EP3626902B1 - Verbundwandkonstruktion für ein bauwerk - Google Patents

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EP3626902B1
EP3626902B1 EP19198785.8A EP19198785A EP3626902B1 EP 3626902 B1 EP3626902 B1 EP 3626902B1 EP 19198785 A EP19198785 A EP 19198785A EP 3626902 B1 EP3626902 B1 EP 3626902B1
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EP
European Patent Office
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textile
layer
composite wall
wall construction
concrete
Prior art date
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EP19198785.8A
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EP3626902A2 (de
EP3626902A3 (de
EP3626902B8 (de
Inventor
Martin Kleppe
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BOEHM, PETER
Kleppe Bastian
Kleppe Martin
Thesing Manuel
Original Assignee
Thesing Manuel
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Publication date
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Publication of EP3626902A3 publication Critical patent/EP3626902A3/de
Publication of EP3626902B1 publication Critical patent/EP3626902B1/de
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Publication of EP3626902B8 publication Critical patent/EP3626902B8/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/041—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres composed of a number of smaller elements, e.g. bricks, also combined with a slab of hardenable material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/06—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres reinforced
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • 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
    • E04B2/84—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ
    • E04B2/86—Walls made by casting, pouring, or tamping in situ made in permanent forms

Definitions

  • the invention relates to a composite wall construction for a building.
  • wall constructions must meet different physical requirements and, for example, guarantee certain load-bearing capacity values or thermal conductivity values.
  • a composite component for a building by the applicant, which has a thermal insulation layer, is in the older German patent application DE 10 2016 120 947 A1 described by the applicant.
  • This document discloses a composite wall which has two wall layers and an intervening thermal insulation layer, it being proposed there to accommodate a reinforcement textile arrangement in the insulation layer in order to be able to transmit tensile forces between the two wall layers.
  • the present invention does not relate to composite wall structures that have an insulating layer, but rather to composite wall structures that can achieve a high load-bearing strength.
  • the composite wall construction should be able to be produced in the simplest possible way, also allow production as a prefabricated part, and be designed to be easily transportable as a prefabricated part.
  • the principle of the invention consists essentially in providing a composite wall construction for a building, which has a textile concrete layer and a wall layer made of stone elements.
  • the wall layer consists of a large number of stone elements.
  • the stone elements can be made from natural stone, from artificial stone or from another suitable stone or stone-like material.
  • the stone elements are provided by bricks, further in particular bricks, sand-lime bricks or other bricks, in particular blocks.
  • the wall layer can also be provided from plate-shaped stone elements, such as brick slips, ceramic plates, stone plates or the like.
  • the individual stone elements are connected to one another by a connecting material such as mortar or joint compound.
  • the first wall layer is thus provided by masonry or, alternatively, by a stone slab-like wall layer.
  • the wall layer runs along a flat surface, and in an alternative of the invention, along a curved surface.
  • a curved surface can take any three-dimensional shape.
  • a curved surface in the sense of the invention can also have flat and curved sections.
  • the second essential layer of the composite wall construction is a textile concrete layer.
  • the textile concrete layer comprises a textile reinforcement, which is bordered by concrete on both sides.
  • the textile concrete layer thus comprises a first concrete layer, a second concrete layer, and textile reinforcement lying in between.
  • the textile reinforcement consists of suitable reinforcing fibers, for example a scrim made of carbon, glass, basalt, ceramic or aramid fibers.
  • the term "textile” refers to technical textiles. Alkali-resistant glass fibers and carbon fibers, for example, come into consideration as fiber materials. In particular, suitable reinforcing fibers are used which - in contrast to the steel reinforcement in reinforced concrete - do not corrode.
  • the textile scrim can consist of yarns that are composed of continuous fibers, the so-called filaments. These continuous fibers are processed on textile machines to form a grid-like structure.
  • the textile reinforcement extends along the surface along which the wall layer extends. In other words, the textile reinforcement runs parallel to the surface of the wall layer.
  • the textile reinforcement is also aligned along the same plane. If, in an alternative of the invention, the wall layer is oriented along a curved surface, the textile reinforcement is also oriented along the same curved surface - and thus parallel to the surface - to the wall layer.
  • the textile reinforcement runs along the entire surface along which the wall layer extends. This means that reinforcing fibers extend along the dimensions of the textile-reinforced concrete layer at least into all the edge regions of the textile-reinforced concrete layer, or, if necessary, can also protrude beyond that.
  • the dimensions of the textile reinforcements are therefore at least as large as the dimensions of the wall layer, possibly also - at least slightly - larger.
  • the invention also encompasses when protruding areas of the textile reinforcement protrude or protrude outward from the textile concrete layer on one side, more than one side or on all sides.
  • the textile reinforcement can be made from a single piece, or from several sections that are connected to one another, for example sewn, woven or glued together or otherwise connected to one another while ensuring the transmission of tensile forces.
  • the invention also encompasses when the textile reinforcement consists of several sections which run uninterrupted apart from slight spacing areas or apart from interruption areas.
  • the invention also includes, in particular, when the textile reinforcement within the textile concrete layer consists of several sections which, however, are positioned in an overlapping arrangement and form an overlapping area.
  • the textile reinforcement are designed to be uninterrupted and run continuously along the surface.
  • the textile reinforcement is entirely continuous. Continuous reinforcement can also be ensured by overlapping areas or by interruption areas.
  • the invention encompasses when only a single mat or lattice structure is provided as textile reinforcement within the textile concrete layer. However, the invention also includes embodiments in which two or more such mats, which are connected to one another or are not connected, are arranged.
  • the textile reinforcement can - before it is framed on both sides by concrete layers - with a curing agent, e.g. B. with epoxy resin, soaked.
  • this epoxy compound is cured before the textile reinforcement is surrounded on both sides by layers of concrete.
  • the textile reinforcement is optimally integrated into the concrete matrix in that it is surrounded by concrete on all sides.
  • the composite wall construction according to the invention enables structures to be created using extremely narrow, but extremely stable walls.
  • the composite wall construction according to the invention enables it to be created as a prefabricated component.
  • the composite structure according to the invention can be efficiently produced in a plant, and can be transported in a simple and inexpensive manner due to the overall very narrow construction.
  • the prefabricated parts can then be connected to one another on site at the construction site and the structure can be erected.
  • the invention also includes composite wall constructions that are manufactured on site at the construction site.
  • first wall layer for example a brick masonry is erected, and then the textile concrete layer is cast onto the existing masonry.
  • the textile concrete layer can also be poured on site on site, and the second wall layer made of stone elements can then be bricked up or glued to the textile concrete layer.
  • the invention in particular encompasses exemplary embodiments which are produced “wet-on-wet”.
  • This exemplary embodiment has the advantage that no separating layer is required between the wall layer and the textile concrete layer, or no separating layer can form and no additional mortar layer is required to embed the textile reinforcement.
  • the fine-grained concrete mass which has a high strength, for example, can be applied, for example, like applying plaster with the aid of a trowel.
  • the fine concrete mass can also be sprayed or poured.
  • the invention also includes composite wall constructions which comprise two wall layers, each of which consists of a multiplicity of stone elements, the textile concrete layer being arranged between the two wall layers.
  • the invention advantageously relates in particular to composite wall constructions which are designed as prefabricated parts.
  • a die made of materials such as polyurethane, silicone, plastic, wood or metal can be used to manufacture the finished part.
  • the webs could consist of the material of the matrix, for example silicone or polyurethane, and protrude between the stones in order to make the mortar joint a little deeper and at the same time to provide a place for the stones to be laid quickly and safely, for example also the clinker, to pretend.
  • the elastic material of the webs can be suitable to compensate for dimensional tolerances of the clinker brick and still maintain a clean joint.
  • the stones are then placed, for example, in the depressions between the webs.
  • the webs form the mortar joints between the stone elements, which are offset inward, somewhat deeper in the finished state.
  • the invention also encompasses when the mold (die) is treated with a concrete setting retarder for the production of the prefabricated part. In this way, after the molding has been removed from the mold, any contamination can be washed out more easily. In particular, it can be provided that the joints between the stone elements can be washed out down to the grain, as a result of which imaging is possible that corresponds to the image of a conventional mortar joint.
  • the composite wall construction according to the invention and the method according to the invention for the production of such a composite wall construction described below include in particular embodiments in which the concrete matrix surrounds and covers the textile reinforcement on all sides, the concrete in particular also penetrates the textile reinforcement in its surface in order to achieve an optimal composite effect.
  • the textile concrete layer is poured.
  • This formulation includes versions in which - depending on the toughness of the concrete mass used - the concrete mass is applied to the textile reinforcement or in which the concrete mass is applied to the textile reinforcement.
  • the textile concrete layer has a layer thickness between 0.3 and 5 centimeters. This enables the production of very narrow composite wall constructions, that is to say composite wall constructions that have only a very small wall thickness, but which at the same time ensure a very high load-bearing strength.
  • the layer thickness of the textile concrete layer depends in particular on the intended use and on the materials used for the textile reinforcement and on the materials used for the concrete. According to the invention, the minimum layer thickness of a mortar or concrete layer is assumed to be at least three times the specified maximum grain size. With regard to the reference source "Pagel” given elsewhere for a certain type of concrete or mortar, an approximate minimum layer thickness of 3 mm and with regard to For the other concrete reference shaft “StoCretec”, an approximate minimum layer thickness of 6 mm is to be assumed in the sense of the invention.
  • the first wall layer is provided by bricks or parts of bricks.
  • the invention accordingly also includes, in particular, composite wall constructions in which the first wall layer is masonry.
  • the bricks can, for example, be bricks or sand-lime bricks or other conventional bricks, in particular blocks.
  • the bricks can be connected to one another by means of mortar or other suitable connecting means.
  • the wall layer can also be provided only by parts of bricks, for example bricks divided in the middle.
  • the first wall layer consists of brick parts
  • prefabricated brick elements are manufactured that have a concrete lining about 12 to 15 cm thick.
  • the total construction thickness is therefore about 15 to 20 cm.
