im Bedarfsfall stirnseitig aus diesem geringfügig
herausragen. Der Geopolymerschaum zeichnet sich bekannt
lich durch eine hohe Wärme- und Schalldämmfähigkeit
sowie Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen
jeder Art aus. Er ist insoweit von seinen Gebrauchsei
genschaften keramischen Werkstoffen gleichzusetzen,
zeichnet sich diesen gegenüber jedoch durch ein wesent
lich kostengünstigeres Herstellungsverfahren aus, da der
für keramische Werkstoffe charakteristische anlagen-
und energieintensive Brennprozeß entfällt. Es stehen die
Bauelemente 1, 2, 3 entlang ihrer Längsstöße einerseits
durch wenigstens punktuelle Verschweißung der Armierun
gen 11 und andererseits durch Verklebung der entspre
chend zugeschnittenen Schichten aus Geopolymerschaum
miteinander in Verbindung. Die Verklebung kann wiederum
unter Verwendung eines entsprechenden Geopolymerwerk
stoffs bewirkt werden, so daß sich ein hohes Maß an
stofflicher Homogenität für die Struktur des Installa
tionsschachtes ergibt, der ferner aufgrund der Ver
schweißung der Armierungen auch ein hohes Maß an stati
scher Festigkeit aufweist. Bei entsprechender Ausbildung
der Armierungen können auch geschlossene Schweißnähte
vorgesehen sein. Die Abschlußplatte 5 kann grundsätzlich
einen der Bauelemente 1, 2, 3 entsprechenden strukturellen
Aufbau aufweisen und steht mit diesem durch Verklebung
sowie gegebenenfalls Verschweißung von Armierungselemen
ten in Verbindung.
Die Verbindung der Bauelemente 1, 2, 3 mit der Isolier
schicht 10 erfolgt ebenso wie deren Verbindung mit der
Raumtrennwand 4 wiederum unter Verwendung geeigneter
Klebstoffe - wobei jedoch auch eine Verschraubung mit
der Raumtrennwand in Betracht kommt und zwar unter
Verwendung zeichnerisch nicht dargestellter Befesti
gungselemente.
Wie Fig. 1 entnehmbar ist, erstreckt sich die Armierung
11 bei den einzelnen Bauelementen 1, 2, 3 nicht über deren
gesamte Fläche, sondern ist auf diejenigen Flächenele
mente beschränkt, bei denen erhöhte Anforderungen an die
statische Tragfähigkeit bestehen. So sind mit 13, 14
weitere trapezförmige bzw. quadratische Durchbrüche
bezeichnet, die ebenso wie der Durchbruch 9 mit gestalt
gleichen plattenartigen Füllkörpern aus Geopolymerschaum
ausgefüllt sind und bündig zu den äußeren Oberflächen
dieser Bauelemente 1, 2 verlaufen. Die Füllkörper selbst
können ohne, im Bedarfsfall jedoch auch mit Armierungen
versehen sein. Sie können in die Durchbrüche 9, 13, 14
lose bzw. reibschlüssig eingesetzt sein, mit den sich
ergebenden Grenzflächen jedoch auch verklebt sein. Aus
Gründen der stofflichen Homogenität wird als Klebstoff
ein Geopolymer-Werkstoff bevorzugt. Diese Durchbrüche
sollten an solchen Stellen des Bauelements vorzugsweise
angeordnet sein, die keinen hohen Beanspruchungen
ausgesetzt sind und demzufolge ohne Armierungen ausge
bildet sind. Nachträglich anfallende Montage- bzw.
Instandsetzungsarbeiten an innerhalb des Installations
schachtes angeordneten Installationselementen wie Ver-
und Entsorgungsleitungen aller Art, die aus Gründen des
vorbeugenden Brandschutzes grundsätzlich aus metalli
schen oder keramischen Werkstoffen ausgebildet sind. Von
besonderem Vorteil ist auch hier die Verwendung des
genannten Geopolymerschaumwerkstoffs, da die genannten,
die Ausnehmungen 13, 14 schließenden und mit den Bauele
menten stoffhomogen verklebten Füllkörper in einfachster
Weise, beispielsweise durch Sägen jederzeit aus dem
Verbund des Bauelementes herausgelöst werden können, so
daß - gegebenenfalls nach Durchtrennung von Schweißver
bindungen der Armierungen der Innenraum des Schachtes
zugänglich ist.
Wie das Bauelement 2 erkennen läßt, sind die Schichten
aus Geopolymerschaum mit rückwärtigen Längsausnehmungen
15 versehen, welche aus Gründen der Werkstoffeinsparung
vorgesehen sind. Praktisch können diese Längsausnehmun
gen in vielfältiger Weise benutzt werden, beispielsweise
zur Aufnahme weiterer Armierungselemente, jedoch auch
zur Aufnahme von Rohrleitungselementen. Schließlich
können diese Längsausnehmungen jedoch auch durch außen
aufgesetzte Platten, Lochbleche oder sonstige Beweh
rungsbleche abgeschlossen werden. Aus Gründen des wei
tergehenderen Schallschutzes kann der Installations
schacht nach Montage der aufzunehmenden Installations
elemente durch einen schalldämmend wirkenden Werkstoff
sehr geringer Dichte ausgefüllt werden, beispielsweise
mit Blähglimmer. Von Vorteil ist hierbei die völlige
Unbrennbarkeit dieses Werkstoffs, der gleichzeitig ein
hohes Schalldämmvermögen mit sich bringt.
