EP2832935B1 - Erdbebensicherer Baustein - Google Patents

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EP2832935B1
EP2832935B1 EP13178582.6A EP13178582A EP2832935B1 EP 2832935 B1 EP2832935 B1 EP 2832935B1 EP 13178582 A EP13178582 A EP 13178582A EP 2832935 B1 EP2832935 B1 EP 2832935B1
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EP
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building block
elevation
longitudinal
longitudinally extending
block according
Prior art date
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EP13178582.6A
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EP2832935A1 (de
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Hans Gyr
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Ziegelei Hochdorf AG
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Ziegelei Hochdorf AG
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
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    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element
    • E04B2/16—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position
    • E04B2/18—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position by interlocking of projections or inserts with indentations, e.g. of tongues, grooves, dovetails
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    • E04B2002/0204—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections
    • E04B2002/0206—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections of rectangular shape
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2002/0202—Details of connections
    • E04B2002/0232—Undercut connections, e.g. using undercut tongues and grooves

Definitions

  • the present invention relates to a building block for a masonry according to the preamble of claim 1, a masonry with a building block, a method for producing the masonry and a method for producing a brick.
  • a masonry of a building is usually created by means of bricks, concrete blocks, sand-lime bricks, etc., which are cuboidal.
  • the cuboid blocks are laid in horizontal rows, in the vertical direction, the stones are each half, laterally offset from each other, aligned.
  • the object of the present invention in creating a simple and no additional work required measure to achieve increased earthquake resistance and thus increased bending strength in masonry masonry building blocks.
  • a masonry building block according to the wording of claim 1 is proposed. It is proposed that the block for masonry on the upper surface has at least one projecting longitudinal elevation and on the lower support surface a corresponding receptacle which is designed to receive the above projecting elevation of another, identical building block. Contrary to that from the CH 701881 known building block is now further proposed according to the invention that the block has a massive largely volumencoussig completely filled block body with a proportion of free volume in the block as a result of perforations of only 5% or less of the total volume of the block.
  • each side of the above projecting longitudinal survey dovetailed longitudinal grooves for example, referred to as so-called mortar pockets to allow a better connection to the next example.
  • dovetail-like longitudinal grooves are also provided in the lower bearing surfaces per side of the lower receptacle or groove.
  • the block cuboid with the upper protruding elevation and analogously in the lower bearing surface of the corresponding longitudinal recording, with any perforations in the block only in the horizontal direction.
  • the cuboid block with the exception of small horizontal perforations largely solid volume solid filled with the appropriate material such as. Clay, concrete, gypsum or the like.
  • the void volume due to the perforations is, according to a further embodiment, less than 2% of the total volume.
  • the perforations are seen in cross-section in the longitudinal direction of the block, preferably in the lateral quarter of the Cross-sectional area arranged, ie in the central region of the block usually no horizontally extending holes are provided.
  • longitudinal side grooves are provided on the side of the upper elevation and longitudinal grooves are provided in the longitudinal side surfaces of the building block in order to enable a better plastering of a masonry created with this building block.
  • Special dimensions of the block for example, with respect to the above central longitudinal comb-like elevation is on the CH 701881 referenced where, for example, special dimensions in width and height of this survey as well as the lower longitudinal recess or groove are defined. These special dimensions, which define further possible embodiments of the present invention, are herewith part of the present invention in combination with the features defined according to the invention.
  • the blocks defined according to the invention also result in increased sound insulation in the masonry created with the blocks due to the increased mass of the building blocks. These also provide improved moisture balance and better insulation such as heat / cold protection, as the solid-volume solid block allows greater heat storage than conventional devices.
  • the recess formed in the lower bearing surface of the block in accordance with the elevation above is such that upon receiving the elevation of a further block disposed below the bearing surface, a space such as a joint is formed, for example, for introducing a binder such as a mortar.
  • the building block according to the invention may be a cement stone, a brick, a sand-lime brick, a concrete block or the like.
  • masonry pressure resistance perpendicular to the bearing joints and masonry pressure perpendicular to the butt joints is now proposed that the masonry is created by building blocks as defined above, the bearing joints by means of the above protruding surveys engaging in corresponding recesses in the bearing surfaces be arranged toothed about it.
  • the blocks in a horizontal row in approximately half offset laterally against the blocks of the above and / or below arranged horizontal Row are arranged so that laterally offset interrupted butt joints arise.
  • the shaping in particular of the above elevation takes place at the end of the extrusion or at the nozzle by means of cutting tools and not by appropriate shaping in the extrusion tool itself. It is also possible, likewise by means of the recess or groove in the lower bearing surface of the building block Create cutting.