  • a textile concrete layer thickness of only up to 4 to 5 cm is sufficient. This results in considerable weight advantages that come into effect during transport, storage, use of materials, but also, for example, when supporting corresponding components in the building.
  • a composite wall structure according to the invention is designed as a brick lintel, so in the manner of a brick facing shell that z. B. is arranged over a window, the prefabricated brick part produced according to the invention can be made much easier.
  • Conventional brick lintels, which are made with heavy concrete, require support via, for example, stainless steel brackets on the load-bearing masonry.
  • a prefabricated brick part according to the invention corresponding to a composite wall construction according to claim 1 does not require the use of a corresponding bracket, depending on the dimensions, but can be designed to be self-supporting, at least for small spans.
  • the lighter prefabricated components can be handled better on the construction site, for example because the people involved, e.g. B. the masons, they can lift and transport more easily.
  • a composite wall construction according to the invention can also be used, for example, to cover a roof surface. This offers the possibility of building wall and building roof in one cast, so in one look, so that the house z. B. may appear monolithic. If the first wall layer of bricks is provided, this ensures a permanent and unchanging surface, for example in contrast to a pure concrete surface, which becomes black and mossy over time.
  • Composite wall constructions according to the invention can, for example, also span large halls with large spans, and in this way function and be used overall as a roof element of a building.
  • the composite wall construction according to the invention can also be used, in particular, as a floor slab.
  • the composite wall construction according to the invention can finally also be used, for example, as a self-supporting, possibly also curved roof shell, which can also span larger spans.
  • the concrete has a dry bulk density of more than 2,000 kg / m 3 .
  • the textile concrete layer thus comprises concrete masses made of conventional materials and with conventional dry bulk densities, so that conventional concrete components can be used to implement the invention.
  • conventional concrete is used to produce the concrete layers.
  • Special high-strength fine concretes are advantageously used to produce the concrete layer.
  • the high-strength fine concrete can advantageously have a maximum grain size of a maximum of 2 mm in diameter.
  • Fine concretes for example, which can be obtained under the brands Pagel / Tudalit from Pagel Spezial-Beton GmbH & Co. KG, based in 45355 Essen, are suitable for use with the invention.
  • Repair compounds which can be obtained under the brand name StoCretec TG 203 from StoCrete GmbH based in 65830 Kriftel, can also be used as concrete substitutes.
  • the textile reinforcement consists of a flat, in particular limp structure.
  • the structure can be, for example, a woven fabric, a mat, a net, a lattice, a fleece, a scrim, a multiaxial scrim, an embroidery or a mesh.
  • the structure can in particular consist of high tensile strength continuous fibers. It is crucial that the Textile reinforcement consists of reinforcing fibers that can transmit tensile forces. This greatly increases the load-bearing capacity of the composite wall structure compared to conventional composite wall structures.
  • the textile reinforcement is prestressed.
  • the textile reinforcement can, for example, be placed in a tenter frame or in a gripping device and held under pretension.
  • the invention encompasses when a prestress is generated along the textile reinforcement in only one direction or along several directions.
  • a tenter frame can prestress the textile reinforcement along a spanned plane.
  • the invention also includes when the textile reinforcement is pretensioned towards the outside along a curved surface - also along a surface that is curved several times. Of course, this requires a more complex clamping device.
  • the pre-tensioning achieved by a tensioning device is applied to the textile reinforcement until it is surrounded by concrete on both sides and the concrete has hardened. Only then can the prestressed textile reinforcement be released from a corresponding gripping device or from a tenter frame. After releasing the pre-tensioning forces, the textile reinforcement wants to contract, but is prevented from doing so by the concrete edging on both sides.
  • the textile reinforcement which is under prestress, exerts compressive forces on the concrete to this extent, and altogether prestresses the textile concrete layer, which consists of textile reinforcement and concrete edging.
  • Structural elements preloaded in this way can transfer larger loads before an initial crack occurs.
  • the deformation behavior is also improved overall.
  • the composite wall construction according to the invention can thus be made slimmer and thus lighter due to this advantageous embodiment of the invention.
  • the invention also encompasses when the entire textile reinforcement is not subjected to prestressing, but only parts or sections or individual strands of such textile reinforcement.
  • the invention also encompasses when, in addition to a textile reinforcement that is not held under prestress, one or more elements are arranged within the textile concrete layer and are subjected to prestressing.
  • a pretensioning of the textile reinforcement can also be achieved in one embodiment of a composite wall construction according to the invention in the following way: If the wall layer of the composite wall construction composed of a large number of stone elements, for example bricks, is completely or at least partially created, the wall layer can be used as a tenter frame or as Act part of a tenter frame. For example, after a wall layer, in particular a brick layer, has hardened, the edges of the textile reinforcement can be fixed to the wall layer on one, two or more sides, for example concreted in or concreted on or screwed on there. The wall layer can therefore act as a pressure abutment.
  • the invention also includes when the textile reinforcement is fixed to the wall layer on one or more sides, and a pretensioning is subsequently exerted on the textile reinforcement by using tensioning elements such as screws, hydraulic elements or by means of leverage, i.e. mechanical action.
  • a prestress on the textile reinforcement can also be achieved by changing the position or location of one or more elements of the wall layer.
  • the invention also includes when the textile reinforcement is fixed to several components, in particular components of the wall layer, which are subjected to a change in position relative to one another and, for example, are moved apart or away from one another.
  • the arrangement of a separate clamping frame can be dispensed with.
  • the wall layer or the component or several components can act here as a tensioning device or as part of a tensioning device.
  • Curved, pre-tensioned textile reinforcements can also be implemented in this way:
  • the invention includes embodiments in which a textile reinforcement is fixed to the ends of a folded or arched construction that stretches, similar to a protective cover of a book when it is closed.
  • the reinforcing fibers comprise carbon fibers and / or in particular alkali-resistant glass fibers and / or aramid fibers and / or Basalt fibers and / or ceramic fibers. Natural fibers such as sisal can also be used for carrying out the invention. This embodiment enables conventional fiber materials to be used to provide the reinforcing fibers.
  • the composite wall construction is designed as a prefabricated component. This enables the composite wall construction to be manufactured in one factory, simple transport of the narrow prefabricated components to the building site, and a connection of different prefabricated components on site to form the wall of the building.
  • the prefabricated components can in particular comprise connection areas which are designed for connection to a connection area with a prefabricated component to be arranged adjacent.
  • sections of the textile reinforcement can protrude from the circumferential contours of the textile concrete layer in order to enable a direct connection of the textile reinforcement of a prefabricated component with the textile reinforcement of a prefabricated component to be arranged adjacent.
  • the prefabricated components can also have a certain contour, for example a stepped contour, in their respective area of application for connection to an adjacent prefabricated component. It can also be provided that both prefabricated components to be connected to one another are each provided with a textile reinforcement which is concreted into each component and spans the connecting area. As a cover layer over the connection area between two prefabricated parts, for example, at least one stone element can be placed, so that as a result of the covering by the stone element or by the stone elements, the connection point or the connection area between two Prefabricated components is no longer visible. This results in a continuous textile reinforcement that extends through both prefabricated parts.
  • the two prefabricated components are each stepped in their connection area.
  • the textile concrete layer can be extended to the edge of the component.
  • the upper row of stone elements can be left free.
  • the two textile concrete layers abut one another.
  • the corresponding joint can be filled with mortar.
  • connection area a layer of textile concrete with a textile reinforcement section extending over both components in the connection area can be concreted onto the textile concrete layer of both components that has been kept free. Subsequently, a row with stone elements can then be applied as an outer layer in the connection area.
  • a section of the textile reinforcement protrudes from only one of the two prefabricated components to be connected to one another and is connected to the second prefabricated component to be arranged adjacent.
  • two or more prefabricated components are attached to one another in abutment, that is to say with narrow sides facing one another.
  • This formulation encompasses any arrangement of several prefabricated components in such a way that their abutting edges or their narrow sides are directed towards one another. It can be narrow sides of two adjacently arranged prefabricated components that are parallel to one another or below are arranged at an angle to each other, so that, for. B. also a corner fastening of several prefabricated components is covered by the invention.
  • the textile reinforcements of two prefabricated components arranged adjacent to one another are connected to one another.
  • the invention particularly comprises prefabricated components in which, as explained above, peripheral edge sections of the textile reinforcement of a prefabricated component protrude from the peripheral contour of the textile concrete layer. These protruding sections can be directly connected to textile reinforcement sections that are likewise protruding from an adjacent prefabricated component, for example sewn, stapled, staked or connected to one another in some other way. In this way, a particularly good frictional connection can be achieved between two prefabricated components.
  • the composite wall construction has a second wall layer made of a plurality of stone elements.
  • the textile concrete layer is arranged between the two wall layers.
  • first wall layer and the second wall layer can each consist of brick masonry.
  • the bricks of the wall layer can, for example, be separated in the middle.
  • a composite wall construction can be provided which gives an external impression of conventional brick masonry on the inside and outside, but on the inside has a core made of a textile concrete layer, so that such a composite wall construction has a significantly higher load-bearing strength than conventional brick masonry.
  • At least one wall layer is designed as a decorative layer.
  • the composite wall construction can consist of a textile concrete layer and a wall layer of brick masonry, the bricks used to create the brick masonry being provided from brick parts, that is to say from sections of a brick.
  • the brick masonry may have little or no function in the sense of a contribution to the load-bearing capacity of the composite wall construction, which is provided almost exclusively by the textile concrete layer.
  • the wall layer consisting of brickwork only functions as a decorative layer and serves to give the inexperienced observer the visual impression of a conventional brickwork.
  • the invention relates to a method for producing a composite wall construction.
  • the invention is based on the object of specifying a method with which a composite wall construction can be produced in a simple manner.
  • a wall layer is first provided, i. That is, bricked or created, and then the textile concrete layer is cast onto the created wall layer.
  • the textile concrete layer is first poured. Then, when this has possibly partially or completely hardened, a wall layer is provided and connected to the hardened textile concrete layer.
  • the wall layer is attached directly to the optionally hardened textile concrete layer, for. B. walled on or glued to it.
  • the textile reinforcement is subjected to prestressing before it is surrounded by concrete on both sides.
