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Title:
METHOD FOR PRODUCING A CONCRETE COMPONENT, PREFABRICATED STRUCTURAL ELEMENT OF A CONCRETE COMPONENT, AND CONCRETE COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/000771
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for producing a concrete component (15), to a prefabricated structural element (3) which serves as a semi-finished product for producing the concrete component (15) produced in such a way, and to a corresponding concrete component (15). The claimed method has the following method steps: – producing a prefabricated structural element (3) which comprises first reinforcing structures (18), which have three-dimensional textile lattice structures, and first thermal insulation elements (6), – letting concrete for forming a first concrete layer (11) into a formwork mould (13), – lowering the prefabricated structural element (3) onto the first concrete layer (11).

Inventors:
KARLE ROLAND (DE)
KROMER HANS (DE)
PFAFF JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/063448
Publication Date:
January 08, 2015
Filing Date:
June 25, 2014
Export Citation:
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Assignee:
GROZ BECKERT KG (DE)
International Classes:
E04C2/288; B28B23/00
Foreign References:
US20040065034A12004-04-08
US20040206032A12004-10-21
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Herstellen eines Betonbauteils mit folgenden

Verfahrensschritten:

Herstellung eines vorgefertigten Bauelements (3), das erste

Bewehrungsstrukturen (18), die dreidimensionale textile Gitterstrukturen aufweisen, und erste thermische Isolationselemente (6) umfasst, Einlassen von Beton zur Bildung einer ersten Betonschicht (1 1 ) in eine Schalform (13),

Absenken des vorgefertigten Bauelements (3) auf die erste Betonschicht (1 1 ).

2. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch

dadurch gekennzeichnet, dass

eine zweite Betonschicht (14) auf das vorgefertigte Bauelement (3) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch

dadurch gekennzeichnet, dass

bei der Herstellung des vorgefertigten Bauelements (3) erste

Isolationselemente (6) in Ausnehmungen (8) der ersten textilen

Bewehrungsstrukturen (18) eingebracht werden, die diese zumindest teilweise umschließen.

4. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch

dadurch gekennzeichnet, dass

textile Gitterstrukturen verwendet werden, die u-förmige Ausnehmungen aufweisen, in die die Bestandteile der ersten Isolationselemente (6)

eingebracht werden, die plattenförmig ausgeformt sind.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

bei der Herstellung des vorgefertigten Bauelements (3) erste thermische Isolationselemente (6) in Form von Flüssigkeiten oder Schaum in den Bereich der ersten Bewehrungsstrukturen (18) eingebracht werden.

6. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch

dadurch gekennzeichnet, dass

das vorgefertigte Bauelement (3) mit Anschlusselementen (19) ausgestattet wird,

die (19) bereits zu dem Zeitpunkt, an dem eine Flüssigkeit oder Schaum in den Bereich der ersten Bewehrungsstrukturen (18) eingebracht wird, Bestandteile der ersten Bewehrungsstrukturen (18) sind oder mit diesen (18) fest verbunden sind,

und die (19) über den Bereich, der mit Schaum oder Flüssigkeiten gefüllt wird, hinausgreifen,

und die (19) während des Aushärtens des Schaums oder der Flüssigkeit in eine Formschicht (16) aus weichem, pulverförmigem und/oder viskosem Material eingreifen.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest die erste Betonschicht (1 1 ) in einer Schalform (13) gebildet wird und dass das vorgefertigte Bauelement (3) beim Absenken auf die erste Betonschicht (1 1 ) mit der fachüblichen Genauigkeit in diese Schaltung passt.

8. Vorgefertigtes Bauelement eines Betonbauteils, welches folgende Merkmale enthält:

erste Bewehrungsstrukturen (18), die dreidimensionale textile Gitterstrukturen aufweisen,

erste thermische Isolationselemente (6)

Vorgefertigtes Bauelement nach dem vorstehenden Anspruch

gekennzeichnet durch

Anschlusselemente (19),

die (19) Bestandteile der ersten Bewehrungsstrukturen (18) sind oder mit diesen (18) fest verbunden sind,

die (19) über die Isolationselemente (6) hinausgreifen,

und die (19) zum Anschluss an zweite Bewehrungsstrukturen (12) und oder zur festen Einbettung in eine Betonmatrix geeignet sind.

Vorgefertigtes Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche

gekennzeichnet durch

eine annähernd flächige Gestalt, bei der die Länge (I) und Breite (b) des Bauelements ein Vielfaches seiner Tiefe (t) beträgt.

Vorgefertigtes Bauelement nach dem vorstehenden Anspruch

dadurch gekennzeichnet, dass

die ersten Bewehrungsstrukturen (18) und die ersten Isolationselemente (6) die plattenförmige Gestalt des vorgefertigten Bauelements (3) weitgehend ausfüllen.