  • the extrusion is carried out with heated under steam loam at temperatures of, for example, about 40 ° to 50 °, whereby by applying a vacuum, a corresponding relaxation in the extruder can be achieved.
  • the extrudate After cutting the extruded strand, the extrudate is cut in the wet state with a residual moisture of, for example, about 20% to the blocks and then the drying and firing according to the production of bricks more generally known process steps at.
  • the bricks thus produced can be used as described above for the production of masonry, in particular, the above-arranged in the collection lateral longitudinal grooves allows better handling such as. Wearing the bricks.
  • FIG. 1 shows in front perspective an inventive block 1, such as, for example, a brick.
  • the block 1 has on its upper surface a longitudinal comb 3, which has an approximately rectangular or optionally square cross-section.
  • a groove 5 is centrally formed, which is dimensioned such that the inclusion of a comb of a block to be arranged below it is possible.
  • Recognizable finally are small slots 13, which are seen in the longitudinal direction in the outer region of the cross section of the block 1 longitudinally formed.
  • small slots 13 which are seen in the longitudinal direction in the outer region of the cross section of the block 1 longitudinally formed.
  • the elongated holes 13 are particularly advantageous for manufacturing reasons, since, for example, when extruding the clay mass for the production of bricks so that stress cracks can be avoided.
  • each in the lateral longitudinal surfaces 9 to the upper elevation 3 or the comb 3 are dovetailed longitudinal grooves 11, which are also referred to as mortar pockets. These allow a better connection to a block to be arranged above the building block further to create a masonry.
  • lateral lower bearing surfaces 10 also dovetail-shaped longitudinal grooves 11 'are provided.
  • FIG. 2 shows the block FIG. 1 in cross-section, now clearly the massive full-volume design of the block is recognizable.
  • the massive building block also enables better sound insulation, better insulation values due to greater heat storage and a moisture balance.
  • FIG. 3 shows in cross-section fragmentary masonry 21 consisting of superposed building blocks 1 as turn, for example. Of bricks. It can now be clearly seen that each of the elevations formed above engages like a comb 3 in a corresponding groove or receptacle 5 of the respectively arranged above the block. Again recognizable are the Kleinlanglochaus principles 13. Next as in FIG. 3 can be seen gaps and joints 12 and 14, which are provided for the placement of a binder such as. Mortar. To improve the bond between the individual blocks, the so-called mortar pockets 11 are further provided, which are the dovetailed longitudinal grooves in the side surfaces of the comb 3.
  • FIG. 4 shows a masonry 21 in front plan view, with concrete recognizable only the blocks 1 with the longitudinal grooves in 17 in the side surfaces. Shown are dashed lines both the protruding ridges 3 as well as the recesses formed in the support surface or 5.
  • the longitudinal joint 12 is both externally visible still longitudinally continuous interlocked, in fact and truth through the ridges and grooves, whereby the breaking strength of the masonry, especially in the region of this longitudinal joint is massively increased.
  • butt joint 16 nothing changes directly by being interrupted as known.
  • FIG. 5 shows.
  • FIG. 5 a cobblestone 23, which has no upper elevation or a comb but only a lower recess or groove. 5
  • FIG. 6 shows in perspective a footstone 33, which has no lower recess but an upper ridge or an elevation 3.
  • FIG. 7 again shows in perspective a Mauereckstein 35, which has a lower recess or groove 5, during which the upper ridge or the elevation 3 'is formed only a maximum along the half of the block.
  • a foot brick 37 as shown in perspective in FIG. 8 no lower recess or groove, during which the upper comb 3 'is again formed only along half the length of the block.
  • a block according to the invention takes place differently, depending on the material used or the block to be created. For example, cement stones or sand-lime bricks are produced by pressing the appropriate materials in molds.
  • FIG. 9 schematically a nozzle 41, which is arranged at the extruder exit for generating the shape of not yet cut strand-shaped blocks.
  • the two above recesses are cut away laterally to the comb or the survey, which is particularly schematically in front view of the extrusion process in FIG. 10 is recognizable.
  • the still moist and warm clay mass is extruded from the extruder 61 through the nozzle 41 and by means of the cutting tool 43, the two strands 51 are cut off from the building block extrudate 63.
  • the central comb 3 is generated and on the other hand, the two side surfaces 9, in which the dovetailed longitudinal grooves 11 can be seen.
  • the lower recess or groove can be created by cutting by means of cutting tool 45 by a corresponding strand of still moist, warm Lehn is cut away below.
  • the extruded strand of the still moist clay After the extruded strand of the still moist clay, it is cut in the wet state at a residual moisture content of, for example, about 20% and subsequently, for example, dried for 36 hours in a warm environment and then burned according to the known process to the inventive building block such as the brick.