  • the tension is only released or released from the textile reinforcement when the concrete layers that surround the textile reinforcement on both sides have hardened. In this way, a method can be provided which enables the production enables particularly slim, lightweight and yet highly flexible composite wall constructions.
  • the embodiment of the Fig. 1 shows a composite wall construction which is designated by 10 in its entirety.
  • the composite wall construction is in Fig. 1 shown in isolation, and is used to erect a building 11.
  • Such a structure is not shown in its entirety, but in Fig. 7 indicated.
  • Buildings or parts of buildings come as structures, e.g. B. building side walls, building floor walls, building ceiling walls, balconies, parapets, roof elements, facade parts, roof terraces, building modules, ceiling panels, vaults, shell structures or the like, all of which are encompassed by the invention.
  • FIG. 1 a composite wall structure 10 is shown comprising masonry made of brick. It can be conventional bricks or sand-lime bricks or other bricks Act. Some of the individual bricks are designated as stone elements with the reference numerals 14a, 14b, 14c, 14d.
  • Fig. 2 shows the composite wall construction 10 in a side view.
  • the composite wall construction 10 consists of a first wall layer 13 and a textile concrete layer 15.
  • the textile concrete layer 15 has a textile reinforcement 16, as well as a first concrete layer 17a and a second concrete layer 17b.
  • the textile concrete layer 15 has a total wall thickness or layer thickness 20 which corresponds approximately to the sum of the wall thickness or layer thickness 21 of the first concrete layer 17a and the layer thickness or wall thickness 22 of the second concrete layer 17b.
  • the layer thickness or wall thickness of the textile reinforcement 16 which, however, is negligible in comparison and is only extremely small, for example 0.1 mm to 3 mm.
  • the layer thickness 23 of the wall layer 13 can be kept as desired:
  • the Fig. 2 the wall thickness 23 corresponds to the normal format of a brick 11.5 cm.
  • bricks 14a, 14b, 14c, 14d that are separate along their longitudinal center plane, that is to say brick halves, can also be used to produce the first wall layer 13. Then the layer thickness 23 is z. B. about 5.75 cm.
  • the layer thickness 20 of the textile concrete layer 15 is advantageously between 0.3 cm and 5 cm.
  • the layer thicknesses 21 and 22 of the concrete layer 17a, 17b are the same in the exemplary embodiments. In other exemplary embodiments, however, the layer thicknesses 21, 22 can also be dimensioned differently.
  • the composite wall construction 10 is therefore kept very narrow overall.
  • the first wall layer 13 can be formed from stone elements 14a, 14b, 14c, 14d, which are connected to one another by a connecting means 24a, 24b, 24c.
  • This can be mortar, for example.
  • the composite wall structure 10 of Fig. 1 can have any height and width dimensions y2, x2. If the composite wall structure of the Fig. 1 provides a prefabricated component 27, the outer dimensions y2, x2 are preferably standardized. The two-dimensional extension specified by the external dimensions y2, x2 can be up to several square meters.
  • the textile reinforcement 16 is provided by a reinforcing material, for example reinforcing fibers made of carbon, which as a whole provide a lattice-like or mesh-like scrim or fabric.
  • Fig. 1 the edge areas of the wall layer 13 are broken open in four places to make it clear that the textile reinforcement 16 Has dimensions, namely a height extension y1 and a width extension x1, which correspond to the dimensions x2, y2 of the wall layer 13.
  • the textile reinforcement 16 extends continuously, in particular continuously, continuously along the surface 12 along which the first wall layer 13 extends.
  • the composite wall construction 10 can absorb particularly high tensile forces, and in this way provides a high load-bearing capacity.
  • the dimensions x1, y1 of the textile reinforcement 16 in height y1 and width x1 correspond to the dimensions x2, y2 of the first wall layer 13 in height y2 and width y2.
  • This wording also includes if, such as this, for example Fig. 7 indicates that protruding edge areas 32a, 32b of the textile reinforcement 16 protrude from the contour of the respective prefabricated component 27, 28 in order to be able to form an overlap area 35.
  • the invention comprises a composite wall construction 10 in which a textile concrete layer 15 is connected to a first wall layer 13 on only one side.
  • the invention also includes composite wall constructions 10 in which a first wall layer 13 and a second wall layer 31 are provided.
  • the second wall layer 31 can in turn be made up of stone elements 14e, 14f, 14g, 14h which, in terms of their type or shape, can correspond to the stone elements 14a, 14b, 14c, 14d of the first wall layer 13.
  • the invention also includes, however, if the second wall layer 31 is completely different Stone elements 14e, 14f, 14g, 14h is formed as the stone elements 14a, 14b, 14c, 14d of the first wall layer 13.
  • the invention includes both embodiments in which the stone elements 14a, 14b, 14c, 14d of a wall layer 13 are identical, as well as embodiments in which the individual stone elements 14a, 14b, 14c, 14d of a wall layer 13 are different are trained.
  • Fig. 3 makes it clear that the textile reinforcement 16 is formed by a grid-like structure 25.
  • Fig. 3 is an example of a scrim 25, which consists of a plurality of strands of reinforcing fibers 26a, 26b, 26c, 26d, which run in the manner of warp threads and weft threads, for example, essentially rectangular or at a different angle to each other and a lattice or mesh structure form.
  • the meshes can be at least partially penetrated by the still liquid concrete mass in order to achieve a textile concrete layer 15.
  • the first wall layer 13 can also be formed by stone elements, which are provided by thin plate-like elements, in particular by straps 34a, 34b, 34c, 34d.
  • the first wall layer 13 then has a wall thickness 23 which is significantly less than in the previous exemplary embodiments.
  • the straps 34a, 34b, 34c, 34d can also be connected to one another via connecting means, for example by mortar (indicated 24a, 24b, 24c).
  • the first wall layer 13 extends in each case along a surface 12 which is formed by a plane.
  • the textile reinforcement 16 is also aligned along the same plane 12.
  • first wall layer 13 can also be aligned along a surface 12 that is curved in space.
  • surface 12 is FIG Fig. 6 Curved approximately S-shaped, i.e. doubly curved.
  • the surface 12 can also be oriented along a spherical or aspherical curvature, for example to provide dome-shaped or spherical composite wall structures.
  • a curvature of the surface 12 over two or more axes can also be provided.
  • the textile reinforcement 16 is also curved along the same surface 12.
  • the embodiment of the composite wall construction 10 of Fig. 6 is in this respect curved overall in space.
  • the composite wall construction 10 according to the invention can also be designed as a prefabricated component 27, 28.
  • these prefabricated components 27, 28 can be connected to one another, in particular at the construction site.
  • the prefabricated components 27, 28 can be fastened to one another with their respective narrow sides 29a, 29b facing one another - in particular in abutment.
  • Any fastening means 30a, 30b can be used for this purpose.
  • connection means 30a is shown as a possible exemplary embodiment, which is formed from mortar or from another hardenable connection compound.
  • Fig. 7 alternatively or additionally - dashed - a U-shaped bracket arrangement 30b, which can connect the two prefabricated components 27, 28 to one another.
  • Fig. 8 shows a detailed representation of a further alternative embodiment of the invention, in which a connection between the two prefabricated components 27, 28 is provided by means of mortar 30a, but protruding edge areas 32a, 32b of the corresponding textile reinforcement 16a, 16b protrude from the respective prefabricated components 27, 28 and a Form overlap area 35.
  • the protruding edge areas 32a, 32b of the textile reinforcement 16a, 16b are advantageously connected to one another, for example by separate connecting means, such as clips 33, or alternatively also by sewing, gluing, welding, clamping, riveting, etc.
  • two prefabricated components are connected with each other also into consideration to design the circumferential contour areas of the prefabricated components complementary, in particular step-shaped complementary to each other, so that two prefabricated components in the assembled state, for example, interlock with one another in a form-fitting manner.
  • textile reinforcement sections can advantageously be arranged at both connection areas and concreted in at the same time in order to ensure continuous textile reinforcement that extends through the connection area between two prefabricated components.
  • FIG. 9 is also shown an embodiment of a composite wall structure according to the invention, which in its representation the embodiment of Fig. 5 is equivalent to.
  • a textile reinforcement 16 instead of a textile reinforcement 16 according to the exemplary embodiment, FIG Fig. 5 a plurality of textile reinforcement sections 16a and 16b are provided. These are arranged in an overlapping arrangement and form an overlap area 36. This also enables the Provision of continuous textile reinforcement, as the hardened concrete can transfer the corresponding tensile forces.
  • an interruption area 37 is provided in the textile reinforcement and divides the textile reinforcement into two textile reinforcement sections 16a and 16b. Continuous reinforcement is also guaranteed here.
  • a textile reinforcement can also be provided which has several layers or plies in order to increase the reinforcement cross-section in this way.
  • double-layer structures in particular so-called 3-D structures, which can be obtained, for example, from the company V. Fraas Solutions in Textile GmbH based in 95233 Helmbrechts, are possible.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbundwandkonstruktion für ein Bauwerk.
  • Die Anmelder befassen sich seit geraumer Zeit mit der Entwicklung und der Fertigung von Verbundwandkonstruktionen für Bauwerke.
  • Je nach Einsatz und Anwendungszweck, müssen Wandkonstruktionen unterschiedliche Anforderungen bauphysikalischer Art erfüllen, und beispielsweise bestimmte Tragfähigkeitswerte oder Wärmeleitfähigkeitswerte gewährleisten.
  • Ein Verbundbauteil für ein Bauwerk der Anmelder, welches eine Wärmedämmschicht aufweist, ist in der älteren deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 120 947 A1 der Anmelder beschrieben.
