DE4126140C2 - Betonfertigteil - Google Patents
BetonfertigteilInfo
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- 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 Betonfertigteil
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die im Rahmen des technischen Ausbaus von Gebäuden,
insbesondere im Rahmen der Installation einzusetzenden
Bauelemente oder 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-
oder montagetechnisch ausgerichteten Gesichtspunkten
treten solche der Wärme- und Schalldämmung, der stati
schen Festigkeit, der architektonischen Gestaltungsfrei
heit, der Unbrennbarkeit usw. hinzu. Ein weiterer Ge
sichtspunkt ist die Frage, ob die aus den Bauelementen
gebildeten Baugruppen nachträglich, beispielsweise im
Rahmen von baulichen Veränderungen, jedoch auch im
Rahmen von instandsetzungs- bzw. installationstechni
schen Erweiterungsmaßnahmen 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 eingesetzten 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 der 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 sind zwar durch eine
hohe statische Tragfähigkeit charakterisiert - sie
weisen jedoch ein vergleichsweise geringes Schall- und
Wärmedämmvermögen und eine hohe Dichte auf. Viele der
bekanntermaßen ein optimales Wärmedämmvermögen aufwei
senden 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., (Juli bis August 1988),
Seiten 835 bis 842" sind Geopolymerwerkstoffe bekannt,
die in ihren Gebrauchseigenschaften im Bauwesen prak
tisch keramischen Werkstoffen entsprechen. Sie zeichnen
sich unter anderem durch eine hohe thermische Beständig
keit bis zu etwa 1400°C, eine große Oberflächenhärte
bei gleichzeitig genauer Formbarkeit aus. Der Aushär
tungsprozeß der diesen Werkstoffen zugrunde liegenden
Formmasse 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 oder der DE
35 12 516 C2 bestehen die, diesen Werkstoffen zugrunde
liegenden Formmassen aus einem Feststoffgemisch, dessen
wesentliche Komponenten SiO₂, Al₂O₃, ggf. Fe₂O₃, 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.
Aus der DE 41 07 430 A1 ist ein Bauelement bekannt,
welches zur Verwendung im Hochbau bestimmt ist und aus
einzelnen Formkörpern besteht, die unter Verwendung
eines Fugenwerkstoffs miteinander in Verbindung stehen.
Ein Teil der Formkörper besteht aus einem Geopolymer-
Werkstoff, wohingegen ein anderer Teil aus einem beton
artigen, unter Verwendung eines karbonat- oder hydrat
bildenden Bindemittels hergestellten Werkstoffs, bei
spielsweise einem Leichtbeton, Gasbeton oder dergleichen
bestehen. Der Fugenwerkstoff kann aus einem Geopolymer-
Werkstoff bestehen, der geschäumt eingestellt sein kann.
Innerhalb der Formkörper, jedoch auch des Fugenwerk
stoffs können flächenhafte Armierungen in der Form von
Lochblechen, Gittern, Matten oder dergleichen vorgesehen
sein. Angestrebt wird bei diesem Bauelement eine wei
testgehende werkstoffliche Homogenität, insbesondere
zwischen einem Teil der Formkörper sowie dem Fugenwerk
stoff, wobei die Dichte des Bauelements durch Variierung
der Dichte der Geopolymer-Formkörper in weiten Grenzen
veränderbar ist. Dieses Bauelement kann zu größeren
Baugruppen vereinigt werden, welche aufgrund der beson
deren Eigenschaften der Geopolymerwerkstoffe praktisch
die Verschleißfestigkeit von keramischen Bauteilen
aufweisen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Fertigbetonteil
der eingangs bezeichneten Gattung zu entwerfen, welches
einerseits in einfacher Weise bauphysikalische Anforde
rungen erfüllt, wie z. B. Wärme- und Schalldämmfähigkeit,
statische Tragfähigkeit erfüllt, welches gleichzeitig
unbrennbar ist, verarbeitungstechnische Vorteile mit
sich bringt, flexibel einsetzbar ist und insbesondere im
Rahmen des Gebäudeausbaus verwendbar ist. Gelöst ist
diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Betonfertigteil
durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs
1.
Ausgangspunkt der Erindung ist ein Grundkörper, der
einen sandwichartigen Aufbau aufweist, wobei im Rahmen
der Schichten solche aus Geopolymer-Werkstoffen vorgese
hen sind und in den wenigstens ein Armierungselement
eingebunden ist. Es handelt sich vorzugsweise um ein
flächenhaftes, netzartiges Armierungselement und es ist
der Grundkörper plattenartig eben oder schalenförmig ge
krümmt ausgebildet. Aufgrund der relativ geringen und
insbesonderen über den Schäumungsprozeß variierbaren
Dichte des Geopolymerschaums können diese Betonfertig
teile vergleichsweise groß ausgelegt werden und trotzdem
bauseitig manuell, d. h. ohne die Notwendigkeit eines
schweren Hebezeuges handhabbar sein. Durch die Wahl des
Armierungselements können die statischen Tragfähigkeiten
den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden. Über den
genannten Schäumungsprozeß des Geopolymer-Werkstoffs,
bei dem beispielsweise ein sauerstoffabspaltendes Schäu
mungsmittel verwendet wird, können neben der Dichte
naturgemäß auch die Wärmedämmfähigkeit variiert werden.