  • FIGS. 1 to 10 illustrated blocks and especially with reference to FIGS. 9 and 10
  • bricks are of course only examples to better explain the present invention.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Baustein für ein Mauerwerk gemäss dem Oberbegriff nach Anspruch 1, ein Mauerwerk mit einem Baustein, ein Verfahren zur Herstellung des Mauerwerkes sowie ein Verfahren zur Herstellung von einem Backstein.
  • Ein Mauerwerk eines Gebäudes wird in der Regel mittels Backsteinen, Betonsteinen, Kalksandsteinen, etc. erstellt, welche quaderförmig ausgebildet sind. Dabei werden die quaderförmigen Bausteine in horizontalen Reihen verlegt, wobei in vertikaler Richtung die Steine jeweils hälftig, seitlich zueinander versetzt, ausgerichtet sind. So entstehen horizontal durchgehende sogenannte Lagerfugen, währendem die zu den Bausteinen seitlichen Stossfugen in vertikaler Richtung zueinander seitlich versetzt ausgebildet sind, sodass die Stossfuge nicht durchgehend, sondern jeweils von Stein zu Stein unterbrochen ist.
  • Infolge der Forderung nach erhöhter Widerstandsfähigkeit und Stabilität von Gebäuden bei Erdbeben hat es sich gezeigt, dass die durchgehenden Lagerfugen in Mauerwerken problematisch sind. Entsprechende Belastungsversuche haben zum Bruch entlang der Lagerfugen und damit bei extremer Belastung gar zum Einsturz von Mauerwerken geführt. Das Resultat ist, dass mehr und mehr mit Armierungseisen versehene Betonwände erstellt werden und bspw. auf Backsteine verzichtet wird. Aus bauphysikalischen Gründen und bei auf Wohnqualität ausgerichteten Bauten ein nicht erwünschter Trend.
  • Zur Lösung des Problems wird bspw. vorgeschlagen, Armierungsstäbe in Vertikallochungen der Backsteine einzuführen zum Erzeugen eines sogenannten vorgespannten Mauerwerkes. Auch das Anbringen von Verstärkungslamellen einseitig an ein Mauerwerk wird vorgeschlagen. Alle diese Massnahmen erschweren einerseits das Erstellen eines Mauerwerkes oder erfordern zusätzliche aufwändige Arbeitsschritte.
  • Entsprechend wird in der CH 701881 ein Baustein vorgeschlagen, welcher eine erhöhte Erdbebensicherheit bei aus diesem Baustein erstellten Mauerwerken garantiert. Allerdings wurden zwischenzeitlich die Anforderungen an Erdbebensicherheit bspw. vom schweizerischen Ingenieur- und Architektenverband (SIA) weiter erhöht, so dass auch dieser Baustein den nun neu festgelegten Anforderungen nicht mehr entspricht.
  • Weiter ist aus der Druckschrift FR 1293147 A , welche einen Baustein entsprechend dem allgemeinen Teil des Anspruchs 1 beschreibt, ein Baustein mit an einer Fläche vorstehender Erhebung und an der gegenüberliegenden Fläche einer entsprechenden Ausnehmung mit gleichem Profil bekannt. Aus der Druckschrift EP 0278329 A1 sind ein Verfahren und ein Bausatz zum Hochziehen von Mauern aus mit Luftschlitzen bzw. -kammern versehenen Steinen bekannt. Aus der Druckschrift DE 202009000561 U1 ist ein Mauerstein aus Porenbeton bekannt. Aus der Druckschrift FR 975333 A ist ein Baustein mit Aussparungen, welche eine Luftzirkulation erlauben, und mit vertikalen, schwalbenschwanzförmigen Nuten bekannt. Aus der Druckschrift FR 2950637 A1 ist eine isolierte Mauer mit vorgebohrten Bausteinen bekannt.
  • Entsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung im Schaffen einer einfachen und keinen zusätzlichen Arbeitsschritt erforderlichen Massnahme, um auch in mit Mauerwerkbausteinen erstellten Mauerwerken eine erhöhte Erdbebensicherheit und damit eine erhöhte Biegebruchfestigkeit zu erzielen.