12. Vorgefertigtes Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

die Isolierelemente (6) eine Ebene definieren, die nicht von Materialien großer Wärmeleitfähigkeit - wie Metallen - durchstoßen wird.

13. Vorgefertigtes Bauelement nach einem der vorstehenden Ansprüche

dadurch gekennzeichnet, dass

die ersten thermischen Isolationselemente (6) schaumartige Isolationsstoffe umfassen.

14. Betonbauteil, welches ein vorgefertigtes Bauelement (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.

Description:
Verfahren zum Herstellen eines Betonbauteils, vorgefertigtes Bauelement eines Betonbauteils sowie Betonbauteil.

[0001 ] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Betonbauteils, ein vorgefertigtes Bauelement eines Betonbauteils sowie ein entsprechendes Betonbauteil.

[0002] Betonbauteile und ihre Herstellung sind bekannt. Seit geraumer Zeit ist es bekannt, solche Betonbauteile gleich bei ihrer Herstellung mit Isolationselementen zu versehen. Die betreffenden Betonbauteile sind oft plattenförmig, so dass es oft zu Verbindungen zwischen Isolationsplatten und Betonplatten kommt. Oft werden auch so genannte Sandwichplatten hergestellt, bei denen die Isolationsschicht von zwei Betonschichten eingefasst („gesandwicht") ist.

[0003] Insbesondere bei der Bereitstellung solcher Sandwichelemente stellt sich die Frage nach einer festen Verbindung zwischen den beiden (außenliegenden) Betonschichten, da diese Verbindung die Isolationsschicht durchgreifen muss, ohne eine Wärmebrücke größeren Ausmaßes zu verursachen.

[0004] Die US20040065034A1 zeigt ein Sandwichelement, das zu diesem Zweck ein gewobenes Kohlefasergitter aufweist, das die beiden äußeren Betonplatten durch die Isolationsschicht hindurch verbindet. Das Kohlefasergitter ist in länglich ausgebildete Isolationselemente integriert und erstreckt sich ausschließlich in einer Ebene, die senkrecht zur Oberfläche des Betonbauteils steht. Das Verfahren zur Herstellung der Sandwichelemente soll im Wesentlichen bestehende

Fertigungsabläufe beibehalten, um flexibel und kostengünstig Sandwichelemente in großer Stückzahl herstellen zu können.

[0005] Die EP0532140A1 zeigt Sandwichelemente, bei denen die beiden äußeren Betonplatten durch faserverstärkte Kunststoffteile verbunden werden. Die Verbindungsteile werden in der Schalung an vorgespannten Stahlseilen fixiert.

Teilweise sind die länglichen, meist in einer Fläche liegenden Verbindungsteile in einem Isolationsmaterial integriert. Das Verfahren zur Herstellung der

Sandwichelemente beschreibt getrennte und unabhängige Schritte für das

Einbringen der Bewehrungen der Betonplatten und für das Einbringen der länglichen Verbindungsteile.

[0006] Auch die DE 100 07 100 B4 widmet sich diesem Problem. Sie zeigt ein Verfahren, bei dem zunächst eine erste Betonschicht gebildet wird. Auf diese Schicht werden Elemente zur Verbindung der ersten Betonschicht mit der später

aufzubringenden zweiten Betonschicht aufgebracht. Diese ragen senkrecht zu der zweiten Schicht empor. Sie durchstoßen die Isolationsschicht, wenn diese auf die erste Betonschicht aufgebracht wird. Um die Durchstoßstelle wieder abzudichten, wird diese mit PU-Schaum ausgeschäumt. Schließlich wird die zweite Betonschicht auf die Isolationsschicht aufgebracht.

[0007] Auch die zum Zeitpunkt der Erstanmeldung der vorliegenden Erfindung noch nicht zum veröffentlichten Stand der Technik gehörende DE 10 2012 101 498 A1 zeigt ein solches„Sandwichelement", bei dem die beiden Betonschichten durch Bewehrungselemente, die eine Isolationsschicht durchgreifen, verbunden werden. Auch ein Verfahren zur Herstellung des gezeigten Bauteils wird in der letztgenannten Schrift vorgestellt.

[0008] Den beiden vorgenannten Schriften ist gemein, dass sie die Verwendung von nicht metallischen Bewehrungselementen erwähnen.

[0009] Praktische Erfahrungen bei der Herstellung von Betonbauteilen zeigen, dass sich aus der Verwendung von textilen Bewehrungselementen wie Glasfasern oder Karbonfaserelementen spezifische Probleme ergeben. So haben diese

Bewehrungselemente eine geringere Masse und eine geringere Druckfestigkeit als Metall. Auch die Zugfestigkeit der Werkstoffe ist oft anisotrop und vorgehärtete Bewehrungsgitter weisen eine hohe Zerbrechlichkeit auf.