  • Diese Druckschrift offenbart eine Verbundwand, die zwei Wandschichten und eine dazwischen liegende Wärmedämmschicht aufweist, wobei dort vorgeschlagen wird, eine Bewehrungstextilanordnung in der Dämmschicht unterzubringen, um zwischen den beiden Wandschichten Zugkräfte übertragen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf Verbundwandkonstruktionen, die eine Dämmschicht aufweisen, sondern auf eine Verbundwandkonstruktionen, die eine hohe Tragfestigkeit erreichen können. Zugleich soll die Verbundwandkonstruktion auf möglichst einfache Weise herstellbar sein, eine Fertigung auch als Fertigteil zulassen, und auf einfache Weise als Fertigteil transportierbar gestaltet sein.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
  • Das Prinzip der Erfindung besteht im wesentlichen darin, eine Verbundwandkonstruktion für ein Bauwerk zur Verfügung zu stellen, die eine Textilbetonschicht und eine Wandschicht aus Steinelementen aufweist.
  • Die Wandschicht besteht aus einer Vielzahl von Steinelementen. Die Steinelemente können aus Naturstein, aus Kunststein oder aus einem geeigneten anderen steinernen oder steinartigen Material hergestellt sein. Insbesondere sind die Steinelemente von Mauersteinen bereitgestellt, weiter insbesondere von Ziegelsteinen, Kalksandsteinen oder anderen Mauersteinen, insbesondere Blocksteinen. Die Wandschicht kann auch aus plattenförmigen Steinelementen, wie Riemchen, Keramikplatten, Steinplatten oder dergleichen bereitgestellt sein.
  • Die einzelnen Steinelemente sind untereinander durch ein Verbindungsmittel, wie Mörtel oder Fugenmasse, verbunden. Die erste Wandschicht ist also von einem Mauerwerk oder alternativ von einer steinplattenartigen Wandschicht bereitgestellt.
  • Die Wandschicht verläuft bei einer Variante der Erfindung entlang einer ebenen Fläche, und bei einer Alternative der Erfindung, entlang einer gekrümmten Fläche. Eine gekrümmte Fläche kann eine beliebige Raumform einnehmen. Eine gekrümmte Fläche im Sinne der Erfindung kann auch ebene und gekrümmte Abschnitte aufweisen.
  • Die zweite wesentliche Schicht der Verbundwandkonstruktion ist eine Textilbetonschicht. Die Textilbetonschicht umfasst eine Textilbewehrung, die beidseitig von Beton eingefasst ist. Bei Betrachtung einer Schnittdarstellung umfasst die Textilbetonschicht also eine erste Betonschicht, eine zweite Betonschicht, und eine dazwischen liegende Textilbewehrung.
  • Die Textilbewehrung besteht aus geeigneten Verstärkungsfasern, beispielsweise aus einem Gelege aus Kohlenstoff, Glas-, Basalt-, Keramik- oder Aramidfasern.
  • Der Begriff "Textil" bezieht sich auf technische Textilien. Als Fasermaterialien kommen beispielsweise alkaliresistente Glasfasern und Karbonfasern in Betracht. Insbesondere werden geeignete Verstärkungsfasern eingesetzt, die - im Unterschied zu der Stahlarmierung in Stahlbeton - nicht korrodieren.
  • Das textile Gelege kann aus Garnen bestehen, die aus Endlosfasern, den sogenannten Filamenten, zusammengesetzt sind. Eine Verarbeitung dieser Endlosfasern erfolgt auf Textilmaschinen zu einer gitterartigen Struktur.
  • Die Textilbewehrung erstreckt sich entlang der Fläche, entlang der sich die Wandschicht erstreckt. Anders ausgedrückt verläuft die Textilbewehrung flächenparallel zu der Wandschicht.
  • Wenn die Wandschicht entlang einer Ebene ausgerichtet ist, ist auch die Textilbewehrung entlang derselben Ebene ausgerichtet. Wenn die Wandschicht bei einer Alternative der Erfindung entlang einer gekrümmten Fläche ausgerichtet ist, ist auch die Textilbewehrung entlang derselben gekrümmten Fläche - und damit flächenparallel - zu der Wandschicht ausgerichtet.
  • Die Textilbewehrung verläuft entlang der gesamten Fläche, entlang der die Wandschicht sich erstreckt. Dies bedeutet, dass sich entlang der Abmessungen der Textilbetonschicht Verstärkungsfasern zumindest bis in sämtliche Randbereiche der Textilbetonschicht hinein erstrecken, oder ggf. auch darüber hinaus überstehen können.
  • Die Abmessungen der Textilbewehrungen sind also mindestens so groß, wie die Abmessungen der Wandschicht, ggf. auch - zumindest geringfügig - größer.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn Überstandsbereiche der Textilbewehrung einseitig, mehrseitig oder allseitig aus der Textilbetonschicht nach außen vorstehen oder herausragen.
  • Innerhalb der Textilbetonschicht kann die Textilbewehrung aus einem einzigen Stück gefertigt sein, oder aus mehreren Abschnitten, die insbesondere miteinander verbunden sind, beispielsweise miteinander vernäht, miteinander verwebt oder miteinander verklebt oder auf sonstige Weise unter Gewährleistung der Übertragung von Zugkräften miteinander verbunden sind.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung aus mehreren Abschnitten besteht, die bis auf geringfügige Beabstandungsbereiche oder bis auf Unterbrechungsbereiche ununterbrochen verlaufen. Weiter von der Erfindung ist insbesondere umfasst, wenn die Textilbewehrung innerhalb der Textilbetonschicht aus mehreren Abschnitten besteht, die aber in überlappender Anordnung positioniert sind und einen Überlappungsbereich bilden.
  • Besonders bevorzugt ist schließlich vorgesehen, dass die Textilbewehrung ununterbrochen durchgehend ausgebildet sind und ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche verläuft.
  • Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Textilbewehrung insgesamt durchgehend ausgebildet ist. Eine durchgehende Bewehrung kann aber auch durch Überlappungsbereiche oder durch Unterbrechungsbereiche gewährleistet werden.
  • Von der Erfindung ist umfasst, wenn innerhalb der Textilbetonschicht nur eine einzige Matte oder Gitterstruktur als Textilbewehrung vorgesehen ist. Von der Erfindung sind aber auch Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen zwei oder mehrere derartiger Matten, die miteinander verbunden sind oder unverbunden sind, angeordnet sind.
  • Die Textilbewehrung kann - bevor sie beidseitig von Betonschichten eingefasst wird - mit einem Aushärtemittel, z. B. mit Epoxidharz, getränkt werden. In einer Variante der Erfindung wird diese Epoxidmasse ausgehärtet, bevor die Textilbewehrung beidseitig von Betonschichten eingefasst wird.
  • Bei Varianten der Erfindung kann auf das Tränken der Textilbewehrung auch verzichtet werden.
  • Gemäß der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft vorgesehen, dass die Textilbewehrung dadurch optimal in die Betonmatrix eingebunden ist, indem sie allseitig von Beton umflossen ist.
  • Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion ermöglicht eine Erstellung von Bauwerken unter Verwendung von äußerst schmalen, aber in höchstem Maße tragfähigen Wänden. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion eine Erstellung als Fertigbauteil. Die erfindungsgemäße Verbundkonstruktion kann in einem Werk effizient hergestellt werden, aufgrund der insgesamt sehr schmal gehaltenen Bauweise auf einfache Weise und kostengünstig transportiert werden. Vor Ort auf der Baustelle können die Fertigteile dann miteinander verbunden werden und das Bauwerk errichtet werden.
  • Von der Erfindung sind auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, die vor Ort auf der Baustelle gefertigt werden. Hier kann entweder zunächst die erste Wandschicht bereitgestellt werden, beispielsweise ein Ziegelmauerwerk errichtet werden, und sodann die Textilbetonschicht an das vorhandene Mauerwerk angegossen werden. Alternativ kann auf der Baustelle vor Ort auch zunächst die Textilbetonschicht gegossen werden, und an die Textilbetonschicht kann nachfolgend die zweite Wandschicht aus Steinelementen angemauert oder angeklebt werden.
  • Von der Erfindung sind insbesondere Ausführungsbeispiele umfasst, die "nass-in-nass" hergestellt werden. Dies bedeutet, dass in den noch frischen Textilbeton - vor dessen Aushärten - der Textilbetonschicht die Steine gesetzt werden oder unmittelbar nach dem Erstellen des Mauerwerks aus Mauerstein, bei noch nicht ausgehärtetem Mörtel, die Textilbetonschicht unmittelbar an das Mauerwerk angegossen oder an dieses aufgetragen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Vorteil, dass keine Trennschicht zwischen der Wandschicht und der Textilbetonschicht erforderlich ist, bzw. sich keine etwaige Trennschicht bilden kann und auch keine zusätzliche Mörtelschicht erforderlich ist, um die Textilbewehrung einzubetten.
  • Ein Auftrag der beispielsweise hochfest ausgebildeten Feinkornbetonmasse kann zum Beispiel wie ein Auftrag eines Putzes mit Hilfe einer Kelle erfolgen. Alternativ kann die Feinbetonmasse auch gespritzt oder gegossen werden.
  • Von der Erfindung sind weiter auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, die zwei Wandschichten umfassen, die jeweils aus einer Vielzahl von Steinelementen bestehen, wobei die Textilbetonschicht zwischen den beiden Wandschichten angeordnet ist.
  • Die Erfindung bezieht sich vorteilhafterweise insbesondere auf Verbundwandkonstruktionen, die als Fertigteil ausgebildet sind.
  • Deren Herstellung kann in einem Werk erfolgen. Die im Werk hergestellten Fertigteile können sodann in einfacher Weise zur Baustelle transportiert werden und dort, vor Ort zur Errichtung des Bauwerks verwendet und gegebenenfalls miteinander verbunden werden.
  • Im Werk kann zur Herstellung des Fertigteils beispielsweise eine Matrize aus Materialen wie Polyurethan, Silikon, Kunststoff, Holz oder aus Metall verwendet werden. Zur Herstellung der Textilbetonschicht kann beispielsweise vorgesehen sein, dass an den Stellen, an denen später in der Wandschicht Mörtelfugen verbleiben sollen, Stege mit zum Beispiel trapezförmigen Querschnitt vorgesehen werden. Die Stege könnten aus dem Material der Matrize bestehen, also zum Beispiel aus Silikon oder Polyurethan, und zwischen die Steine hineinragen, um die Mörtelfuge etwas tiefer zu gestalten und um gleichzeitig einen Platz für ein schnelles sicheres Verlegen der Steine, zum Beispiel auch der Klinker, vorzugeben. Darüber hinaus kann das elastische Material der Stege eine Eignung aufweisen, um Maßtoleranzen der Klinker auszugleichen und dennoch eine saubere Fuge zu erhalten.