Besonders von Vorteil ist die einfache Formbarkeit
dieses Bauelements aus dem Geopolymer-Werkstoff, welche
zu einem gehärteten, praktisch Eigenschaften eines
keramischen Bauelements aufweisenden Formkörper führt,
ohne daß die für keramische Werkstoffe charakteristische
Hochtemperaturhärtung erforderlich ist. Ein weiterer
Vorteil des Geopolymer-Werkstoffs besteht darin, daß
seine Oberfläche in beliebiger Weise beschichtet, insbe
sondere befliest werden kann, wobei sich ferner aus der
optimalen 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-
oder Längsstöße mit anderen Formkörpern oder Bauelemen
ten zur Bildung der Baugruppe verbunden werden, wobei
die Herstellung der Verbindung bauseitig durch Verkle
bung und gleichzeitige Verschweißung 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 Gestal
tung der Stoßflächen in Betracht. Zur Verklebung wird
vorzugsweise wiederum ein Geopolymer-Werkstoff benutzt,
so daß eine, aus erfindungsgemäßen Betonfertigteilen
zusammengesetzte Baugruppe eine stoffhomogene Gesamt
struktur bildet. Der eingangs genannte Werkstoff ist
durch Sägen, Fräsen oder vergleichbare zerspanende
Verfahren nachträglich bearbeitbar, womit in dem Form
körper ein Bauelement zur Verfügung steht, das in ein
fachster Weise speziellen baulichen Gegebenheiten anpaß
bar ist, welches unbrennbar ist und aufgrund seiner
hohen Festigkeit in vielfältiger Weise nutzbar ist. In
Betracht kommt beispielsweise eine Verwendung als Raum
trennwand oder als Modulteil von Raumtrennwänden, wobei
aufgrund der hohen Festigkeit des Werkstoffs eine hin
reichende Tragfähigkeit für wandhängende Objekte, z. B.
im Sanitärbereich gegeben ist. In Betracht kommt jedoch
auch eine Verwendung als Abschlußplatte. Das Betonfer
tigteil kann im Fall der Verwendung als Raumtrennwand
eine Dicke von beispielsweise 60 mm und im Fall der
Verwendung als Abschluß- oder Verkleidungsplatte eine
Dicke von 20 mm aufweisen. Von großem Vorteil ist, daß
der Geopolymer-Werkstoff eine direkte Befliesung mit
einem Minimum an teurem Kleberaufwand ermöglicht, und
zwar ohne daß bauseitig noch besondere vorbereitende
Maßnahmen getroffen werden müssen. Erfindungsgemäß
werden in dem Betonfertigteil unterschiedliche Werkstof
fe zwecks Entwicklung optimaler bauphysikalischer Eigen
schaften der Gesamtstruktur zusammengefaßt. So kann ein
Teil der sandwichartigen Gesamtstruktur auch durch
sonstige anorganische Schaumwerkstoffe gebildet sein,
wobei ferner eine Zwischenschicht aus wärme- und/oder
schalldämmend wirkendem Werkstoff vorgesehen ist. Ein
Verbund der Schichten untereinander wird durch Verkle
bung sichergestellt, wobei ein stofflich identischer
Klebstoff verwendet wird, so daß sich ein Größtmaß an
stofflicher Homogenität des Bauelements ergibt. Die
einzelnen Schichten können mit Hinblick auf unterschied
lichste Zweckbestimmungen hin ausgestaltet sein. Es
kann sich um rein wärmedämmende, schalldämmende, stati
sche oder auch architektonische Zwecke handeln. Wärme-
oder schalldämmend wirkende Zwischenschichten können aus
organischen Kunststoffen wie z. B. Gummi, Polyurethan oder
dergleichen ausgebildet sein. In jedem Fall sind aus
Gründen des vorbeugenden Brandschutzes die Außenseiten
des Betonfertigteils durch Geopolymerschichten oder
sonstige aus unbrennbaren Werkstoffen bestehende Schich
ten ausgebildet. Das Armierungselement weist eine flä
chenhafte Struktur auf und besteht aus einem metalli
schen Werkstoff, z. B. Stahl. Es ist derart bemessen, daß
wenigstens ein Teil der Fläche des Grundkörpers über
deckt wird. Somit besteht die Möglichkeit, eine Armie
rung lediglich in Teilbereichen des Grundkörpers vorzu
nehmen, nämlich solchen, die hohen statischen Belastun
gen, örtlichen Kräftekonzentrationen usw. ausgesetzt
sind. Dies ist beispielsweise an solchen Stellen der
Fall, die der Befestigung von wandtragenden Elementen
dienen, beispielsweise im Sanitärbereich. Es kann sich
bei dem Armierungselement vorzugsweise um eine Gitter
konstruktion, beispielsweise nach Art eines Abtretrostes
handeln. In Betracht kommt jedoch auch eine sonstige,
rost- bzw. wabenartige Konstruktion.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 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 Verstärkungs
elementen usw. Es kann der Grundkörper ferner mit Innen