[0010] Die vorerwähnte geringe Masse kann dazu führen, dass

Bewehrungsmaterial, auf das eine Betonschicht gegeben wird, aufschwimmt, und daher keinen innigen Kontakt mit der Betonmatrix eingeht. Ein Ausweg aus diesem Problem besteht darin, das zerbrechliche Bewehrungsmaterial mit Steinen oder Metall an seiner Oberseite zu beschweren und damit zu gewährleisten, dass

Bewehrungsteile beim Abbinden in der Betonmatrix verbleiben. Bei diesem

Verfahren kommt es allerdings vor, dass Bewehrungsteile einen zu niedrigen

Abstand zu dem Boden der Schalform einnehmen (die Bewehrung sinkt dank ihrer Beschwerung zu tief ein), so dass die Bewehrungsbestandteile später durch die fertige Betonschicht durchscheinen. Dies ist besonders bei Fassadenbestandteilen unerwünscht. Daher wird der Abstand oft eingestellt, indem Bewehrungsbestandteile auf Abstandshalter, die sich am Boden der Schalform abstützen, aufgelegt werden.

[001 1 ] Der Nachteil dieser Maßnahme besteht in der Sichtbarkeit der

Abstandshalter an der Oberfläche der ersten Betonschicht und in dem Aufwand und den Unsicherheiten, den solche eher filigranen Maßnahmen sowohl bei der

Herstellung von Ortbetonbauteilen als auch bei Fertigbauelementen hervorrufen.

[0012] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Herstellverfahren für ein Betonbauteil vorzuschlagen, bei dem die vorgenannten Nachteile verringert werden.

[0013] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem vorliegenden Anspruch 1 gelöst.

[0014] Demnach wird zunächst Beton in eine vorzugsweise flache Schalform gegeben. Auf die entstandene Betonschicht - die durchaus bereits

Bewehrungselemente z. B. aus Stahl enthalten kann - wird ein vorgefertigtes Bauteil abgesenkt. Dieses vorgefertigte Bauelement umfasst erste textile

Bewehrungselemente und erste Isolationselemente. Die Isolationselemente verleihen den Bewehrungsstrukturen unter anderem eine nicht unerhebliche Masse, die ein völliges Aufschwimmen derselben auf dem Beton vermeidet. Auf der anderen Seite ist das spezifische Gewicht - bzw. dessen Dichte - sehr viel niedriger als das von Beton, so dass die Isolationselemente ein völliges Absinken der

Bewehrungselemente vermeiden können. Daher stellt sich die vertikale Lage des vorgefertigten Bauelements zu der Betonschicht in gewünschter Weise ein, so dass die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. [0015] Zu den weiteren Vorteilen der Verwendung des vorgefertigten Bauelements gehört, dass das oft weiche aber relativ voluminöse Isolationsmaterial, das während des ganzen Transports zur und der Lagerung auf der Baustelle das brüchige Bewehrungsgerüst zumindest teilweise umgibt, dieses damit schützt oder stabilisiert.

[0016] Der nächste Vorteil besteht darin, dass durch die Verwendung des vorgefertigten Bauelements Transportvolumen eingespart wird:

[0017] Bei einem Verfahren nach der DE 100 07 100 B4 binden sowohl

Isolationselemente als auch erste Bewehrungselemente Transport- und

Lagervolumina. Bei Verwendung des vorgefertigten Bauelements werden diese Volumen nur einmal benötigt.

[0018] Aus einem Betonbauteil, das aus lediglich einer Betonschicht und einem vorgefertigten Bauteil besteht, lässt sich in vorteilhafter Weise ein Sandwichelement herstellen, wenn auch auf die der ersten Betonschicht abgewandte Seite des vorgefertigten Bauelements eine weitere zweite Betonschicht aufgebracht wird. Am besten geschieht dies, während sich die erste Betonschicht und das vorgefertigte Bauelement noch in der Schalform befinden. Natürlich ist das Aufbringen der zweiten Betonschicht jedoch auch zu einem späteren Zeitpunkt möglich.

[0019] Die beiden Betonschichten können von unterschiedlicher Stärke sein und es kann sogar unterschiedlicher Beton zu ihrer Herstellung verwendet werden. So kann die erste Betonschicht dünner sein als die zweite. Zur Herstellung der dünneren Schicht kann Beton mit einer feineren Körnung als zur Herstellung der dickeren Schicht verwendet werden. Oft besteht die dünnere Schicht aus„Sichtbeton". Sie ist oft die Vorsatzschale. Vorsatzschalen sind oft an Gebäudefronten sichtbar. Die dickere Schicht ist oft die Tragschale.