  • Die Steine werden zur Erstellung der Wandschicht dann zum Beispiel in den Vertiefungen zwischen den Stegen platziert.
  • Die Stege bilden insoweit die im fertigen Zustand nach innen versetzt etwas tiefer liegenden Mörtelfugen zwischen den Steinelementen aus.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Form (Matrize) zur Herstellung des Fertigteils mit einem Betonabbindeverzögerer behandelt wird. Hierdurch kann nach Entnahme des Formlings aus der Form eine erleichterte Auswaschung etwaiger Verschmutzungen erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sind, dass die Fugen zwischen den Steinelementen bis auf das Korn ausgewaschen werden können, wodurch eine Bildgebung möglich ist, die dem Bild einer herkömmlichen Mörtelfuge entspricht.
  • Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion und die nachfolgend noch geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundwandkonstruktion umfassen insbesondere Ausführungsbeispiele, bei denen die Betonmatrix die Textilbewehrung allseitig umschließt und bedeckt, wobei der Beton insbesondere die Textilbewehrung auch in ihrer Fläche durchdringt, um eine optimale Verbundwirkung zu erzielen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Textilbetonschicht gegossen. Diese Formulierung umfasst Ausführungen bei denen - in Abhängigkeit von der Zähigkeit der verwendeten Betonmassen - die Betonmasse auf die Textilbewehrung aufgetragen wird oder bei denen die Betonmasse an die Textilbewehrung angetragen wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Textilbetonschicht eine Schichtdicke zwischen 0,3 und 5 Zentimetern aufweist. Damit wird die Herstellung sehr schmaler Verbundwandkonstruktionen möglich, also solcher Verbundwandkonstruktionen, die nur eine sehr geringe Wandstärke aufweisen, die aber zugleich eine sehr hohe Tragfestigkeit gewährleisten.
  • Die Schichtdicke der Textilbetonschicht ist insbesondere abhängig von dem Anwendungszweck und von den verwendeten Materialien für die Textilbewehrung und von den verwendeten Materialien für den Beton. Als minimale Schichtdicke einer Mörtel- oder Betonschicht wird gemäß der Erfindung davon ausgegangen, dass diese mindestens das dreifache des angegebenen Größstkorn beträgt. Bezüglich der an anderer Stelle angegebenen Bezugsquelle "Pagel" für eine bestimmte Beton- bzw. Mörtelart ist eine ungefähre Mindestschichtdicke von 3 mm und bezüglich der anderen Beton-Bezugswelle "StoCretec" ist eine ungefähre minimale Schichtdicke von 6 mm im Sinne der Erfindung anzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Wandschicht von Mauersteinen oder von Teilen von Mauersteinen bereitgestellt. Von der Erfindung sind demnach insbesondere auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, bei denen die erste Wandschicht ein Mauerwerk darstellt. Die Mauersteine können beispielsweise Ziegel oder Kalksandsteine oder andere herkömmliche Mauersteine, insbesondere Blocksteine, sein. Die Mauersteine können mittels Mörtel oder mittels eines anderen geeigneten Verbindungsmittels untereinander verbunden sein.
  • Die Wandschicht kann auch nur von Teilen von Mauersteinen, beispielsweise von jeweils in der Mitte geteilten Ziegelsteinen, bereitgestellt sein.
  • Für den Fall, dass bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion die erste Wandschicht aus Ziegelteilen besteht, macht die folgende Überlegung die Vorteile der Erfindung deutlich:
  • Herkömmlich werden Ziegelfertigteile gefertigt, die eine etwa 12 bis 15 cm starke Betonhinterfütterung aufweisen. Die gesamte Konstruktionsdicke beträgt demnach etwa 15 bis 20 cm.
  • Wird erfindungsgemäß ein entsprechendes Ziegelfertigteil gefertigt, also unter Verwendung einer Textilbetonschicht, genügt eine Textilbetonschichtdicke von nur bis 4 bis 5 cm. Hierdurch resultieren erhebliche Gewichtsvorteile, die beim Transport, bei der Lagerung, beim Materialeinsatz, aber beispielsweise auch bei der Abstützung entsprechender Bauteile im Bauwerk zur Wirkung gelangen.
  • Wenn eine erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion als Ziegelsturz ausgebildet ist, also nach Art einer Ziegel-Vorsatzschale, die z. B. über einem Fenster angeordnet wird, kann das erfindungsgemäß hergestellte Ziegelfertigteil sehr viel leichter hergestellt werden. Herkömmliche Ziegelstürze, die mit schwerem Beton hergestellt werden, fordern eine Stützung über beispielsweise Edelstahl-Konsolen am tragenden Mauerwerk. Ein erfindungsgemäßes Ziegelfertigteil entsprechend einer Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 1 erfordert - je nach Abmessung - keinen Einsatz einer entsprechenden Konsole, sondern kann zumindest bei kleinen Spannweiten freitragend ausgebildet sein. Außerdem lassen sich die leichteren Fertigbauteile auf der Baustelle besser handhaben, beispielsweise weil die handelnden Personen, z. B. die Maurer, sie einfacher anheben und transportieren können.
  • Eine erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann beispielsweise auch eingesetzt werden, um eine Dachfläche abzudecken. Dies bietet die Möglichkeit, Gebäudewand und Gebäudedach in einem Guss, also in einer Optik, herzustellen, so dass das Haus z. B. monolithisch erscheinen kann. Wenn die erste Wandschicht von Ziegeln bereitgestellt ist, wird hierdurch eine dauerhafte und sich nicht verändernde Oberfläche gewährleistet, beispielsweise im Gegensatz zu einer reinen Betonfläche, die mit der Zeit schwarz wird und vermoost.
  • Erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktionen können beispielsweise auch große Hallen mit großen Spannweiten überspannen, und auf diese Weise insgesamt als Dachelement eines Bauwerkes fungieren und eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann weiter insbesondere auch als Geschossdecke eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann schließlich beispielsweise auch als selbstragende, eventuell auch gekrümmte Dachschale eingesetzt werden, die ebenfalls größere Spannweiten überspannen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Beton eine Trockenrohdichte von mehr als 2.000 kg/m3 auf. Die Textilbetonschicht umfasst also Betonmassen aus herkömmlichen Materialien und mit üblicher Trockenrohdichten, so dass auf herkömmliche Betonbestandteile zur Bewerkstelligung der Erfindung zurückgegriffen werden kann.
  • Gemäß einer Variante der Erfindung wird zur Herstellung der Betonschichten herkömmlicher Beton verwendet. Vorteilhaft werden zur Herstellung der Betonschicht spezielle hochfeste Feinbetone verwendet.
  • Der hochfeste Feinbeton kann bei dieser Variante vorteilhaft ein Größtkorn von maximal 2 mm Durchmesser aufweisen.
  • Zur Verwendung mit der Erfindung kommen beispielsweise Feinbetone in Betracht, die unter den Marken Pagel/Tudalit bei der Pagel Spezial-Beton GmbH & Co. KG mit Sitz in 45355 Essen bezogen werden können. Auch kommen als Betonersatz Reparaturmassen in Betracht, die unter dem Markennamen StoCretec TG 203 von der StoCrete GmbH mit Sitz in 65830 Kriftel bezogen werden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Textilbewehrung aus einem flächenhaften, insbesondere biegeschlaffen Gebilde. Bei dem Gebilde kann es sich beispielsweise um ein Gewebe, eine Matte, ein Netz, ein Gitter, ein Vlies, ein Gelege, ein Multiaxialgelege, ein Gesticke oder ein Geflecht handeln. Das Gebilde kann insbesondere aus hochzugfesten Endlosfasern bestehen. Entscheidend ist, dass die Textilbewehrung aus Verstärkungsfasern besteht, die Zugkräfte übertragen können. Hierdurch wird die Tragfähigkeit der Verbundwandkonstruktion gegenüber herkömmlichen Verbundwandkonstruktionen stark erhöht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Textilbewehrung vorgespannt. Die Textilbewehrung kann beispielsweise in einen Spannrahmen oder in eine Greifvorrichtung eingebracht werden, und unter Vorspannung gehalten werden.
  • Dabei ist von der Erfindung umfasst, wenn eine Vorspannung entlang der Textilbewehrung nur in einer Richtung oder entlang mehrerer Richtungen erzeugt wird.
  • Im einfachsten Fall kann ein Spannrahmen die Textilbewehrung entlang einer aufgespannten Ebene vorspannen.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung entlang einer gekrümmten Fläche - auch entlang einer mehrfach gekrümmten Fläche - nach außen hin vorgespannt ist. Dies erfordert freilich eine komplizierter aufgebaute Spannvorrichtung.
  • Die von einer Spanneinrichtung erzielte Vorspannung wird auf die Textilbewehrung aufgebracht, bis diese beidseitig von Beton eingefasst ist, und der Beton ausgehärtet ist. Erst dann kann die vorgespannte Textilbewehrung aus einer entsprechenden Greifvorrichtung oder aus einem Spannrahmen gelöst werden. Nach dem Lösen der Vorspannkräfte möchte sich die Textilbewehrung zusammenziehen, wird jedoch von der beidseitigen Betoneinfassung daran gehindert. Die unter Vorspannung stehende Textilbewehrung übt insoweit Druckkräfte auf den Beton aus, und spannt die aus Textilbewehrung und Betoneinfassung bestehende Textilbetonschicht insgesamt vor.
  • Derartig vorgespannte Bauelemente können größere Lasten abtragen, bevor es zu einem Erstriss kommt. Auch ist das Verformungsverhalten insgesamt verbessert. Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung somit schlanker und damit leichter ausgefertigt werden.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn nicht die gesamte Textilbewehrung einer Vorspannung unterworfen wird, sondern nur Teile oder Abschnitte oder einzelne Stränge einer solchen Textilbewehrung. Von der Erfindung ist ebenfalls umfasst, wenn zusätzlich zu einer nicht unter Vorspannung gehaltenen Textilbewehrung innerhalb der Textilbetonschicht eines oder mehrere Elemente angeordnet sind, die einer Vorspannung unterworfen werden.