  • Erfindungsgemäss wird ein Mauerwerksbaustein gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 vorgeschlagen. Vorgeschlagen wird, dass der Baustein für ein Mauerwerk an der oberen Oberfläche mindestens eine vorstehende längsverlaufende Erhebung aufweist und an der unteren Auflagefläche eine entsprechende Aufnahme, welche derart ausgebildet ist, um die oben vorstehende Erhebung eines weiteren, identischen Bausteines aufzunehmen. Entgegen dem aus der CH 701881 bekannten Baustein wird nun weiter erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Baustein einen massiven weitgehendst volumenmässig vollständig ausgefüllten Bausteinkörper aufweist mit einem Anteil von Freivolumen im Baustein in Folge von Lochungen von lediglich 5 % oder weniger des Gesamtvolumens des Bausteines. Erfindungsgemäss sind in den horizontalen streifenförmigen Längsflächen je seitlich der oben vorstehenden längsverlaufenden Erhebung schwalbenschwanzartig ausgebildete Längsrillen vorgesehen, bspw. bezeichnet als sogenannte Mörteltaschen um eine bessere Verbindung zum nächsten bspw. oberhalb des Bausteines angeordneten weiteren Bausteines zu ermöglichen. Analog sind auch in den unteren Auflageflächen je seitlich der unteren Aufnahme oder Nut ebenfalls schwalbenschwanzartig ausgebildete Längsrillen vorgesehen.
  • Gemäss einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, den Baustein quaderförmig auszubilden mit der oberen vorstehenden Erhebung und analog in der unteren Auflagefläche der entsprechenden längsverlaufenden Aufnahme, wobei allfällige Lochungen im Baustein lediglich in horizontaler Richtung verlaufen.
  • Mit anderen Worten ist der quaderförmige Baustein mit Ausnahme kleiner horizontaler Lochungen weitgehendst vollvolumig massiv mit dem entsprechenden Werkstoff wie bspw. Ton, Beton , Gips oder dergleichen ausgefüllt. Das Leervolumen aufgrund der Lochungen beträgt dabei gemäss einer weiteren Ausführungsvariante weniger als 2% des Gesamtvolumens.
  • Wiederum gemäss einer weiteren Ausführungsvariante sind die Lochungen im Querschnitt in Längsrichtung des Bausteines gesehen vorzugsweise jeweils im seitlichen Viertel der Querschnittsfläche angeordnet, d.h. im mittigen Bereich des Bausteines sind in der Regel keine horizontal verlaufenden Lochungen vorgesehen.
  • Wiederum weiter wird vorgeschlagen, dass seitlich der oberen Erhebung in Längsrichtung gesehen und in den längsverlaufenden Seitenflächen des Bausteines Längsrillen vorgesehen sind, um ein besseres Verputzen eines mit diesem Baustein erstellten Mauerwerkes zu ermöglichen.
  • Spezielle Bemassungen des Bausteines bspw. bezüglich der obigen mittigen längsverlaufenden kammartigen Erhebung sei auf die CH 701881 verwiesen, wo bspw. spezielle Bemassungen in Breite und Höhe dieser Erhebung wie auch der unteren längsverlaufenden Ausnehmung bzw. Nut definiert sind. Diese speziellen Bemassungen, welche weitere mögliche Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung definieren sind hiermit Bestandteil der vorliegenden Erfindung in Kombination mit den erfindungsgemäss definierten Merkmalen.
  • Zusätzlich zur erhöhten Erdbebensicherheit ergeben die erfindungsgemäss definierten Bausteine auch einen erhöhten Schallschutz bei den mit den Bausteinen erstellten Mauerwerken aufgrund der erhöhten Masse der Bausteine. Auch ergeben diese einen verbesserten Feuchteausgleich und eine bessere Isolation wie Wärme/Kälteschutz, da der vollvolumige massive Baustein eine grössere Wärmespeicherung ermöglicht als herkömmliche Bausteine.
  • Die in der unteren Auflagefläche des Bausteines entsprechend der oben vorstehenden Erhebung ausgebildete Ausnehmung ist derart, dass bei Aufnahme der Erhebung eines unter der Auflagefläche angeordneten weiteren Bausteines ein Zwischenraum wie eine Fuge ausgebildet ist, bspw. für das Einbringen eines Bindemittels wie bspw. eines Mörtels.
  • Beim erfindungsgemässen Baustein kann es sich um einen Zementstein, um einen Backstein, einen Kalksandstein, einen Betonstein oder dergleichen handeln.
  • Weitere mögliche Ausführungsvarianten des erfindungsgemässen Bausteines sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
  • Zur Erstellung eines Mauerwerkes mit insbesondere erhöhter Biegebruchfestigkeit, Mauerwerksdruckfestigkeit senkrecht zu den Lagerfugen und Mauerwerksdruckfestigkeit senkrecht zu den Stossfugen wird nun vorgeschlagen, dass das Mauerwerk mittels Bausteinen wie oben definiert erstellt wird, wobei die Lagerfugen mittels der oben vorstehenden Erhebungen eingreifend in entsprechende Ausnehmungen in den Auflageflächen darüber angeordneter Bausteine verzahnt werden. Gemäss einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, die Bausteine in einer horizontalen Reihe in etwa hälftig seitlich versetzt gegen die Bausteine der darüber und/oder der darunter angeordneten horizontalen Reihe angeordnet werden, derart dass seitlich versetzte unterbrochene Stossfugen entstehen.
