Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SOUND INSULATION WALL OR FLOOR BUILDING ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/157001
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sound insulation wall or floor building element (5). Said element has a rigid, inherently stiff structural element (10) that encloses at least one cavity peripherally, and the at least one cavity is filled with granular material (18). The at least one cavity filled with the granular material (18) is enclosed on all sides.

Inventors:
HAUKE HARTMANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/051921
Publication Date:
August 06, 2020
Filing Date:
January 27, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HAUKE HARTMANN (DE)
International Classes:
E04C1/41; E04B1/82
Foreign References:
DE1771853B11971-11-25
EP2000607A22008-12-10
AT359254A1
Attorney, Agent or Firm:
SCHÖN, Thilo (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Wand- oder Deckenbauelement (5) mit einem wenigstens einen Hohlraum (12, 12a, 12b) umlaufend umgebenden starren, eigensteifen Strukturelement (10), dessen wenigstens einer Hohiraum (12, 12a, 12b) mit einem Granulat (18) gefüllt ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine mit dem Granulat (18) gefüllte Hohiraum (12, 12a, 12b) von allen Seiten umschlossen ist.

2. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach Anspruch 1 , dadurch gekenn zeichnet, dass der wenigstens eine Hohlraum (12, 12a, 12b) derart vollständig mit Granulat (18) ausgefülit ist, so dass kein freier Hohlraum oberhalb des Granulats (18) verbleibt.

3. Wand- oder Deckenbauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat (18) eine größere Dichte als geschüttetes Granulat, vorzugsweise eine Proctordichte zwischen 82% und 98%, weiter vorzugsweise zwischen 85% und 95% aufweist.

4. Wand- oder Deckenbauelement nach einem der vorangehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum zusätzlich zum Granulat (18) eine Stützstruktur (34) angeordnet ist.

5. Wand- oder Deckenbauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass die Stützstruktur (34) eine dreidimensionale Struktur, vorzugsweise eine dreidimensional vernetzte Struktur ist.

6. Wand- oder Deckenbauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Stützstruktur (34) eine Vielzahl von vorzugsweise im Wesentlichen gleichgroßen Einzelkörpern (30) aufweist, deren Volumen jeweils wenigstens das 100-fache, vorzugsweise wenigstens das 500-fache des Volumens des größten Granulatkorns des Granulats (18) aufweist, wobei die Einzeikörper (30) vorzugsweise mittels eines ausgehärteten Bindemittels zu einem starren Gesamtkörper verbunden sind, und wobei das Bindemittel diesen starren Gesamtkörper weiter vorzugsweise kraftschlüssig mit dem Strukturelement verbindet.

7. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach einem der vorangehenden An sprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Hohlraum (12, 12a, 12b) von einer ersten Stirnseite (10a) zu einer zweiten Stirnseite (10b) des Strukturelements (10) erstreckt, so dass das Strukturelement (10) den wenigstens einen Hohlraum (12, 12a, 12b) ausschließlich umlaufend, nicht an den Stirnseiten (10a, 10b) umgibt, und

dass der Verschluss an der ersten Stirnseite (10a) mittels eines ersten Verschiusselements (14) und der Verschluss an der zweiten Stirnseite (10b) mittels eines zweiten Verschlusselements (16) erfolgt,

oder

dass das Strukturelement (10) an der ersten Stirnseite (10a) eine integrale Stirnwand (11) aufweist und dass der Verschluss an der zweiten Stirnseite (10b) mittels eines zweiten Verschlusselements (16) erfolgt.

8. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Verschiusselemente, soweit vorhan den vorzugsweise beide Verschlusselemente, zumindest teilweise aus ei nem aushärtenden Material besteht, wobei das aushärtende Material vorzugsweise Zement, Mörtel oder Beton ist, und/oder einen aushärtenden Schaum und/oder einen Kunststoff enthält.

9. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Verschlusselemente, soweit vorhanden vorzugsweise beide Verschlusselemente, aus einem ex pandierenden Material, insbesondere aus einem thermisch expandieren den Material, insbesondere aus Perlit besteht. 10. Wand oder Deckenbauelement (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Struktureiement (10) mehrere sich parailei zueinander erstreckende Hohlräume (12, 12a, 12b) aufweist.

11. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein erster Hohlraum (12a) mit einem ersten Granulat befüllt ist und dass wenigstens ein zweiter Hohlraum (12b) mit ei nem zweiten Granulat befüllt ist, wobei sich das erste Granulat und das zweite Granulat in wenigstens einer Eigenschaft, insbesondere in ihrer Korngröße oder ihrem Korngrößenbereich, voneinander unterscheiden, und/oder wobei erster Hohlraum (12a) und zweiter Hohlraum (12b) unterschiedliche Querschnittsformen- oder flächen aufweisen.

12. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrheit der Hohlräume (12), vorzugsweise alle Hohlräume (12), mit Granulat (18) gefüllt sind.

13. Wand- oder Deckenbaueiement (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei Hohlräume (12) nicht mit Granulat (18) gefüllt sind und an wenigstens einer Stirnseite nicht verschlossen sind.

14. Wand- oder Deckenbauelement (5) nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (10) aus Ton, Beton, Blähbeton, Porenbeton, Leichtbeton, Bimsstein oder Kalksandstein besteht und/oder dass das Granulat aus Sand, insbesondere aus Quarz sand, besteht, wobei der Sand vorzugsweise eine Korngröße zwischen 0,1 mm und 2 mm aufweist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Wand- oder Deckenbauteils mit folgenden Schritten:

Bereitstellen eines wenigstens einen Hohlraum (12, 12a, 12b) umlaufend umgebenden starren, eigensteifen Strukturelements (10), wobei eine erste Stirnseite entweder mittels eines ersten Verschlusselements oder mittels einer integralen Stirnwand verschlossen ist, Einfüllen von Granulat (18) in den wenigstens einen Hohlraum (12, 12a; 12b),

- Verdichten des Granulats, vorzugsweise durch Rütteln des Strukturelements,

Verschließen der zweiten Stirnseite des Hohlraums mit einem zweiten Verschlusselement derart, dass kein freier Hohlraum zwischen Granulat und zweitem Deckel verbleibt

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen des Granulats eine Stützstruktur im Hohlraum erzeugt oder in diesen eingebracht wird, wobei dieser Schritt vorzugsweise folgende Schritte auf weist:

- Einfüllen einer Vielzahl von Einzelkörpern, deren Volumen jeweils wenigstens das 100-fache, vorzugsweise wenigstens das 500-fache des Volumens des größten Granulatkorns des Granulats aufweist, wobei

die Einzelkörper vorzugsweise mit einem aushärtenden Bindemittel überzogen sind.

Description:
Schalldämmendes Wand- oder Deckenbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Wand- oder Deckenbauelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 15.

In der Bautechnik sind starre, eigensteife Strukturelemente bekannt, welche wenigstens einen Hohlraum umlaufend umgeben. Solche Strukturelemente werden häufig als„Hohlblöcke“ oder„Hohlziegel“ bezeichnet und können insbesondere aus Ton, Beton, Blähbeton, Porenbeton, Leichtbeton, Bimsstein oder Kalksandstein bestehen. Meist erstreckt sich der wenigstens eine Hohlraum von einer ersten Stirnseite des Strukturelements bis zu einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Strukturelements, das heißt, dass der wenigstens eine Hohlraum an den beiden Stirnseiten offen ist. Häufig sind mehrere sich parallel zueinander erstreckende Hohlräume vorgesehen. Das Vorsehen solcher Hohlräume macht das Wandbauelement leichter und trägt häufig auch zu einer verbesserten Wärmedämmung bei. Beispielsweise sind die unter dem Handelsnamen„Poroton“ vertriebenen Hohlsteine weit verbreitet.

Derartige Hohlblöcke oder Hohlziegel sind häufig als Wandbauelemente (also zum Erzeugen von Mauern) ausgebiidet, es ist jedoch auch bekannt, auf Trägern aufliegende Hohlblöcke oder Hohlziegel als Deckenbauelemente zu verwenden.

Aufgrund der geringen Gesamtdichte haben solche hohlen Strukturelemente (und daraus gefertigte Wände oder Decken) jedoch nur eine relativ geringe Schalldämmung, was den Einsatz solcher Strukturelemente in vielen Einsatzbereichen problematisch macht. Um die Dichte zu erhöhen, was grundsätzlich zu einem verbesserten Schallschutz führt, ist es bekannt, Strukturelemente, wie sie eben beschrieben wurden, mit Beton auszugießen. ln der gattungsbildenden AT 359 254 A1 ist ein solcher Hohlblockstein vorgeschlagen, welcher sowohl schall- als auch wärmedämmend wirken soll. Der hier beschriebene Hohlblockstein weist mehrere Löcher auf, von denen ein Teil mit einem leichten, wärmedämmenden Material und ein Teil mit einem schweren, schalldämmenden Material gefüllt ist. Unter anderem wird vorgeschiagen, zumindest einen Teil der Löcher als Sacklöcher auszubilden. Als schweres Material wird unter anderem Beton und Sand vorgeschlagen. Im Falle von Sand wird unter an derem vorgeschlagen, diesen in einen Teil der Löcher einzuschütten.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gat tungsgemäßes Wand- oder Deckenbauelement derart weiterzubilden, dass seine Schallschutzeigenschaften weiter verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Wand- oder Deckenbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wand- oder Deckenbauelements ist in Anspruch 17 angegeben.

Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Hohlraum zumindest teilweise mit einem Granulat, insbesondere mit Quarzsand, gefüllt und vollständig umschlossen, so dass sich ein dauerhaft definierter Zustand ergibt. Vorzugsweise ist das Granulat in diesem definierten Zustand gegenüber dem lose eingeschütteten Zustand verdichtet und der wenigstens eine Hohlraum ist vollständig mit Granulat ausge füllt, sodass kein freier Hohlraum oberhalb des Granulats verbleibt und sich das Granulat„als Ganzes“ nicht mehr innerhalb des Hohlraums bewegen kann und an allen Außenseiten an einem festen Bauteil anliegt.

Das so eingeschlossene und definierte Granulat wirkt anders als eine Füllung aus Beton oder eine andere„nur schwere“ Füllung. Neben der Erhöhung der Gesamtdichte des Wand- oder Deckenbauelements (und damit beispielsweise einer aus solchen Wandbauelementen gemauerten Wand) führt die Füllung mit Granulat (also mit einer Vielzahl nicht stoffschlüssig miteinander verbundener Teilchen) zu einer Dissipation der Schallenergie. Der schallschluckende Effekt kommt im Wesentlichen dadurch zustande, dass jedes Granulat-Korn die ankommende Schall- welle streut, so dass aufgrund der Vielzahl der Granulat-Körner der Schall nahezu vollständig weg interferiert wird. Da die Körner im Granulat eine gewisse„Mikrobeweglichkeit“ haben, wirkt jedes für sich als Streupunkt. Dieser Effekt kann je doch nur dann in idealer Weise eintreten, wenn das Granulat (welches zumeist Sand ist), in einem passend verdichteten Zustand vorliegt. Bei einer zu geringen Verdichtung (insbesondere, wenn das Granulat nur eingeschüttet wird), ist der Energieeintrag vom Strukturelement in das Granulat zu gering, bei einer zu gro ßen Verdichtung geht die Beweglichkeit der Körner verloren, das Granulat wirkt dann ähnlich wie eine Betonfüliung. Letzteres gilt auch bei nassem oder gebundenem Sand. Es ist deshalb ein wesentlicher Verfahrensschritt, dass das Granu lat nach Einfüllen in den Hohlraum verdichtet wird. Dies kann insbesondere durch Rütteln des gesamten, bereits befüllten Strukturelements erfolgen. Dieser Verfahrensschritt wird in der Regel durchgeführt, bevor die Öffnung, durch welche das Granulat in den Hohlraum eingefüllt wurde, verschlossen wird. Insbesondere in dem Fall, dass das Verschlusselement, welches diese Öffnung verschließt, während des Aushärtens sein Volumen vergrößert, kann der Verdichtungsschritt je doch auch zeitlich mit dem Verschließen der Öffnung zumindest teilweise zu sammenfallen, wobei die Volumenvergrößerung des Verschlusselements zum Verdichten beitragen kann. Durch den Verschluss des Hohlraums derart, dass der Verschluss das Granulat berührt, ist sichergestellt, dass auch bei Transport von der Produktionsstätte zur Baustelle das Granulat in seinem definierten Zustand verbleibt. Weiterhin ist das Granulat vor Feuchtigkeit geschützt. Bekanntermaßen ist nasser Sand nicht mehr rieselfähig, er hat also keine Granulateigenschaften im Sinne dieser Anmeldung. Er hat dann nicht mehr die erfindungsgemäßen schallschluckenden Eigenschaften, er wirkt lediglich als schwere Masse. Durch das Verdichten wird auch sichergestellt, dass das Granulat in sehr engem Kontakt zum Strukturelement steht, so dass ein möglichst weitgehender Form- und Kraft- schiuss vorliegt, welcher für den Energieeintrag vom Strukturelement in den Sand günstig ist. Das eingeschlossene Granulat behält grundsätzlich seine Rieselfähigkeit, das heißt, es wäre wieder normales, rieselfähiges Granulat, wenn es aus dem Hohlraum„befreit“ würde. Um den Übertritt des Schalls vom Strukturelement in das Granulat weiter zu ver bessern, ist es vorteilhaft, wenn das Strukturelement und das Granulat sich stofflich möglichst ähnlich sind, um Grenzflächeneffekte zu minimieren. Da die meisten Baustoffe, aus denen Hohlblöcke gefertigt werden, sandbasiert sind, ist Sand, insbesondere Quarzsand zumeist das bevorzugte Granulat.