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, daß somit noch bauseitig
eine dem Bedarfsfall angepaßte Entscheidung hinsichtlich
der Nutzung dieser Ausnehmungen getroffen werden kann.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 ist das wenigstens
eine Armierungselement im Oberflächenbereich des
Betonfertigteils angeordnet. Es eröffnet dies einfache
Möglichkeiten zur beispielsweise schweißtechnischen
Verbindung mit den Armierungselementen anderer
Betonfertigteile. Es ist für diese Zwecke jedoch
ausreichend, wenn das Armierungselement an den Seiten
des Betonfertigteils im Oberflächenbereich zur Anbindung
zur Verfügung steht, welche vertikale bzw. horizontale
Stoßflächen bilden und zur Verbindung mit anderen
Betonfertigteilen bestimmt sind.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 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.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 9 können die innerhalb
der Geopolymerschicht verlaufenden Ausnehmungen
grundsätzlich auch als Ver- oder Entsorgungsleitungen
aller Art genutzt werden, so daß das erfindungsgemäße
Betonfertigteil 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 Betonfertigteile entsprechend den
Merkmalen der Ansprüche 11 und 12 mit Stellfüßen und/
oder Mauerankern bietet verbesserte Möglichkeiten zur
Montage der Betonfertigteile insbesondere, jedoch nicht
ausschließlich bei Verwendung im Rahmen von Vorwandin
stallationen, Verkleidungen usw. Die genannten Stellfüße
sollten zweckmäßigerweise lösbar an dem Betonfertigteil
angebracht sein, beispielsweise durch Verschraubung. Die
Verwendung von Mauerankern bringt eine besonders feste
Anbindung an Rohbaustrukturen mit sich.
Der für die Betonfertigteile eingesetzte Werkstoff
zeichnet sich insbesondere durch Glätte aus und ist
einer direkten Befliesung oder Beplankung zugänglich.
Besonders vorteilhaft ist es entsprechend den Merkmalen
des Anspruchs 13, eine Befliesung unter Verwendung
doppelseitig wirksamer Klebebänder vorzunehmen. In
diesem Fall ist ein einfaches Auswechseln der Fliesen
zwecks anderweitiger Nutzung oder Beschichtung der
Betonfertigteiloberfläche möglich.
Die Merkmale der Ansprüche 14 und 15 sind auf eine
Nutzung des Betonfertigteils im Rahmen von Heizungssy
stemen gerichtet. Hierbei kommen mehrere Nutzungsarten
in Betracht. Es kann das Betonfertigteil als Trägerele
ment für außenseitig angebrachte Heizungsrohre dienen,
wobei dessen wärmedämmende Eigenschaft dahingehend zur
Geltung kommt, daß eine Wärmeableitung durch das Beton
fertigteil hindurch im wesentlichen unterbunden ist. Es
ist das Betonfertigteil in diesem Fall geschäumt ausge
bildet, zumindest auf seiner, den Heizungsrohren zuge
kehrten Seite. Es können die Heizungsrohre jedoch auch
unmittelbar in die Struktur des Betonfertigteils einge
bunden sein oder durch Ausnehmungen des Betonfertigteils
gebildet werden. In diesen Fällen ist ein Mehrschichten
aufbau des Betonfertigteils zweckmäßig, und zwar derart,
daß zur Seite eines Wärmeflusses hin ungeschäumte und
zur anderen Seite hin geschäumte Schichten, unter be
stimmten Bedingungen aus organischem Schaumwerkstoff
vorgesehen sind. Das Betonfertigteil kann in allen
diesen Fällen als flächenhaft strahlendes Heizungsele
ment im Rahmen von Wand-, Boden- oder auch Deckenheizun
gen Verwendung finden.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16 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 Fertigbauteilen können gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 17 Baugruppen gebildet werden,
wobei die Geopolymerschichten stoffhomogen verklebt
werden und gleichzeitig durch Verschweißung von Armie
rungselementen eine hohe statische Tragfähigkeit er
reicht wird. Die Verschweißung kann entsprechend der
Struktur der Armierung punktuell oder in der Form einer
geschlossenen Schweißnaht vorgenommen werden. Bei diesen
Baugruppen kann es sich grundsätzlich um beliebige
Funktionselemente des technischen Ausbaus von Gebäuden
handeln, wobei eine weitgehende industrielle modulartige
Vorfertigung der Bauelemente, nämlich der Betonfertig
bauteile möglich ist, welche in der dargestellten Weise
verbunden werden und eine sehr feste
Gesamtstruktur von vergleichsweise geringer Dichte
bilden.