  • Beim Erstellen eines Mauerwerkes mittels dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Baustein ist es insbesondere in Eckbereichen, am oberen Rand des Mauerwerkes wie auch zuunterst am Mauerwerk vorteilhaft, wenn entsprechend modifizierte Bausteine verwendet werden, wie bspw. Kopfsteine, Fusssteine, Mauerecksteine, Fussecksteine wie auch Kopfecksteine. Auf die Ausgestaltung dieser speziellen Bausteine wird auf die beigefügten Figuren verwiesen, in welchen diese detailliert beschrieben werden.
  • Schliesslich vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung eines Backsteines entsprechend einem Baustein wie oben definiert, bei welchem der noch formbare frische Lehm mittels Strangextrusion mit rechteckigem oder viereckigem Querschnitt extrudiert bzw. verarbeitet wird. Erfindungsgemäss vorgeschlagen wird, dass die Formgebung insbesondere der obigen Erhebung am Ende der Extrusion bzw. an der Düse mittels Schneidwerkzeugen erfolgt und nicht durch entsprechende Formgebung im Extrusionswerkzeug selbst. Auch ist es möglich, ebenfalls die Ausnehmung oder Nut in der unteren Auflagefläche des Bausteines analog mittels Schneiden zu erzeugen. Gemäss einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen je im seitlichen Bereich des Werkzeugquerschnittes kleine Längslochungen vorzusehen, um eine gleichmässige Verdichtung des Materials zu ermöglichen. Die Extrusion erfolgt mit unter Dampf aufgewärmtem Lehm bei Temperaturen von bspw. ca. 40° bis 50°, wobei durch Anlegen eines Vakuums eine entsprechende Entspannung im Extruder erreicht werden kann.
  • Nach Schneiden des extrudierten Stranges wird das Extrudat im Nasszustand mit einer Restfeuchte von bspw. ca. 20% zu den Bausteinen geschnitten und anschliessend erfolgt die Trocknung und das Brennen gemäss der Herstellung von Backsteinen allgemeiner bekannter Verfahrensschritte bei. Die nun so hergestellten Backsteine können wie oben beschrieben für die Herstellung eines Mauerwerkes verwendet werden, wobei insbesondere die oben in der Erhebung angeordneten seitlichen Längsrillen ein besseres Handling wie bspw. ein Tragen der Backsteine ermöglicht.
  • Die Erfindung wird nun bspw. und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    in perspektivischer Ansicht von vorne einen erfindungsgemässen Baustein,
    Fig. 2
    im Querschnitt einen erfindungsgemässen Baustein,
    Fig. 3
    im Querschnitt ausschnittsweise ein Mauerwerk erstellt mittels erfindungsgemässer Bausteine,
    Fig. 4
    in Frontdraufsicht ein erfindungsgemässes Mauerwerk,
    Fig. 5
    in Perspektive einen Kopfstein,
    Fig. 6
    in Perspektive einen Fussstein,
    Fig. 7
    in Perspektive einen Mauereckstein,
    Fig. 8
    in Perspektive einen Fusseckstein,
    Fig. 9
    schematisch in Frontdraufsicht ein Schneidwerkzeug beim Extrusionsausgang zum Schneiden der extrudierten Lehmmasse zum ungeschnittenen Bausteinextrudat, und
    Fig. 10
    schematisch das Schneiden des Extrusionsstranges bzw. des extrudierten Lehms bei der Düse zum ungeschnittenen Bausteinformling.
  • Figur 1 zeigt in Frontperspektive einen erfindungsgemässen Baustein 1, wie bspw. einen Backstein. Wie erfindungsgemäss vorgeschlagen weist der Baustein 1 an seiner oberen Oberfläche einen längsverlaufenden Kamm 3 auf, welcher einen in etwa rechteckförmigen bzw. gegebenenfalls quadratischen Querschnitt aufweist. An der unteren Auflagefläche des Bausteines ist mittig eine Nut 5 ausgebildet, welche derart dimensioniert ist, dass die Aufnahme eines Kammes eines darunter anzuordnenden Bausteines ermöglicht wird. Erkennbar schliesslich sind kleine Langlöcher 13, welche je in Längsrichtung gesehen im äusseren Bereich des Querschnittes des Bausteines 1 längs verlaufend ausgebildet sind. Im Unterschied nun zum Baustein wie definiert in der CH 701881 handelt es sich lediglich um kleine Langlöcher, welche insgesamt weniger als 5% des Gesamtvolumens des Bausteines ausmachen, in der Regel gar weniger als 2%. Die Langlöcher 13 sind insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen von Vorteil, da bspw. beim Extrudieren der Lehmmasse zur Herstellung von Backsteinen damit Spannungsrisse vermieden werden können.