Der stoffliche Aufbau der einzelnen Bauelemente kann
ausgehend von den genannten Grundkomponenten Mineral
schaum und Armierung in vielfältiger Weise variiert
werden. Beispielsweise zeigt Fig. 3 ein Bauelement 16,
welches trotz vergleichsweise geringer Dicke für ein
erhöhtes statisches Tragvermögen hin ausgebildet ist. Es
besteht aus zwei Armierungen 17, die jeweils im Bereich
der äußeren Seitenflächen untergebracht sind und beide
wenigstens teilweise in eine Schicht 18 aus Geopolymer
schaum eingebunden sind. Es sind diese Bauelemente 16
zur Verbindung mit anderen gleichartigen Bauelementen
bestimmt, und zwar mittels gleichzeitiger Verschweißung
der Armierungen 17 und stofflich homogener Verklebung
der Schichten 18. Dies setzt voraus, daß zumindest im
Bereich der horizontal und vertikal verlaufenden Stoß
stellen die Armierungen 17 zwecks Verschweißung leicht
zugänglich sind, wohingegen diese im übrigen völlig in
die Substanz der Schicht 18 eingebunden sein können.
Fig. 4 zeigt ein Bauelement 19, welches einseitig eine
Armierung 20 trägt, die wiederum in eine erste Schicht
21 aus Geopolymerschaum eingebunden ist, wobei sich an
diese Schicht 21 eine besondere Schalldämmschicht 22
anschließt, die beispielsweise aus Gummi bestehen kann,
wobei eine Schicht 23, die werkstofflich der Schicht 21
entspricht, den Abschluß bildet. Es stehen die einzelnen
Schichten unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffs
miteinander in Verbindung. Das Bauelement 19 zeichnet
sich nach alledem durch eine besonders hohe Schalldämm
fähigkeit aus und kann im übrigen in gleicher Weise wie
die Bauelemente 1 bis 3 sowie 16 als Modul zur Herstel
lung von Installationselementen aller Art dienen. Bei
diesen kann es sich beispielsweise um WC- und Bidet
blocks handeln, um Trennwände mit Raumtrennfunktion, um
Installationsrohrschächte, um Deckenkonstruktionen, um
Heizkörpernischen, um Dacheinläufe sowie Gründachelemen
te. Von besonderem Vorteil ist in allen Fällen, daß
diese Bauelemente außenseitig in beliebiger Weise be
schicht-, insbesondere auch befliesbar sind, so daß sich
nahezu universelle Weiterverarbeitungsmöglichkeiten im
Hochbau, insbesondere im Bereich des technischen Ausbaus
von Gebäuden ergeben.
Auch kann die anhand der Fig. 3 und 4 erläuterte Sand
wichbauweise noch in beliebiger Weise variiert werden,
entsprechend den jeweils gewünschten Gebrauchseigen
schaften. Nachdem die Schalldämmschicht 22 außenseitig
völlig in unbrennbare Schichten eingebunden ist, kann
hier auch ein organischer Schaumwerkstoff von hoher
Wärmedämmfähigkeit eingesetzt werden, beispielsweise
Polyurethan.
Anhand der Fig. 1 bis 3 wurden im wesentlichen platten-
bzw. quaderförmige Bauelemente vorgestellt, deren Grö
ßenbemessung derart vorgenommen ist, daß eine bauseitige
Handhabbarkeit ohne die Notwendigkeit eines schweren
Hebezeugs gerade noch möglich ist. Soweit diese Bedin
gung gewahrt ist, können in einfacher Weise jedoch auch
allgemein gekrümmte, insbesondere schalenartige Bauele
mente hergestellt werden sowie solche Bauelemente, deren
Oberflächen ausschließlich unter architektonischen
Gesichtspunkten gestaltet worden sind. Gerade im letzte
ren Bereich eröffnet die Verwendung des genannten Geopo
lymerschaums ein hohes Ausmaß an Gestaltungsfreiheit.
Schließlich eröffnet die Ausbildung der Bauelemente aus
dem genannten Schaumwerkstoff auch in einfachster Weise
die Möglichkeit der unmittelbaren Einformung von Kanal
bzw. Rohrleitungselementen in diesen, wobei lediglich
eine geschlossenporige Ausbildung desselben erforderlich
ist.
Fig. 5 zeigt eine mögliche Ausbildung einer Eckenkon
struktion unter Verwendung zweier erfindungsgemäßer
Bauelemente 24, 25, deren Stoßstelle 26 im Eckenbereich
nach Art einer Gehrung zugeschnitten ist, wobei die
Mineralschaumschichten wiederum stofflich homogen mit
einander verklebt sind und wobei die Armierungselemente
wenigstens punktuell miteinander verschweißt sind.