Der optimale Grad der Verdichtung kann nicht allgemein angegeben werden; er hängt unter anderem vom Material des Strukturelementes, dem Material des Granulats, der Korngröße des Granulats, beziehungsweise dessen Sieblinie, und der Geometrie des Hohlraums ab, es können jedoch einige Grundsätze und Größen ordnungen angegeben werden:

Wie dies bereits erwähnt wurde, sollte das Granulat dichter als in loser Schüttung, aber weniger dicht als ein dichter Boden sein. Eine geeignete Proctordichte nach DIN 1054 eines als Granulat dienenden Sandes liegt im Allgemeinen um 90% {+ 5%), wenn der Sand eine Gleichförmigkeitszahl U (nach DIN 18196) um 3 aufweist.

Eine für die meisten Einsatzzwecke passenden Korngröße liegt in der Regel zwischen 0,1 und 2 mm.

In der Regel sollten Hohlräume mit kleinerem Durchmesser mit feinerem Granulat befüllt werden als Hohlräume mit einem größeren Durchmesser.

Um ein größeres Frequenzspektrum des zu dämpfenden Schalls abzudecken, kann es bevorzugt sein, in einem Wandbauelement Hohiräume unterschiedlicher Querschnitte vorzusehen und diese mit dem jeweils passenden Granulat zu befül- len.

Dadurch, dass der Hohlraum und damit das Granulat von allen Seiten umschlossen ist, kann das Wand- oder Deckenbauelement beispielsweise wie ein gewöhn licher Mauerstein verarbeitet werden, insbesondere ist keine„Nachbehandlung“ notwendig. Außerdem ist das Granulat dauerhaft vor Umwelteinflüssen geschützt und behält seine Granulateigenschaften.

Um die oben genannten Ziele zu erreichen, bieten sich insbesondere folgende Herstellungsverfahren an:

Man kann von einem handelsüblichen Hohlblock ausgehen, welcher wenigstens einen (zumeist mehrere) Hohlräume aufweist, welche sich von einer ersten Stirn seite zu einer zweiten Stirnseite dieses Hohlblocks (also des Strukturelements) erstrecken. In einem ersten Verfahrensschritt wird der wenigstens eine Hohlraum an der ersten Stirnseite verschlossen. Nachfolgend wird Granulat in den Hohl raum eingebracht, in der Regel hineingeschüttet. Hieran schließt sich ein Verdichtungsschritt, insbesondere durch Rütteln, an. Abschließend wird der Hohlraum an der zweiten Stirnseite verschlossen. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn zumindest eines der Verschlusselemente, vorzugsweise beide Verschlusselemen te, aus einem aushärtenden Material und/oder einem expandierenden Material bestehen. Wie man auch später mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele sehen wird, lässt sich somit erreichen, dass das Granulat den Hohlraum vollständig aus füllt, in sehr gutem mechanischen Kontakt zum Strukturelement steht und seine Eigenschaften, insbesondere seine Dichte, auch beim Transport und der Weiter verarbeitung beibehält.

Dasselbe lässt sich erreichen, wenn die Stirnseite des Strukturelementes an einer Seite geschlossen ist.

Das aushärtende Material der Verschlusselemente kann zur Verstärkung zusätzlich Fasern, insbesondere Pflanzenfasern, und/oder Hack-Schnitzel, insbesondere Kork-Hackschnitzel, enthalten.

Da der Frequenzgang der Schallabsorption von den konkreten Eigenschaften des Granulats, insbesondere seiner Korngröße, abhängt, kann es zur akustischen Anpassung vorteilhaft sein, in unterschiedlichen Hohlräumen unterschiedliche Granulate vorzusehen, welche sich in wenigstens einer mechanischen Eigen- schaft unterscheiden, wie dies bereits erwähnt wurde. Dieser Unterschied kann insbesondere in der Korngröße bzw. im Korngrößenbereich des Granulats liegen. Hierbei kann in der Regel auf die handelsüblichen Korngrößenbereiche 0 bis 0,3 mm, 0,1 bis 0,4 mm, 04, bis 0,8 mm, 0,7 bis 1 ,2 mm usw., zugegriffen werden.