[0020] Es ist vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der textilen

Bewehrungsstrukturen dreidimensionale textile Gitterstrukturen enthält. Solche Strukturen lassen sich im Vorfeld der Herstellung des vorgefertigten Bauelements herstellen und in die gewünschte Form bringen. Die Gitterstrukturen nehmen flächige Belastungen gut auf und übertragen diese ggf. in die Betonmatrix. Bei plattenförmigen Bauteilen bzw. vorgefertigten Bauelementen ist es von Vorteil, wenn ein Teil der Gitterstrukturen parallel zu der Plattenebene verläuft. Eine

„dreidimensionale textile Gitterstruktur" liegt u.a. dann vor, wenn ein

Bewehrungsgitter aus textilem Bewehrungsmaterial - wie Glasfaser oder Kohlefaser - derart geformt ist, dass es die Ebene verlässt.

[0021 ] Bei der Herstellung des vorgefertigten Bauelements können erste

Isolationselemente in Ausnehmungen der ersten Bewehrungselemente eingeführt werden. Dies kann soweit gehen, dass ein Formschluss zwischen diesen Teilen zustande kommt. Es kann jedoch auch sein, dass eine erste Bewehrungsstruktur ein Isolationselement nur„locker umgreift" und der Überstand der jeweiligen

Bewehrungsstruktur über das Isolationsmaterial hinausragt und nach der Herstellung des Betonbauteils in der Betonmatrix verankert ist. In letzterem Fall dient ein solches Bewehrungselement damit gleichzeitig als Anschlusselement im Sinne der vorliegenden Druckschrift.

[0022] Die Ausnehmungen können u-förmig sein. Zur Herstellung dieser Form können ursprünglich flache textile Gitter gebogen werden. In den Bereich der u- förmigen Ausnehmungen können dann u. a. Bereiche der oder des

Isolationselements eingebracht werden, die ihrerseits plattenförmig ausgeformt sind. Natürlich können auch das oder die ersten Isolationselemente in ihrer Gesamtheit plattenförmig ausgeformt sein und z. B. als Styropor oder Hartschaumplatte vorliegen. Plattenförmige Isolationselemente sind insbesondere vorteilhaft, wenn das gesamte vorgefertigte Bauelement eine plattenförmige Gestalt annehmen soll. In diesen Fällen beträgt die Länge und Breite des Bauelements ein Vielfaches seiner Tiefe.

[0023] Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, wenn der u-förmige Querschnitt zumindest einer Ausnehmung in der Ebene, die durch die Raumrichtung der Tiefe und der Länge oder Breite des Bauelements aufgespannt wird, liegt. [0024] Bei der Herstellung des vorgefertigten Bauelements ist es vorteilhaft, wenn erste thermische Isolationselemente in viskoser Form - also oft in Form von Schaum oder einer Flüssigkeit - in das Bauelement eingebracht werden. Die Vorteile des Ausschäumens oder Ausgießens wesentlicher Teile der ersten

Bewehrungsstruktur treten bei einer Textilbetonbewehrung besonders zu Tage, da derartige Bewehrungsstrukturen oft filigraner und zerbrechlicher sind als solche aus Baustahl. Sowohl beim Ausgießen oder Ausschäumen großer Volumenbestandteile als auch beim Verwenden bereits ausgehärteter Isolationselemente ist es möglich, Bauelemente zu erzeugen, deren Isolationselemente eine große Dichtigkeit aufweisen. Diese Dichtigkeit vergrößert das Isolationsvermögen des Betonbauteils. Darüber hinaus stärkt diese Dichtigkeit den„Auftrieb" den das vorgefertigte

Bauelement auf der ersten Betonschicht erfährt und wirkt damit dem oben

geschilderten zu starken Einsinken der Bewehrungsstrukturen weiter entgegen.

[0025] Dieser Effekt wird weiter verstärkt, wenn das vorgefertigte Bauelement mit den üblichen Toleranzen - die im Baubereich nicht unerheblich sind - in die

Schalform der ersten Betonschicht passt. In diesem Fall kann keine nennenswerte Verdrängung von Beton mehr stattfinden, so dass das vorgefertigte Bauelement während des Aushärtens in der durch die Dicke der Betonschicht eingestellten Lage verbleibt.

[0026] Die vorstehend beschriebenen Verfahren lassen erkennen, dass die Verwendung vorgefertigter Bauelemente der beschriebenen Art vorteilhaft ist. Diese Bauelemente umfassen bereits erste textile Bewehrungsstrukturen und erste

Isolationselemente, so dass die Arbeitsgänge, die zum„Zusammenbringen" dieser beiden Elemente normalerweise auf einer Baustelle (Ortbeton) oder in einem

Betonwerk (Betonfertigelemente) notwendig sind, an diesen exponierten Orten entfallen. Die vorgefertigten Bauelemente können hierbei mit wenig Beton oder Stahl beaufschlagt sein oder sie können völlig beton- oder stahlfrei ausgestaltet sein, so dass ihr Transportgewicht gering bleibt.