Fig. 6 zeigt schließlich ein geschoßhohes Bauelement 27,
dessen Armierung 28 derart ausgelegt ist, daß lediglich
der Bereich statisch verstärkt wird, der einer erhöhten
mechanischen Belastung unterliegt. Es ist dies der,
durch unterschiedliche Befestigungsebenen gekennzeichne
te Bereich, nämlich die WC- bzw. Bidetebene 29, die
Waschbeckenebene 30 sowie eine Ebene 31, die der Befe
stigung von Ablagen, Schrankelementen und dergleichen
dient.
Claims (25)
1. Bauelement (1, 2, 3, 19, 24, 25) zur Verwendung im Rahmen
des Ausbaus von Gebäuden, gekennzeichnet zumindest
durch einen platten- bzw. schalenförmigen, zum modul
artigen Fügen im Rahmen von Baugruppen ausgestalteten
und bestimmten Grundkörper aus Geopolymerschaum, in
den wenigstens ein Armierungselement eingebunden ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Armierungselement aus einem metallischen
Werkstoff, insbesondere Stahl besteht und wenigstens
einen Teil der flächenhaften Struktur des Grundkör
pers überdeckt.
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der freien Oberfläche des Grundkör
pers und/oder innerhalb desselben Ausnehmungen einge
formt sind.
4. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens
eine Armierungselement im Oberflächenbereich des
Grundkörpers angeordnet ist.
5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Armierungselement teilweise aus der Oberflä
che des Grundkörpers herausragt.
6. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 5, gekennzeichnet durch einen mehrschichtigen,
sandwichartigen Aufbau des Grundkörpers, und zwar
durch Geopolymerschichten, sonstige, anorganische
Schichten, insbesondere Schaumschichten, Armierungs
elemente sowie Wärme- bzw. Schalldämmschichten.
7. Bauelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenseiten des Grundkörpers durch Geopoly
merschichten oder sonstige, aus einem unbrennbaren
Werkstoff bestehende Schichten gebildet werden.
8. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungsele
mente aus Platten, Lochblechen, Gitterrosten oder
vergleichbaren, durch eine flächenhafte gitterartige
Struktur charakterisierbaren Metallgeflechten beste
hen.
9. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
Teil der Ausnehmungen des Grundkörpers mit einer
schall- und/oder wärmedämmend wirkenden Substanz
ausgefüllt ist.
10. Bauelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Füllsubstanz Blähglimmerpartikel oder eine
sonstige schüttfähige Substanz vergleichbarer bauphy
sikalischer Beschaffenheit eingesetzt ist.
11. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme- und
Schalldämmschicht aus einem organischen Werkstoff,
insbesondere Gummi besteht.
12. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 11, gekennzeichnet durch Durchbrüche, die mit
stoffgleichen Füllkörpern verschlossen sind, welche
sich in die Struktur des Grundkörpers einfügen.
13. Bauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllkörper ohne Armierungselemente ausgebil
det sind.
14. Bauelement nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper mit dem
Grundkörper stoffhomogen verklebt sind.
15. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des
Grundkörpers verlaufenden Ausnehmungen als Ver- bzw.
Entsorgungsleitungen ausgestaltet sind.
16. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche
12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper
mit Öffnungen zum Einführen von Rohrleitungen verse
hen sind.
17. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mit Stell
füßen versehen ist.
18. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß dieses mit Mauer
ankern oder vergleichbaren Elementen versehen ist.
19. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befliesung
unter Verwendung doppelseitig wirksamer Klebebänder
gegeben ist.
20. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als Trä
gerplatte für Heizungsrohre ausgestaltet ist.
21. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dieses als flä
chenhaft wirkendes Heizungselement ausgestaltet ist.
22. Bauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche
stabartige, vorzugsweise metallische Verstärkungsele
mente mit diesem in Verbindung stehen, d. h. mit
diesem verklebt sind oder in dessen Struktur einge
bunden sind.
23. Installationsbaugruppe, bestehend aus Bauelementen
(1, 2, 3, 19, 24, 25) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bauelemente im Bereich ihrer Stoßstellen über eine
wenigstens punktuelle Verschweißung der Armierungs
elemente einerseits und eine stoffhomogene Verklebung
der Geopolymerschichten andererseits in Verbindung
stehen.
24. Installationsbaugruppe nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Anbindung an Rohbaustrukturen
insbesondere schalldämmende Zwischenschichten, be
stehend beispielsweise aus Gummi vorgesehen sind.
25. Verwendung von Bauelementen (1, 2, 3, 19, 24, 25) bzw.
Baugruppen nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1
bis 24 zur Herstellung von WC- oder Bidetblocks,
Raumtrennwänden, Vorwandinstallationen, Installa
tionsschächten, Doppel-Deckenkonstruktionen, Heizkör
pernischen mit/ohne Fensterbank, Gründachelementen
sowie Dacheinläufen, insbesondere bei Flachdächern.
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