  • Auch hierdurch können höhere Festigkeiten der Verbundwandkonstruktion erzielt werden.
  • Eine Vorspannung der Textilbewehrung kann bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion auch auf die folgende Weise erreicht werden: Wenn die sich aus einer Vielzahl von Steinelementen, zum Beispiel Ziegelsteinen, zusammensetzende Wandschicht der Verbundwandkonstruktion vollständig oder zumindest teilweise erstellt ist, kann die Wandschicht als Spannrahmen oder als Teil eines Spannrahmens fungieren. So kann beispielsweise nach dem Erhärten einer Wandschicht, insbesondere einer Ziegelschicht, die Textilbewehrung mit ihren Rändern an der Wandschicht einseitig oder zweiseitig oder mehrseitig fixiert werden, beispielsweise dort einbetoniert oder anbetoniert oder angeschraubt werden. Die Wandschicht kann also als Druckwiderlager fungieren.
  • Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung einseitig oder mehrseitig an der Wandschicht fixiert wird, und eine Vorspannung auf die Textilbewehrung nachfolgend durch Verwendung von Spannelementen, wie Schrauben, hydraulischen Elementen oder unter Hebelwirkung, also durch mechanische Einwirkung, ausgeübt wird.
  • Alternativ kann eine Vorspannung auf die Textilbewehrung im Falle einer Fixierung relativ zu der Wandschicht auch durch eine Veränderung der Position oder Lage eines oder mehrerer Elemente der Wandschicht erreicht werden.
  • Von der Erfindung ist darüber hinaus umfasst, wenn die Textilbewehrung an mehreren Bauteilen, insbesondere Bestandteilen der Wandschicht, fixiert wird, die einer Positionsveränderung relativ zueinander unterworfen werden, und zum Beispiel auseinander oder voneinander weg bewegt werden.
  • Bei diesen zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispielen kann auf die Anordnung eines gesonderten Spannrahmens verzichtet werden. Die Wandschicht oder das Bauelement oder mehrere Bauelemente können hier als Spannvorrichtung oder als Teil einer Spannvorrichtung wirken.
  • Auch gekrümmte, vorgespannte Textilbewehrungen sind auf diese Weise realisierbar: Beispielsweise sind von der Erfindung Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen eine Textilbewehrung an den Enden einer gefalteten oder bogenförmigen Konstruktion fixiert wird, die sich spannt, ähnlich wie ein Schutzumschlag eines Buches, wenn dieses zugeklappt wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Verstärkungsfasern Kohlenstofffasern und/oder insbesondere alkaliresistente Glasfasern und/oder Aramidfasern und/oder Basaltfasern und/oder Keramikfasern. Auch Naturfasern, wie Sisal kommen für die Durchführung der Erfindung in Betracht. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass zur Bereitstellung der Verstärkungsfasern auf herkömmliche Fasermaterialien zurückgegriffen werden kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbundwandkonstruktion als ein Fertigbauteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine Fertigung der Verbundwandkonstruktion in einem Werk, einen einfachen Transport der schmal gehaltenen Fertigbauteile zur Baustelle, und eine Verbindung unterschiedlicher Fertigbauteile vor Ort unter Ausbildung der Wand des Bauwerkes.
  • Die Fertigbauteile können insbesondere Anbindungsbereiche umfassen, die zur Verbindung mit einem Anbindungsbereich mit einem benachbart anzuordnenden Fertigbauteil ausgebildet sind. Beispielsweise können hierzu Abschnitte der Textilbewehrung aus den Umfangskonturen der Textilbetonschicht herausragen, um eine unmittelbare Verbindung der Textilbewehrung eines Fertigbauteils mit der Textilbewehrung eines benachbart anzuordnenden Fertigbauteils zu ermöglichen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Fertigbauteile in ihrem jeweiligen Anwendungsbereich zur Verbindung mit einem benachbarten Fertigbauteil auch eine gewisse Kontur, zum Beispiel eine stufenförmige Kontur, aufweisen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass beide miteinander zu verbindenden Fertigbauteile jeweils mit einer Textilbewehrung versehen sind, die in jedes Bauteil einbetoniert ist und den Verbindungsbereich überspannt. Als Deckschicht über dem Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigteilen kann zum Beispiel wenigstens ein Steinelement gesetzt werden, so dass in Folge der Überdeckung durch das Steinelement oder durch die Steinelemente die Verbindungsstelle oder der Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigbauteilen nicht mehr sichtbar ist. Hierdurch wird eine durch beide Fertigteile hindurchgehende durchgehende Textilbewehrung erreicht.
  • Gemäß einer Variante der Erfindung sind die beiden Fertigbauteile in ihren Anbindungsbereich jeweils stufenförmig ausgebildet. Dabei kann die Textilbetonschicht bis zur Bauteilkante geführt sein. Die obere Reihe an Steinelementen kann freigelassen sein.
  • Wenn beide Fertigbauteile nebeneinander gesetzt werden, stoßen die beiden Textilbetonschichten aneinander. Die entsprechende Fuge kann mit Mörtel verfüllt werden.
  • Auf die freigehaltene Textilbetonschicht beider Bauteile kann im Anschlussbereich eine Lage Textilbeton mit einem sich über beide Bauteile im Anschlussbereich erstreckenden Textilbewehrungsabschnitt betoniert werden. Nachfolgend kann darauf dann eine Reihe mit Steinelementen als äußere Schicht in dem Verbindungsbereich angebracht werden.
  • Bei einer weiteren Alternative ragt nur aus einem der beiden miteinander zu verbindenden Fertigbauteile ein Abschnitt der Textilbewehrung heraus und wird mit dem zweiten, benachbart anzuordnenden Fertigbauteil verbunden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei oder mehrere Fertigbauteile auf Stoß aneinander, also mit aufeinander zugewandten Schmalseitein, befestigt. Diese Formulierung umfasst jegliche Anordnung mehrerer Fertigbauteile derart, dass diese mit ihren Stoßkanten bzw. mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet sind. Es kann sich dabei um Schmalseiten zweier benachbart angeordneter Fertigbauteile handeln, die parallel zueinander oder unter einem Winkel zueinander angeordnet sind, so dass z. B. auch über Eck eine Befestigung mehrerer Fertigbauteile von der Erfindung umfasst ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Textilbewehrungen zweier einander benachbart angeordneter Fertigbauteile miteinander verbunden. Die Erfindung umfasst insbesondere Fertigbauteile, bei denen, wie zuvor erläutert, Umfangsrandabschnitte der Textilbewehrung eines Fertigbauteils aus der Umfangskontur der Textilbetonschicht heraus ragen. Diese heraus ragenden Abschnitte können mit ebenfalls heraus ragenden Textilbewehrungsabschnitten eines benachbart anzuordnenden Fertigbauteils unmittelbar verbunden werden, beispielsweise vernäht, verklammert, vertackert oder auf sonstige Weise miteinander verbunden werden. Hierdurch kann ein besonders guter Kraftschluss zwischen zwei Fertigbauteilen erreicht werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbundwandkonstruktion eine zweite Wandschicht aus einer Vielzahl von Steinelementen auf. Die Textilbetonschicht ist bei dieser Ausführungsform zwischen den beiden Wandschichten angeordnet.
  • Beispielsweise können die erste Wandschicht und die zweite Wandschicht jeweils aus Ziegelmauerwerk bestehen. Die Ziegel der Wandschicht können beispielsweise mittig getrennt sein. Hierdurch kann eine Verbundwandkonstruktion bereitgestellt werden, die nach innen und nach außen einen äußerlichen Eindruck eines herkömmlichen Ziegelmauerwerks vermittelt, innen allerdings einen Kern aus einer Textilbetonschicht aufweist, so dass eine solche Verbundwandkonstruktion eine erheblich höhere Tragfestigkeit aufweist, als ein herkömmliches Ziegelmauerwerk.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine Wandschicht als Dekorschicht ausgebildet.
  • Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Verbundwandkonstruktion aus einer Textilbetonschicht und einer Wandschicht aus Ziegelmauerwerk bestehen, wobei die zur Erstellung des Ziegelmauerwerks verwendeten Mauersteine von Ziegelteilen, also von Abschnitten eines Ziegelsteins, bereitgestellt sind. Dem Ziegelmauerwerk kommt bei diesem Ausführungsbeispiel unter Umständen keine oder nur eine geringe Funktion im Sinne eines Beitrages zu der Tragfähigkeit der Verbundwandkonstruktion zu, die nahezu ausschließlich von der Textilbetonschicht bereitgestellt wird. In diesem Falle fungiert die aus Ziegelmauerwerk bestehende Wandschicht nur als eine Dekorschicht, und dient dazu, beim unbedarften Betrachter den optischen Eindruck eines herkömmlichen Ziegelmauerwerks zu erwecken.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundwandkonstruktion.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Verbundwandkonstruktion auf einfache Weise hergestellt werden kann.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 13.
  • Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der Erläuterungen der Merkmale des Anspruches 13 und der Durchführung dieses Verfahrens auf die vorherigen, zu den auf eine Verbundwandkonstruktion bezogenen Ansprüche verwiesen.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 13 wird zunächst eine Wandschicht bereitgestellt, d. h., gemauert oder erstellt, und sodann die Textilbetonschicht an die erstellte Wandschicht angegossen.
  • Gemäß einer Alternative wird zunächst die Textilbetonschicht gegossen. Sodann, wenn diese gegebenenfalls teilweise oder vollständig ausgehärtet ist, wird eine Wandschicht bereitgestellt und mit der ausgehärteten Textilbetonschicht verbunden.