[0027] Wie bereits oben angesprochen sind textile Bewehrungsstrukturen

Bewehrungsstrukturen, die Materialien des textilen Bauens enthalten. Hierzu zählen mineralische Fasern, zu denen v.a. Glas-, Keramik- und Basaltfasern gehören. Daneben spielt die Gruppe der organischen Fasern eine Rolle, zu der Kohlefasermate alien bzw. Karbonfasern, Aramidfasern und ggf. sogar

Polymerfasern wie Polypropylenfasern zählen. Die erstgenannten

Glasfasermaterialien werden in diesem Zusammenhang oft in eine Kunststoffmatrix eingebettet, um das Glas vor dem basischen Umfeld des Betons zu schützen.

[0028] Oft werden aus den Fasermaterialien Bewehrungsgitter gebildet, die in ihrer Gestalt Baustahlgittern ähneln. Solche Gitter werden als Gewebe, vorzugsweise jedoch als Gelege hergestellt.

[0029] Der Begriff„thermische Isolationselemente" lehnt sich an das Verständnis des Fachmanns an: Dieser wird Bestandteile des Bauelements, die aus Materialien, die üblicherweise zur Wärmedämmung verwendet werden, unter„thermische

Isolationselemente" subsummieren. Styropor- oder Polyuretanschaum (Oberbegriff Kunststoffschaummaterialien) gehören in diese Kategorie. Des Weiteren sind

Mineralwollmaterialien wie Glas- und Steinwolle zu nennen. Auch Materialien, die auf textilen Abfällen beruhen, gehören in diese Kategorie.

[0030] In neuerer Zeit werden auch mineralische„Schaummaterialien" wie Schaumglas verwendet.

[0031 ] Wie erwähnt können solche Bauelemente mit Vorteil und Gewinn im Bereich des Ortbetons und bei der Herstellung von Betonfertigelementen eingesetzt werden. Die letztere Verwendung erscheint sogar am Vorteilhaftesten.

[0032] Es ist von Vorteil, wenn vorgefertigte Bauelemente mit

Anschlusselementen ausgestattet sind. Anschlusselemente ragen über die ersten Isolationselemente hinaus, so dass sie bei ihrer Verarbeitung zu Betonbauteilen in eine Betonmatrix eingreifen können. Geeignete Anschlusselemente lassen sich mit weiteren Bewehrungsstrukturen gut verbinden. Zu diesem Zweck kann die Form eines Anschlusselements optimiert sein (z. B. so, dass sie ein Rundeisen im

Formschluss umgreift). Auch zur optimalen Einbettung in eine Betonmatrix können bestimmte Formen vorgesehen sein, die in der gegenständlichen Beschreibung noch einmal erwähnt werden.

[0033] Ein großer Teil des Bedarfs an Betonbauteilen der beschriebenen Art dürfte sich im Bereich der Herstellung von Wänden ergeben. Demzufolge ist es von Vorteil, das vorgefertigte Bauelement und auch das Betonbauteil plattenförmig auszuführen. Das bedeutet, dass die Länge und Breite der in der Regel rechteckigen oder quadratischen Bauelemente sehr viel größer ist als seine Tiefe. Bei den flachen fertigen Betonbauteilen werden verschiedene Gitterstrukturen - ob aus textilem Material oder aus Metall gebildet - bereichsweise parallel zueinander verlaufen.

[0034] Es ist von Vorteil, wenn das vorgefertigte Bauelement eine weitgehend plattenartige Gestalt hat, wobei die etwaig vorhanden Anschlusselemente über den plattenartigen Körper hinausgreifen können. Der plattenartige Körper kann von den ersten Bewehrungselementen und den ersten Isolationselementen ausgefüllt sein.

[0035] Die ersten thermischen Isolationselemente bilden eine Barriere gegen den Abfluss von Wärme. Es ist daher vorteilhaft, wenn die ersten thermischen

Isolationselemente nicht von Metallen und/oder Beton durchgriffen werden.

Insbesondere bei plattenartigen Bauteilen ist es von Vorteil, wenn die ersten

Isolationselemente eine Ebene definieren, die nicht von den vorgenannten Stoffen durchsetzt oder durchdrungen wird.

[0036] Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Auch die

Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung, wobei die einzelnen Merkmale in der Regel bei allen Ausführungsbeispielen vorteilhaft einsetzbar sind.

[0037] Die Figuren sind ergänzend heranzuziehen.

[0038] Die technischen Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele lassen sich in der Regel in Zusammenhang mit allen Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft verwenden.

[0039] Nachstehend werden einige ausgewählte Ausführungsformen der

Erfindung anhand der Figuren erläutert.

Fig. 1 Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines vorgefertigten Bauelements das gerade zusammengestellt wird.