Es kann sich bei diesen Baugruppen entsprechend den
Merkmalen des Anspruchs 19 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 (19)
1. Betonfertigteil zur Verwendung im Rahmen des Ausbaus
von Gebäuden, mit wenigstens einem platten- oder
schalenartigen, zum modulartigen Fügen im Rahmen von
Baugruppen ausgestalteten und bestimmten Grundkörper,
in den wenigstens ein, wenigstens eine Teilfläche des
Grundkörpers überdeckendes, als Platte, Lochblech,
Gitterrost oder Geflecht ausgestaltetes metallisches
Armierungselement eingebunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper einen sandwichartigen Aufbau aufweist, in den Geopolymerschichten, sonstige anor ganische Schichten sowie Wärme- und Schalldämmschich ten eingebunden sind,
und daß die Außenschicht des Grundkörpers aus Geopo lymeren oder sonstigen unbrennbaren Werkstoffen und die Wärme- und Schalldämmschichten aus einem organi schen Werkstoff bestehen.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper einen sandwichartigen Aufbau aufweist, in den Geopolymerschichten, sonstige anor ganische Schichten sowie Wärme- und Schalldämmschich ten eingebunden sind,
und daß die Außenschicht des Grundkörpers aus Geopo lymeren oder sonstigen unbrennbaren Werkstoffen und die Wärme- und Schalldämmschichten aus einem organi schen Werkstoff bestehen.
2. Betonfertigteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Oberfläche und/oder innerhalb des Grund
körpers Ausnehmungen eingeformt sind.
3. Betonfertigteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Armierungselement im Oberflächenbereich des
Grundkörpers angeordnet ist.
4. Betonfertigteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Armierungselement teilweise aus der Ober
fläche des Grundkörpers herausragt.
5. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Teil der Ausnehmungen des Grund
körpers mit Blähglimmerpartikeln oder einer sonsti
gen schüttfähigen Substanz vergleichbarer bauphysi
kalischer Beschaffenheit ausgefüllt ist.
6. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet
durch Durchbrüche, die mit der Substanz des Grund
körpers stoffgleichen Füllkörpern verschlossen sind,
welche sich in die Struktur des Grundkörpers einfü
gen.
7. Betonfertigteil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllkörper ohne Armierungselemente ausge
bildet sind.
8. Betonfertigteil nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllkörper mit dem Grundkörper stoffhomogen
verklebt sind.
9. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innerhalb des Grundkörpers verlaufenden
Ausnehmungen als Ver- oder Entsorgungsleitungen
ausgestaltet sind.
10. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllkörper mit Öffnungen zum Einführen von
Rohrleitungen versehen sind.
11. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses mit Stellfüßen versehen ist.
12. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses mit Mauerankern oder vergleichbaren Ele
menten versehen ist.
13. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Befliesung unter Verwendung doppelseitig
wirksamer Klebebänder gegeben ist.
14. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses als Trägerplatte für Heizungsrohre ausge
staltet ist.
15. Betonfertigteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß dieses als flächenhaft wirkendes Heizungsele
ment ausgestaltet ist.
16. Bauelement nach einem der Ansprüche 1
bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzliche stabartige, vorzugsweise metalli
sche Verstärkungselemente mit diesem in Verbindung
stehen, d. h. mit diesem verklebt sind oder in
dessen Struktur eingebunden sind.
17. Installationsbaugruppe, bestehend aus Betonfertigtei
len nach einem der Ansprüche 1 bis
10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelemente im Bereich ihrer Stoßstellen
über eine wenigstens punktuelle Verschweißung der
Armierungselemente einerseits und eine stoffhomo
gene Verklebung der Geopolymerschichten anderer
seits in Verbindung stehen.
18. Installationsbaugruppe nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Anbindung an Rohbaustrukturen insbesondere
schalldämmende Zwischenschichten, bestehend bei
spielsweise aus Gummi, vorgesehen sind.
19. Verwendung von Betonfertigteilen oder Baugruppen nach
einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Herstellung von WC-
oder Bidetblocks, Raumtrennwänden, Vorwandinstalla
tionen, Installationsschächten, Doppel-Deckenkon
struktionen, Heizkörpernischen mit/ohne Fensterbank,
Gründachelementen sowie Dacheinläufen, insbesondere
bei Flachdächern.
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1991
- 1991-08-07 DE DE4126140A patent/DE4126140C2/de not_active Expired - Fee Related
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