  • Gemäß einer weiteren Alternative wird die Wandschicht unmittelbar an der gegebenenfalls ausgehärteten Textilbetonschicht befestigt, z. B. daran angemauert oder angeklebt.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 13 kann bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass ein "nass-in-nass"-Arbeiten erfolgt. Dies bedeutet, dass die Befestigung der Wandschicht an der gegossenen Textilbetonschicht erfolgt, ohne dass die Textilbetonschicht zuvor - vollständig - ausgehärtet ist. So kann beispielsweise eine Textilbetonschicht gemäß Anspruch 13 an eine bereitgestellte Wandschicht angegossen werden, ohne dass die Mörtelfugen, die die einzelnen Steinelemente miteinander verbinden, bereits ausgehärtet sind. Die Verfahrensschritte a) und b) des Anspruches 13 werden insoweit "nass-in-nass" durchgeführt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eines Verfahrens nach Anspruch 13 ist vorgesehen, dass die Textilbewehrung einer Vorspannung unterworfen wird, bevor sie beidseitig von Beton eingefasst wird. Die Spannung wird von der Textilbewehrung bei dieser Variante der Erfindung erst dann abgelassen oder gelöst, wenn die Betonschichten, die die Textilbewehrung beidseitig einfassen, ausgehärtet sind. Hierdurch kann ein Verfahren bereitgestellt werden, welches die Herstellung besonders schlanker, leichtbauender und doch hochbiegefester Verbundwandkonstruktionen ermöglicht.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen, sowie anhand der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion, wobei in vier Randbereichen der Verbundwandkonstruktion in einer teilgeschnittenen, schematischen Darstellung die in Blickrichtung des Betrachters der Fig. 1 hinter der ersten Wandschicht liegende Textilbewehrung anhand einer Gitterstruktur erkennbar ist,
    Fig. 2
    das Ausführungsbeispiel der Verbundwandkonstruktion der Fig. 1 etwa gemäß Ansichtspfeil II in Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht,
    Fig. 3
    in einer teilgeschnittenen vergrößerten schematischen Ansicht die Textilbewehrung in einer Blickrichtung etwa gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion in einer Darstellung gemäß Fig. 2, wobei zwei Wandschichten vorgesehen sind, die zwischen sich die Textilbetonschicht einfassen,
    Fig. 5
    in einer Darstellung gemäß Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion, wobei die Wandschicht von einer Vielzahl von Riemchen bereitgestellt ist,
    Fig. 6
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion, wobei die Wandschicht entlang einer zweifach, im wesentlich S-förmig gekrümmten Fläche verläuft,
    Fig. 7
    ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion, die zwei miteinander verbundene Fertigbauteile umfasst,
    Fig. 8
    in einer vergrößerten Teilkreisdarstellung gemäß Ansichtspfeil VIII in Fig. 7 den Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigbauteilen, wobei hier eine Überlappung überstehender Randbereiche der Textilbewehrungen der beiden Fertigbauteile dargestellt sind, die miteinander verbunden sind,
    Fig. 9
    ein weiteres Ausführungsbeispiel in der Darstellung gemäß Fig. 5, wobei hier die Textilbewehrung durch zwei überlappend angeordnete Textilbewehrungsabschnitte ersetzt ist,
    Fig. 10
    ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß Fig. 5, wobei die Textilbewehrung einen Unterbrechungsbereich aufweist, und
    Fig. 11
    ein weiteres Aufführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß Fig. 5, wobei mehrere Textilbewehrungen parallel zueinander innerhalb der Textilbetonschicht verlaufen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung, auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
  • Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dargestellt oder offenbart sind, können im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
  • Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen Vorrichtungen des Standes der Technik inhaltlich vollumfänglich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, einzelne oder mehrere Merkmale der dort offenbarten Gegenstände in einen oder in mehrere Ansprüche der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen. Auch solche geänderten Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt eine Verbundwandkonstruktion, die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist. Die Verbundwandkonstruktion ist in Fig. 1 in Alleinstellung dargestellt, und dient zur Errichtung eines Bauwerkes 11. Ein solches ist in seiner Gesamtheit nicht dargestellt, aber in Fig. 7 angedeutet.
  • Als Bauwerke kommen Gebäude oder Gebäudeteilflächen, z. B. Gebäudeseitenwände, Gebäudebodenwände, Gebäudedeckenwände, Balkone, Brüstungen, Dachelemente, Fassadenteile, Dachterrassen, Baumodule, Deckenplatten, Gewölbe, Schalentragwerke oder dergleichen in Betracht, die sämtlich von der Erfindung umfasst sind.
  • Ausweislich Fig. 1 wird eine Verbundwandkonstruktion 10 dargestellt, die Mauerwerk aus Mauersteinen umfasst. Es kann sich dabei um herkömmliche Ziegel oder Kalksandsteine oder andere Mauersteine handeln. Einige der einzelnen Mauersteine sind als Steinelemente mit den Bezugszeichen 14a, 14b, 14c, 14d bezeichnet.
  • Fig. 2 zeigt die Verbundwandkonstruktion 10 in einer Seitenansicht.
  • Man erkennt, dass die Verbundwandkonstruktion 10 aus einer ersten Wandschicht 13 besteht, und einer Textilbetonschicht 15. Die Textilbetonschicht 15 weist eine Textilbewehrung 16 auf, sowie eine erste Betonschicht 17a und eine zweite Betonschicht 17b.
  • Die Textilbetonschicht 15 weist eine Gesamtwandstärke oder Schichtdicke 20 auf, die etwa der Summe der Wandstärke oder Schichtdicke 21 der ersten Betonschicht 17a und der Schichtdicke oder Wandstärke 22 der zweiten Betonschicht 17b entspricht. Hinzu kommt noch die Schichtdicke oder Wandstärke der Textilbewehrung 16, die allerdings demgegenüber vernachlässigbar ist, und nur äußerst gering ist, beispielsweise 0,1 mm bis 3 mm beträgt.
  • Die Schichtdicke 23 der Wandschicht 13 kann beliebig gehalten sein: So beträgt beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Wandstärke 23 entsprechend dem Normalformat eines Ziegels 11,5 cm.
  • Es können aber auch gänzlich andere beliebige Maße verwendet werden. Auch können anstelle von Ziegeln als Mauersteine 14a, 14b, 14c, 14d entlang ihrer Längsmittelebene getrennte Ziegel, also Ziegelhälften zur Fertigung der ersten Wandschicht 13 eingesetzt werden. Dann beträgt die Schichtdicke 23 z. B. etwa 5,75 cm.
  • Die Schichtdicke 20 der Textilbetonschicht 15 beträgt vorteilhafterweise zwischen 0,3 cm und 5 cm.
  • Die Schichtdicken 21 und 22 der Betonschicht 17a, 17b sind bei den Ausführungsbeispielen gleich groß. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Schichtdicken 21, 22 aber auch unterschiedlich bemessen sein.
  • Die Verbundwandkonstruktion 10 ist daher insgesamt sehr schmal gehalten.
  • Die erste Wandschicht 13 kann aus Steinelementen 14a, 14b, 14c, 14d gebildet sein, die miteinander durch ein Verbindungsmittel 24a, 24b, 24c verbunden sein. Dabei kann es sich beispielsweise um Mörtel handeln.
  • In den Figuren 1 und 2 sind lediglich beispielhaft nur einige der Fugenbereiche mit 24a, 24b, 24c bezeichnet. Auch sind die Mörtelmassen 24a, 24b, 24c nur schematisch dargestellt, und können tatsächlich eine Schichtdicke zwischen 0 und 2 cm aufweisen.
  • Die Verbundwandkonstruktion 10 der Fig. 1 kann beliebige Höhen- und Breitenabmessungen y2, x2 aufweisen. Wenn die Verbundwandkonstruktion der Fig. 1 ein Fertigbauteil 27 bereitstellt, sind die Außenabmessungen y2, x2 vorzugsweise standardisiert. Die durch die Außenabmessungen y2, x2 vorgegebene flächenhafte Erstreckung kann bis zu mehreren Quadratmetern betragen.
  • Gemäß der Erfindung ist die Textilbewehrung 16 von einem Verstärkungsmaterial bereitgestellt, beispielsweise von Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, die insgesamt ein gitterartiges oder maschenartiges Gelege oder Gewebe bereitstellen.
  • In Fig. 1 sind an vier Stellen die Randbereiche der Wandschicht 13 aufgebrochen, um deutlich zu machen, dass die Textilbewehrung 16 Abmessungen aufweist, nämlich eine Höhenerstreckung y1 und eine Breitenerstreckung x1, die den Abmessungen x2, y2 der Wandschicht 13 entsprechen.
  • Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass sich die Textilbewehrung 16 durchgehend, insbesondere ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche 12 erstreckt, entlang der sich die erste Wandschicht 13 erstreckt. Hierdurch kann die Verbundwandkonstruktion 10 besonders hohe Zugkräfte aufnehmen, und stellt auf diese Weise eine hohe Tragfähigkeit bereit.
  • Gemäß der Erfindung entsprechen die Abmessungen x1, y1 der Textilbewehrung 16 in Höhe y1 und Breite x1 den Abmessungen x2, y2 der ersten Wandschicht 13 in Höhe y2 und Breite y2. Von dieser Formulierung ist auch umfasst, wenn, wie dies beispielsweise Fig. 7 andeutet, überstehende Randbereiche 32a, 32b der Textilbewehrung 16 aus der Kontur des jeweiligen Fertigbauteils 27, 28 herausragen, um so einen Überlappungsbereich 35 bilden zu können.
  • Gemäß den Figuren 1 und 2 umfasst die Erfindung eine Verbundwandkonstruktion 10, bei der eine Textilbetonschicht 15 nur auf einer Seite mit einer ersten Wandschicht 13 verbunden ist.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 macht aber deutlich, dass von der Erfindung auch Verbundwandkonstruktionen 10 umfasst sind, bei denen eine erste Wandschicht 13 und eine zweite Wandschicht 31 vorgesehen ist. Die zweite Wandschicht 31 kann wiederum aus Steinelementen 14e, 14f, 14g, 14h bereitgestellt sein, die ihrer Art oder ihrer Form nach den Steinelementen 14a, 14b, 14c, 14d der ersten Wandschicht 13 entsprechen können. Es ist von der Erfindung aber auch umfasst, wenn die zweite Wandschicht 31 von gänzlich anderen Steinelementen 14e, 14f, 14g, 14h gebildet ist, als die Steinelemente 14a, 14b, 14c, 14d der ersten Wandschicht 13.