Fig. 2 Figur 2 zeigt das vorgefertigte Bauelement von Figur 1 von oben

Fig. 3 Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des vorgefertigten Bauelements von Figur 1 dem gerade erste thermische Isolationselemente hinzugefügt werden. Fig. 4 Figur 4 zeigt eine Abwandlung das vorgefertigten Bauelements von Figur

3 in der Seitenansicht

Fig. 5 Figur 5 zeigt eine Fortbildung das vorgefertigten Bauelements von Figur 4 in der Seitenansicht (mit weiteren Bewehrungsstrukturen)

Fig. 6 Figur 6 zeigt eine erste Betonschicht in einer Schalform

Fig. 7 Figur 7 zeigt das vorgefertigten Bauelements von Figur 4 in einer

Schalform und mit einer ersten und einer zweiten Betonschicht Fig. 8 Figur 8 zeigt einen Fertigungszustand eines anderen vorgefertigten

Bauelements

Fig. 9 Figur 9 zeigt das vorgefertigte Bauelement aus Figur 8 in seinem

Endzustand als Bestandteil eines Betonbauteils

Fig. 10 Figur 10 zeigt die Bestandteile eines Abstandshalters, wie er in den

Figuren 1 bis 7 gezeigt ist, als Explosionsskizze

Fig. 1 1 Figur 1 1 zeigt eine Fortbildung des Betonbauteils aus Figur 9

Fig. 12 Figur 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Betonbauteils

[0040] Figur 1 zeigt ein flach auf dem Boden liegendes Textilgitter 1 , auf dem ein Abstandshalter 2 aufgelegt ist. Zum Zwecke der Montage des vorgefertigten

Bauelements 3 kann der Abstandshalter mit geeignetem Klebstoff an dem Textilgitter 1 arretiert werden. Der Abstandshalter kann als eine dreidimensionale textile

Gitterstruktur ausgestaltet sein. In diesem Fall kann er durch das Biegen von

Textilgittern hergestellt werden. So können zwei u-förmige Gitterbestandteile 4 und 5 gebildet und zu einem doppel-T-förmigen Gebilde zusammengesetzt werden (Figur 10). Auch die Anhaftung zwischen den beiden Gitterbestandteilen 4 und 5 kann durch Klebstoff herbeigeführt werden. Zu erwähnen bleibt noch, dass die Radien an der Verbindung zwischen den Schenkeln 7 des Abstandshalters 2 und seiner Querverbindung 21 in den Figuren sehr klein dargestellt sind. In der Regel wird es hier zu deutlich größeren Radien kommen.

[0041 ] In Figur 1 finden sich damit bereits das Textilgitter 1 und der

Abstandshalter 2 als Bestandteil der ersten Bewehrungsstrukturen 18. [0042] Figur 2 zeigt denselben Fertigungszustand desselben Bauelements 3 von oben. Anhand der Schraffurlinien ist angedeutet, dass die Faserstränge des

Textilgitters 1 eine 90° bzw. 180° Orientierung zu den Rändern des Textilgitters 1 aufweisen. Die Ausrichtung der Faserstränge, aus denen der Abstandshalter 2 besteht, sind gegenüber der Ausrichtung der Faserstränge des Textilgitters 1 um 45° gedreht, was vorteilhaft ist. Es sind - je nach Anwendungsfall - jedoch auch andere Winkel wie 0° oder 30° möglich.

[0043] Figur 3 zeigt einen etwas weiter fortgeschrittenen Fertigungszustand desselben Bauelements 3. Die Isolationselemente 6 sind bereits in das Bauelement eingefügt worden. Anhand der Figuren 3 und 10 wird auch deutlich, dass dem Abstandshalter 2 und seinen Bestandteilen mehrere Funktionen zukommen:

[0044] Die Schenkel 7 des Abstandshalters 2 umgreifen die Enden der

Isolationselemente 6, die plattenförmig ausgeführt sind. Damit definieren die

Schenkel 7 die Ausnehmungen 8, in die die Isolationselemente 6 eingeführt sind.

[0045] Das vorgefertigte Bauelement 3 aus Figur 4 enthält zusätzlich zu den in Figur 3 gezeigten Merkmalen Distanzelemente 9. Diese sorgen für die

Aufrechterhaltung eines Abstandes zwischen den Isolationselementen 6 und den Schenkeln 7 des Abstandshalters 2. Auch das Distanzelement 10 erhält den Abstand zwischen dem Textilgitter 1 und dem Isolationselement 6 aufrecht. Der Sinn dieser Maßnahme wird anhand der Figur 7 klar:

[0046] Die Schenkel 7 des Abstandshalters 2 und das Textilgitter greifen tief in die Betonmatrix der ersten Betonschicht 1 1 ein, so dass der Schenkel 7 hier auch als Anschlusselement 19 im Sinne der Begriffsbildung der vorliegenden Druckschrift fungiert.