  • Weiter erkennbar je in den seitlichen Längsflächen 9 zur oberen Erhebung 3 oder des Kammes 3 sind schwalbenschwanzartig ausgebildete Längsrillen 11, welche auch als Mörteltaschen zu bezeichnen sind. Diese ermöglichen einen besseren Verbund zu einem oberhalb des Bausteines anzuordnenden weiteren Bausteines zur Erstellung eines Mauerwerkes. Analog sind in den zur Aufnahme oder Nut 5 seitlichen unteren Auflageflächen 10 ebenfalls schwalbenschwanzartig ausgebildete Längsrillen 11' vorgesehen.
  • Schliesslich erkennbar sind sowohl seitlich des Kammes 3 wie auch in den Seitenflächen des Bausteines Längsrillen 7, welche einerseits ein besseres Tragen des Bausteines ermöglichen und andererseits ein besseres Verputzen eines Mauerwerkes.
  • Figur 2 zeigt den Baustein aus Figur 1 im Querschnitt, wobei nun deutlich die massive vollvolumige Ausgestaltung des Bausteines erkennbar wird. Nebst der wesentlich erhöhten Festigkeitswerte, welche zur Erdbebensicherheit von mit dem Baustein erstellten Mauerwerken gefordert werden ermöglicht der massive Baustein auch einen besseren Schallschutz, bessere Isolationswerte aufgrund grösserer Wärmespeicherung sowie einen Feuchteausgleich.
  • Auf die Bemassungen des Bausteines soll an dieser Stelle nicht weiter eingegangen werden, sondern auf die CH 701881 verwiesen werden, wo insbesondere bezüglich Höhe und Breite des Kammes sowie der unteren Ausnehmung spezifische Angaben enthalten sind, welche hiermit in Kombination mit den erfindungsgemässen Merkmalen ebenfalls beansprucht sind.
  • Figur 3 zeigt im Querschnitt ausschnittsweise ein Mauerwerk 21 bestehend aus übereinander angeordneten Bausteinen 1 wie wiederum bspw. von Backsteinen. Dabei ist nun deutlich erkennbar, dass die jeweils oben ausgebildeten Erhebungen wie ein Kamm 3 in eine entsprechende Nut oder Aufnahme 5 des jeweils darüber angeordneten Bausteines eingreift. Wiederum erkennbar sind die Kleinlanglochausnehmungen 13. Weiter wie in Figur 3 erkennbar sind Zwischenräume bzw. Fugen 12 und 14, welche vorgesehen sind für das Anordnen eines Bindemittels wie bspw. Mörtel. Für die Verbesserung des Verbundes zwischen den einzelnen Bausteinen sind weiter die sogenannten Mörteltaschen 11 vorgesehen, bei welchen es sich um die schwalbenartig ausgebildeten Längsrillen in den Seitenflächen zum Kamm 3 handelt.
  • Schliesslich dienen die in den Seitenflächen der Bausteine angeordneten Längsrillen 17, um ein besseres Verputzen des Mauerwerkes zu ermöglichen.
  • Figur 4 zeigt ein Mauerwerk 21 in Frontdraufsicht, wobei konkret erkennbar lediglich die Bausteine 1 mit den Längsrillen in 17 in den Seitenflächen sind. Gestrichelt dargestellt sind sowohl die vorstehenden Kämme 3 wie auch die in der Auflagefläche ausgebildeten Ausnehmungen bzw. 5. Gemäss Figur 4 wird nun deutlich erkennbar, dass die Längsfuge 12 sowohl äusserlich sichtbar immer noch längsverlaufend ununterbrochen, in Tat und Wahrheit durch die Kämme und Nuten verzahnt ist, wodurch die Bruchfestigkeit des Mauerwerkes speziell im Bereich dieser Längsfuge massiv erhöht wird. Bezüglich Stossfuge 16 ändert sich direkt nichts, indem diese wie bekannt unterbrochen ausgebildet sind.