  • Schließlich sei angemerkt, dass von der Erfindung sowohl Ausführungsformen umfasst sind, bei denen die Steinelemente 14a, 14b, 14c, 14d einer Wandschicht 13 identisch sind, als auch Ausführungsbeispiele, bei denen die einzelnen Steinelemente 14a, 14b, 14c, 14d einer Wandschicht 13 unterschiedlich ausgebildet sind.
  • Fig. 3 macht deutlich, dass die Textilbewehrung 16 von einer gitterartigen Struktur 25 gebildet ist. Fig. 3 stellt als Beispiel ein Gelege 25 dar, welches aus einer Vielzahl von Strängen von Verstärkungsfasern 26a, 26b, 26c, 26d besteht, die nach Art von Kettenfäden und Schussfäden zum Beispiel im wesentlichen rechteckig oder unter einem anderen Winkel zueinander verlaufen und eine Gitter- oder Maschenstruktur bilden. Die Maschen können beim Vergießen des Betons zur Erzielung einer Textilbetonschicht 15 von der noch flüssigen Betonmasse zumindest teilweise durchdrungen werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 kann die erste Wandschicht 13 auch von Steinelementen gebildet sein, die von dünnen plattenartigen Elementen, insbesondere von Riemchen 34a, 34b, 34c, 34d bereitgestellt sind. Die erste Wandschicht 13 weist dann eine Wandstärke 23 auf, die deutlich geringer ist, als bei den vorherigen Ausführungsbeispielen. Auch die Riemchen 34a, 34b, 34c, 34d können untereinander über Verbindungsmittel, beispielsweise durch Mörtel (angedeutet 24a, 24b, 24c) miteinander verbunden sein.
  • Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 2, 4 und 5 erstreckt sich die erste Wandschicht 13 jeweils entlang einer Fläche 12, die von einer Ebene gebildet ist. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist auch die Textilbewehrung 16 entlang derselben Ebene 12 ausgerichtet.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 macht deutlich, dass die erste Wandschicht 13 auch entlang einer Fläche 12 ausgerichtet sein kann, die im Raum gekrümmt ist. Tatsächlich ist die Fläche 12 bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 etwa S-förmig gekrümmt, also doppelt gekrümmt.
  • Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Fläche 12 auch entlang einer sphärischen oder asphärischen Wölbung ausgerichtet sein, um zum Beispiel kuppelförmige oder kugelförmige Verbundwandkonstruktionen bereitzustellen. Insbesondere kann auch eine Krümmung der Fläche 12 über zwei oder mehr Achsen vorgesehen sein.
  • Auch die Textilbewehrung 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel entlang derselben Fläche 12 gekrümmt. Das Ausführungsbeispiel der Verbundwandkonstruktion 10 der Fig. 6 ist insoweit insgesamt im Raum gekrümmt.
  • Anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 soll erläutert werden, dass die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion 10 auch als Fertigbauteil 27, 28 ausgebildet sein kann. Mehrere dieser Fertigbauteile 27, 28 können - insbesondere an der Baustelle - miteinander verbunden werden. Hierzu können die Fertigbauteile 27, 28 mit ihrer jeweiligen Schmalseite 29a, 29b einander zugewandt - insbesondere auf Stoß - aneinander befestigt werden.
  • Hierfür kommen beliebige Befestigungsmittel 30a, 30b in Betracht.
  • Ausweislich Fig. 7 ist als mögliches Ausführungsbeispiel ein Verbindungsmittel 30a dargestellt, welches von Mörtel oder von einer anderen aushärtbaren Verbindungsmasse gebildet ist.
  • Des weiteren zeigt Fig. 7 alternativ oder zusätzlich - gestrichelt - eine U-förmige Klammeranordnung 30b, die die beiden Fertigbauteile 27, 28 miteinander verbinden kann.
  • Nachfolgend zeigt Fig. 8 in einer Detaildarstellung ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Verbindung zwischen den beiden Fertigbauteilen 27, 28 mittels Mörtel 30a vorgesehen ist, wobei aus den jeweiligen Fertigbauteilen 27, 28 aber überstehende Randbereiche 32a, 32b der entsprechenden Textilbewehrung 16a, 16b herausragen und einen Überlappungsbereich 35 bilden. In diesem Überlappungsbereich sind die überstehenden Randbereiche 32a, 32b der Textilbewehrung 16a, 16b vorteilhafterweise miteinander verbunden, beispielsweise durch gesonderte Verbindungsmittel, wie Klammern 33, oder alternativ auch durch Vernähen, durch Verkleben, Verschweißen, Verklemmen, Vernieten etc. Insbesondere kommt zur Verbindung zweier Fertigbauteile miteinander auch in Betracht, die Umfangskonturbereiche der Fertigbauteile komplementär, insbesondere stufenförmig komplementär zueinander auszubilden, so dass zwei Fertigbauteile im montierten Zustand zum Beispiel formschlüssig ineinander greifen. Darüber hinaus können vorteilhaft Textilbewehrungsabschnitte an beiden Anbindungsbereichen angeordnet und mit einbetoniert werden, um eine durchgehende, sich also durch den Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigbauteilen hindurch erstreckende durchgehende Textilbewehrung zu gewährleisten.
  • In Fig. 9 ist des weiteren ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion gezeigt, die in ihrer Darstellung dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 entspricht. Hier ist anstelle einer Textilbewehrung 16 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 eine Mehrzahl von Textilbewehrungsabschnitten 16a und 16b vorgesehen. Diese sind in überlappender Anordnung angeordnet und bilden einen Überlappungsbereich 36. Auch dies ermöglicht die Bereitstellung einer durchgehenden Textilbewehrung, da der ausgehärtete Beton die entsprechenden Zugkräfte übertragen kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist ein Unterbrechungsbereich 37 in der Textilbewehrung vorgesehen, und unterteilt die Textilbewehrung in zwei Textilbewehrungsabschnitte 16a und 16b. Auch hier ist eine durchgehende Bewehrung gewährleistet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ist schließlich vorgesehen, dass zwei Textilbewehrungen 16a, 16b parallel zueinander angeordnet sind. Der Bewehrungsquerschnitt wird hierdurch erhöht, so dass höhere Zugkräfte übertragen werden können.
  • Alternativ kann auch eine Textilbewehrung vorgesehen sein, die mehrere Schichten oder Lagen aufweist, um auf diese Weise den Bewehrungsquerschnitt zu erhöhen.
  • Infrage kommen beispielsweise doppellagige Strukturen, insbesondere sogenannte 3-D-Strukturen, die zum Beispiel von der Firma V. Fraas Solutions in Textile GmbH mit Sitz in 95233 Helmbrechts bezogen werden können.

Claims (14)

  1. Verbundwandkonstruktion (10) für ein Bauwerk (11), umfassend eine sich entlang einer ebenen oder gekrümmten Fläche (12) erstreckende Wandschicht (13, 31) aus einer Vielzahl von Steinelementen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h), wie Ziegelsteinen, Riemchen, Platten od. dgl., und eine Textilbetonschicht (15), die eine Textilbewehrung (16) aus Verstärkungsfasern (26a, 26b, 26c), aufweist, die beidseitig von Beton (17a, 17b) eingefasst ist, und die sich entlang der Fläche (12) erstreckt, wobei die Abmessungen (x1, y1) der Textilbewehrung (16) entlang der Fläche (12) den Abmessungen (x2, y2) der Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) zumindest entsprechen.
  2. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandschicht (13) von Mauersteinen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h) oder von Teilen von Mauersteinen bereitgestellt ist.
  3. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mauersteine (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h) miteinander mittels Mörtel (24, 24a, 24b, 24c, 24d) oder mittels eines anderen Verbindungsmittels verbunden sind.
  4. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mauerstein (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h) von einem Ziegel oder einem Kalksandstein bereitgestellt ist.
  5. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) aus einem flächenhaften, insbesondere biegeschlaffen Gebilde (25), wie Gewebe, Matte, Netz, Gitter, Vlies, Gelege, Multiaxialgelege, Gesticke, oder Geflecht, insbesondere aus hochzugfesten Endlosfasern besteht.
  6. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) vorgespannt ist.
  7. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern (26a, 26b, 26c) Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern und/oder Aramidfasern und/oder Keramikfasern umfassen.
  8. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundwandkonstruktion (10) als ein Fertigbauteil (27, 28) ausgebildet ist.
  9. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Fertigbauteile (27, 28) auf Stoß aneinander befestigt sind.
  10. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrungen (16a, 16b) zweier einander benachbart angeordneter Fertigbauteile (27, 28) miteinander verbunden sind.
  11. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundwandkonstruktion (10) eine zweite Wandschicht (31) aus einer Vielzahl von Steinelementen (14e, 14f, 14g, 14h) aufweist, wobei die Textilbetonschicht (15) zwischen den beiden Wandschichten (13, 31) angeordnet ist.
  12. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandschicht (13) als Dekorschicht ausgebildet ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Verbundwandkonstruktion, insbesondere einer Verbundwandkonstruktion (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:
    a) Bereitstellen einer sich entlang einer ebenen oder gekrümmten Fläche (12) erstreckenden Wandschicht (13) aus einer Vielzahl von Steinelementen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h), wie Ziegelsteinen, Riemchen, Platten oder dergleichen,
    b) Angießen einer Textilbetonschicht (15) an die Wandschicht (13), wobei die Textilbetonschicht eine Textilbewehrung (16) aus Verstärkungsfasern, aufweist, wobei die Textilbewehrung beidseitig von Beton (17a, 17b) eingefasst ist, und wobei sich die Textilbewehrung durchgehend, insbesondere ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche (12) erstreckt, wobei die Abmessungen (x1, y1) der Textilbewehrung entlang der Fläche (12) den Abmessungen (x2, y2) der Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) entsprechen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) einer Vorspannung unterworfen wird, bevor sie beidseitig von Beton eingefasst wird.
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