[0047] Der Aufbau des vorgefertigten Bauelements 3 aus Figur 5 entspricht zunächst dem bereits in Bezug auf Figur 4 Gesagten, wobei die oberen

Abstandshalter 9 eine etwas größere Distanz definieren als die entsprechenden Abstandshalter 9 in Figur 4. In Figur 5 ist jedoch bereits eine weitere zweite

Bewehrungsstruktur 12 zu sehen, die zusätzlich angebracht worden ist. Im

vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht diese Bewehrungsstruktur aus Metall. Sie kann in einem Betonwerk oder auf einer Baustelle auf herkömmliche Art und Weise dem vorgefertigten Bauteil, das metallfrei angeliefert wird, beigefügt werden. Hierzu kann z. B. Rödeldraht verwendet werden.

[0048] Figur 6 zeigt eine Schalform 13 mit einer ersten Betonschicht 1 1 . In eine solche Schalform 13 kann ein vorgefertigtes Bauelement 3 abgesenkt werden. Es ist von Vorteil, wenn ein vorgefertigtes Bauelement 3 mit den branchenüblichen

Toleranzen in die Schalform 13 passt (gemeint ist hier v. a. in der l/b Ebene).

[0049] Figur 7 zeigt eine Situation, in der das vorgefertigte Bauelement aus Figur 5 in die Schalform der Figur 6, die bereits mit einer ersten Betonschicht 1 1 befüllt war, abgesenkt wurde. Figur 7 zeigt auch, dass bereits eine zweite Betonschicht 14 auf dem vorgefertigten Bauelement aufgebracht ist. Diese zweite Betonschicht wird von der zweiten Bewehrungsstruktur 12 verstärkt. Nach dem Aushärten der

Betonschichten 1 1 und 14 kann ein fertiges Betonbauteil 15 aus der Schalform 13 entnommen werden.

[0050] Figur 8 zeigt einen Fertigungszustand eines anderen vorgefertigten Bauelements 3, das dreidimensionale textile Bewehrungsstrukturen aufweist, die in Figur 8 einen sinusförmigen Querschnitt zeigen. Auch solche Bewehrungsstrukturen können zustande kommen, indem textile Gitter wie das Textilgitter 1 einem

Umformprozess unterworfen werden. Insbesondere bei komplizierteren textilen Strukturen der gezeigten Art ist es von Vorteil, wenn Isolationselemente 6 in viskosem Zustand in Verbindung mit den ersten Bewehrungselementen gebracht werden. Am unteren Rand der Figur 8 ist die Formschicht 16 gezeigt. Eine solche Schicht kann z. B. aus Sand oder einem schweren Medium bestehen. Die ersten Bewehrungsstrukturen 18 haben wie erwähnt einen sinusförmigen Querschnitt. Über der Formschicht 16 ist viskoses Isolationsmaterial 17 aufgetragen, das im Laufe der Zeit zu ersten Isolationselementen 6 aushärtet. Die Formschicht 16 kann in der Regel bei der Herstellung einer Mehrzahl von vorgefertigten Bauelementen 3 verwendet werden. Falls die Formschicht 16 aus einem körnigen bzw.

pulverförmigen Material besteht, kann zu diesem Zweck eine Glättung der

Oberfläche der Formschicht vorgenommen werden, bevor ein neues vorgefertigtes Bauelement 3 mit Hilfe derselben Formschicht weiter veredelt wird. Das neue vorgefertigte Bauelement 3 wird dann wieder in die Formschicht 16 gedrückt, so dass ein Teil der Anschlusselemente 19 in diese Schicht 16 eintaucht und damit nicht von viskosem Isolationsmaterial 17 umschlossen werden kann.

[0051 ] Falls eine schwere Flüssigkeit - auf der eine vorzugsweise schaumartige Schicht aus viskosem Isolationsmaterial schwimmt - als Formschicht 16 verwendet wird, dürfte eine solche aktive Glättung der Oberfläche der Formschicht 16 überflüssig sein.

[0052] In Figur 9 ist ein vorgefertigtes Bauelement 3 gezeigt, das in der beschriebenen Weise hergestellt wurde. Die ersten thermischen Isolationselemente 6 sind bereits ausgehärtet. Die erste und zweite Betonschicht 1 1 , 14 sind bereits vorhanden, so dass von einem Betonbauteil - hier einem„Sandwichbauteil" - gesprochen werden kann.

[0053] Zu erwähnen bleibt noch das in den Figuren 8 und 9 gezeigte horizontale Bewehrungsteil 20, das die Verankerung der ersten Bewehrungselemente 18 in der zweiten Betonschicht 14 verbessert.

[0054] Allgemein ist es von Vorteil, wenn die Isolationselemente (6) von vorgefertigten Bauteilen (15) nicht von stärker Wärme leitenden Stoffen wie Metallen oder Beton durchgriffen werden.