  • Für die Erstellung eines Mauerwerkes, wie bspw. in Figur 4 dargestellt ist es insbesondere am oberen Rand, in der unteren Auflagefläche sowie im Eckbereich vorteilhaft, speziell ausgebildete Bausteine zu verwenden. Derartige Bausteine sind in den Figuren 5 bis 8 dargestellt. So zeigt bspw. Figur 5 einen Kopfstein 23, welcher keine obere Erhebung bzw. einen Kamm aufweist sondern lediglich eine untere Ausnehmung bzw. Nut 5.
  • Die Figur 6 zeigt in Perspektive einen Fussstein 33, welcher keine untere Ausnehmung dafür aber einen oberen Kamm bzw. eine Erhebung 3 aufweist.
  • Figur 7 zeigt wiederum in Perspektive einen Mauereckstein 35, welcher eine untere Ausnehmung oder Nut 5 aufweist, während dem der obere Kamm bzw. die Erhebung 3' lediglich maximal entlang der Hälfte des Bausteines ausgebildet ist.
  • Analog weist ein Fusseckstein 37, wie abgebildet in Perspektive in Figur 8 keine untere Ausnehmung bzw. Nut auf, während dem der obere Kamm 3' wiederum nur entlang der Hälfte der Länge des Bausteines ausgebildet ist.
  • Selbstverständlich ist es möglich zusätzlich zu den in den Figuren 5 bis 8 dargestellten Varianten zusätzliche Varianten von Bausteinen zu verwenden wie bspw. einen halb-langen Mauerstein, einen halb-langen Kopfstein, einen halb-langen Fussstein, etc.
  • Die Erstellung eines erfindungsgemässen Bausteines erfolgt unterschiedlich, je nach verwendetem Material bzw. zu erstellendem Baustein. So werden bspw. Zementsteine oder Kalksandsteine mittels Pressen der entsprechenden Materialen in Formen hergestellt. Dem gegenüber hat es sich gezeigt, dass es für das Herstellen der erfindungsgemässen Backsteine vorteilhaft ist, die Formgebung des Backsteines aus herkömmlichem Lehm nicht im Extrusionswerkzeug bei der Extrusion des Lehmmaterials zu geben, sondern beim Austritt des Extrudates aus dem Extruder. Entsprechend zeigt Figur 9 schematisch eine Düse 41, welche beim Extruderausgang angeordnet ist für das Erzeugen der Form des noch nicht geschnittenen strangförmig ausgebildeten Bausteines. Mittels Schneidwerkzeug 43 werden die beiden obigen Ausnehmungen seitlich zum Kamm oder der Erhebung weggeschnitten, was insbesondere schematisch in Frontansicht auf den Extrusionsvorgang in Figur 10 erkennbar ist. Die noch feuchte und warme Lehmmasse wird aus dem Extruder 61 durch die Düse 41 ausgepresst und mittels des Schneidwerkzeuges 43 werden die beiden Stränge 51 vom Bausteinextrudat 63 abgeschnitten. Durch das Wegschneiden der Stränge 51 wird einerseits der mittige Kamm 3 erzeugt und andererseits die beiden Seitenflächen 9, in welchen die schwalbenschwanzartig ausgebildeten Längsrillen 11 erkennbar sind.
  • Analog kann die untere Ausnehmung oder Nut durch Schneiden mittels Schneidwerkzeug 45 erzeugt werden indem ein entsprechender Strang aus noch feuchtem, warmem Lehn unten weggeschnitten wird.
  • Es hat sich nun gezeigt, dass insbesondere durch das Wegschneiden der beiden Stränge 51 seitlich des zu erzeugenden Kammes 3 eine gleichmässige Verdichtung des Materials erzielt werden kann mit insbesondere erhöhten Bruch- und Druckfestigkeitswerten im schliesslich zu erstellenden Bausteins wie auch können Spannungsrisse vermieden werden.
  • Nach der Strangextrusion des noch feuchten Lehmes wird dieser im Nasszustand bei einer Restfeuchte von bspw. noch ca. 20% geschnitten und anschliessend bspw. während 36 Stunden in warmer Umgebung getrocknet und anschliessend gemäss bekannten Verfahren zum erfindungsgemässen Baustein wie dem Backstein gebrannt.
  • Bei den unter Bezug auf die Figuren 1 bis 10 dargestellten Bausteinen und speziell unter Bezug auf Figur 9 und 10 hergestellten Backsteinen handelt es sich selbstverständlich nur um Beispiele zur besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
  • So sind selbstverständlich Modifikationen, spezielle Bemassungen etc. möglich und auch das Ausbilden von Längslochungen bis zu einem Volumenanteil von max. 5% bezogen auf das Gesamtvolumen des Bausteines sind möglich. Wesentlich sind einerseits das Ausbilden der oberen Erhebung bspw. mittig in Längsrichtung zum Baustein, das Ausbilden der unteren der Erhebung entsprechenden Ausnehmungen und die vollvolumige massive Ausbildung des Bausteines mit Lochungen mit einem Volumen von max. 5% bezogen auf das Gesamtvolumen des bspw. quaderförmigen Bausteines.