[0055] In den vorstehend beschriebenen Figuren sind plattenförmige

vorgefertigte Bauelemente 3 und Betonbauteile 15 gezeigt, die ihrerseits

überwiegend plattenformig ausgeprägte Isolationselemente (6) enthalten. Bei diesen Körpern heißt„plattenformig", dass ihre Tiefe t deutlich geringer als ihre Länge I oder Breite b ist. Insbesondere bei solchen Bauteilen 15 ist es von Vorteil, wenn die Isolationselemente eine Ebene (hier in I- und b-Richtung) definieren, die nicht von stärker Wärme leitenden Materialien durchsetzt wird.

[0056] Vorteilhaft ist auch, wenn Betonbauteile 15 mehrere gitterartige

Bewehrungsstrukturen (z. T. aus beliebigem Material) aufweisen, die in I- und b- Richtung verlaufen.

[0057] Die Figur 1 1 zeigt ein Betonbauteil 15, das auf Figur 9 beruht. In

Ergänzung zu den Merkmalen des dort gezeigten Betonbauteils 15 sind in Figur 1 1 die Querschnittsflächen der Querstäbe 22 gezeigt, die formschlüssig in den ersten Bewehrungsstrukturen 18 aufgenommen sind. Auch die Querstäbe 22 verbessern die Verankerung der ersten Bewehrungsstrukturen 18 bzw. des ganzen vorgefertigten Bauelements 3 in der in der ersten Betonschicht 1 1 erheblich. Die Querstäbe können aus Metall oder aus einem textilen Bewehrungsmaterial sein.

[0058] In Figur 12 wird ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Bauelements 3 gezeigt. Dieses Bauelement hat zwei relativ dünne Betonschichten 1 1 und 14, die vorteilhafterweise annähernd gleich stark ausgeprägt werden. Beide Betonschichten können aus Sichtbeton hergestellt sein und so z. B. als Sichtwände z. B. im

Garagenbau dienen.

[0059] Bei einem Teil der gezeigten Betonbauteile 15 ist es vorteilhaft, das Bauteil 15 nach dem Abbinden der ersten Betonschicht 1 1 aus der Schalform 13 zu nehmen und zu drehen, um die zweite Betonschicht 14 schließlich in derselben oder einer anderen Schalform 13 herzustellen. Dies geschieht dann analog zur

Herstellung der ersten Betonschicht 1 1 : Die zweite Betonschicht 14 wird in der Schalform 13 gebildet und der Rest des späteren Bauteils wird auf die zweite

Betonschicht heruntergelassen.

[0060] Zu den bereits oben erwähnten Isolationsmaterialien ist noch

nachzutragen, dass auch ihre mechanischen Eigenschaften eine bedeutenden Rolle spielen können. Bei den geeigneten Schaummaterialien wird oft zwischen Weich- und Hartschaummaterialien unterschieden.

[0061 ] Zu den Problemen der Verarbeitung textiler Bewehrungsmaterialien gehört die mangelnde Begehbarkeit der Bewehrungsstrukturen. Insbesondere mit Hilfe harter Isolationsmaterialien - wie Hartschaum - als Bestandteil der vorgefertigten Bauelemente 3 lassen sich jedoch bereits vor dem Aushärten der betreffenden Betonschichten zumindest begehbare Zonen schaffen.

[0062] Wie bereits zuvor erwähnt enthalten die ersten Bewehrungsstrukturen 18 textile Bewehrungsstrukturen. Es hat sich darüber hinaus bei allen

Ausführungsbeispielen der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, auch die Bewehrungen der Betonschichten - also ggf. die der ersten 1 1 und/oder der zweiten Betonschicht 14 - mit textilen Bewehrungsstrukturen zu versehen. Dies kann so weit gehen, dass eine oder gar beide genannten Betonschichten 1 1 und 14 stahlfrei sind. Ggf. kann dann das ganze Betonbauteil stahlfrei und damit frei von metallischen Bestandteilen sein. [0063] Die vorgenannten Maßnahmen sind besonders vorteilhaft bei dem letzten Ausführungsbeispiel eines Betonbauteils bzw. seiner Herstellung anwendbar, das bzw. die vor dem Hintergrund der Figur 12 erläutert wurde.

Bezugszeichenliste

Textilg itter

Abstandshalter

Bauelement

u-förmiges Gitterbestandteil

u-förmiges Gitterbestandteil

Isolationselemente

Schenkel (des Abstandshalters 2)

Ausnehmung (des Abstandshalters 2)

Distanzelement

Distanzelement

erste Betonschicht

zweite Bewehrungsstruktur

Schalform

zweite Betonschicht

Betonbauteil

Formschicht

viskoses Isolationsmaterial

erste Bewehrungsstrukturen

Anschlusselemente

horizontales Bewehrungsteil

Querverbindung 21 des Abstandshalters 2

Querstab