Claims (13)

  1. Baustein für ein Mauerwerk mit an der oberen Fläche mindestens einer vorstehenden längsverlaufenden Erhebung (3) und an der unteren Auflagefläche aufweisend eine entsprechende Ausnehmung oder Aufnahme (5), welche derart ausgebildet ist um die oben vorstehende längsverlaufende Erhebung eines weiteren identischen Bausteines aufzunehmen, wobei der volumenmäßige Anteil von Freivolumen im Baustein in Folge von Lochungen <5% des Gesamtvolumens des Bausteines ist, dadurch gekennzeichnet, dass in horizontalen streifenartigen Längsflächen (9) je seitlich der oben vorstehenden längsverlaufenden Erhebung und in unteren Längsauflageflächen (10) je seitlich der Ausnehmung oder Aufnahme (5) schwalbenschwanzartig ausgebildete Längsrillen (11, 11') vorgesehen sind als sogenannte Mörteltaschen.
  2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist mit ausschliesslich Lochungen (13) in wenigstens nahezu horizontaler Richtung verlaufend.
  3. Baustein nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Anteil von Lochungen im Querschnitt des Bausteines (1) in Längsrichtung gesehen < 4% des Gesamtquerschnittes ist, vorzugsweise < 2%.
  4. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längslochungen (13) jeweils in der Querschnittsfläche des Bausteines je im seitlichen Viertel der Querschnittsfläche angeordnet sind.
  5. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den seitlichen Längsflächen der oben vorstehenden längsverlaufenden Erhebung und an den längsverlaufenden Seitenflächen des Bausteines Längsrillen (15,17) vorgesehen sind.
  6. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oben vorstehende längsverlaufende Erhebung einen in etwa rechteckförmigen Querschnitt aufweist, wobei dessen Breite in etwa einem Drittel der Breite des Bausteines entspricht.
  7. Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in der unteren Auflagefläche vorgesehene Ausnehmung oder Längsnut derart der oben vorstehenden längsverlaufenden Erhebung entsprechend ausgebildet ist, dass bei der Aufnahme der Erhebung eines unter der Auflagefläche angeordneten weiteren identischen Bausteines ein Zwischenraum (12,14) wie eine Fuge ausgebildet ist für das Einbringen eines Bindemittels wie bspw. Mörtel.
  8. Mauerwerk mit mindestens einem Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7 weiter aufweisend mindestens einen Kopfstein (31) entsprechend einem Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, jedoch ohne obere Erhebung und mindestens einen Fussstein (33) entsprechend einem Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ohne Ausnehmung in der unteren Auflagefläche.
  9. Mauerwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, weiter aufweisend einen Mauereckstein (35) entsprechend einem Baustein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, jedoch lediglich aufweisend eine halb-lange obere Erhebung und mindestens einen Fusseckstein (37), aufweisend wiederum lediglich eine halb-lange obere Erhebung und ohne Ausnehmung in der unteren Auflagefläche.
  10. Verfahren zum Erstellen eines Mauerwerkes mit erhöhter Biegebruchfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Mauerwerk mittels Bausteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erstellt wird, wobei die Lagerfugen mittels der oben vorstehenden längsverlaufenden Erhebung eingreifend in entsprechende Ausnehmungen in den Auflageflächen darüber angeordneter Bausteine verzahnt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bausteine einer horizontalen Reihe in etwa hälftig seitlich versetzt gegen die Bausteine der darüber und/oder der darunter angeordneten horizontalen Reihe angeordnet werden derart, dass seitlich versetzte unterbrochene Stossfugen entstehen.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Backsteines entsprechend einem Baustein nach einer der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass formbarer Lehm mittels Strangextrusion mit einem einen rechteckig oder viereckigen Querschnitt aufweisenden Werkzeug verarbeitet resp. extrudiert wird und die Formgebung der oberen Erhebung und der unteren Ausnehmung an der Düse des Extrusionswerkzeuges mindestens teilweise mittels einem Schneidwerkzeug (41,43,45) erfolgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Extrusion bei erhöhter Feuchte und einer Temperatur von ca. 40° bis 60° unter Dampf extrudiert wird, wobei im Extruder gegebenenfalls ein Vakuum angelegt wird, um nach erfolgter Formgebung des Bausteines an der Extrusionsdüse anschliessen der extrudierte Strang im Nasszustand zum quaderförmigen Baustein geschnitten wird.
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