In der Regel ist es jedoch bevorzugt, dass der Sand, welcher für die Schalldissipation zuständig ist, eine relativ kleine Körnung von beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm hat oder aufweist. Insbesondere bei relativ großen Hohlräumen kann sich jedoch hierdurch das Problem ergeben, dass nur ein relativ kleiner Randbereich der im Hohlraum angeordneten Sandsäule an der Schalldissipation teilnimmt und der Kern der Säule nur als weitere schwere Masse dient.

In einer Weiterbildung wird deshalb vorgeschiagen, dass im Hohlraum zusätzlich zum Granulat eine Stützstruktur angeordnet ist. Diese steht sowohl mit dem Strukturelement und/oder einem Deckel als auch mit dem Granulat in Verbindung und besteht vorzugsweise aus einem Material, welches sowohl dem Material des Strukturelements als auch dem Material des Sandes ähnlich ist, um so als Schall leiter ins Innere des Hohlraumes zu dienen. Um diese Aufgabe ideal erfüllen zu können, weist die Stützstruktur vorzugsweise eine dreidimensional vernetzte Struktur auf, weiche jedoch keine abgeschlossenen Hohlräume bildet.

Um die besten Ergebnisse zu erzielen, bildet die Stützstruktur einen zusammen hängenden Körper. Ein solcher zusammenhängender Körper könnte grundsätz lich für jeden Hohlraum vorgefertigt und dann in den entsprechenden Hohiraum eingesetzt werden. Dies ist fertigungstechnisch jedoch in der Regel sehr aufwendig. Vorzugsweise besteht die Stützstruktur deshalb aus einer Vielzahl von vor zugsweise im Wesentlichen gleichgroßen Einzelkörpern (beispielsweise Kies), deren Volumen jeweils wenigstens das 100-fache, vorzugsweise wenigstens das 500-fache des Volumens des größten Granuiatkorns des Granulats aufweist, wobei die Einzelkörper vorzugsweise mittels eines ausgehärteten Bindemittels zu einem starren Gesamtkörper verbunden sind. Hierbei verbindet das Bindemittel diesen starren Gesamtkörper weiter vorzugsweise kraftschlüssig mit dem Strukturelement. Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Be zug auf die Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Strukturelement,

Figur 2 einen Schnitt durch das in Figur 1 gezeigte Strukturelement entlang der Ebene A-A,

Figur 3 das Strukturelement der Figur 2 und eine Wanne mit einem Bad flüssigem Zement, Mörtel oder Beton,

Figur 4 das in Figur 3 Gezeigte nach Absenken des Strukturelementes in das Bad,

Figur 5 einen nachfolgenden Produktionsschritt,

Figur 6 das in Figur 5 Gezeigte, nachdem zumindest einige Hohlräume mit

Granulat befüllt wurden,

Figur 7 einen nachfolgenden, abschließenden Produktionsschritt,

Figur 8 das in Figur 7 Gezeigte, nach Abschluss des Herstellungsvorganges des Wand- oder Deckenbauelements,

Figuren 9

bis 12 ein alternatives Herstellungsverfahren,

Figur 13 das nach dem Herstellungsverfahren der Figuren 9 bis 12 hergestell te Wand- oder Deckenbauelement, Figur 14 eine alternative Ausgestaltung des Strukturelementes in einer der Figur 2 entsprechenden Darstellung,

Figur 15 ein aus dem Strukturelement der Figur 14 hergestelltes Wand- oder

Deckenbauelement in einer der Figur 14 entsprechenden Darstel lung,

Figuren 16

bis 22 die Herstellung eines Wand- oder Deckenbauelements, bei dem zumindest in einem Teil der Hohlräume zusätzlich zu dem Granulat eine Stützstruktur angeordnet ist,

Figur 23 eine weitere Ausgestaltung des Struktureiementes in einer der Figur

1 entsprechenden Darstellung,

Figur 24 eine weitere alternative Ausgestaltung des Strukturelementes in einer der Figur 23 entsprechenden Darstellung und

Figur 25 erfindungsgemäße Decken bauelemente im eingebauten Zustand in einer Schnittdarstellung, wobei die Schnittebene vertikal verläuft,

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Strukturelement, welches beispielsweise in Form eines„Hohlziegels“ ausgebildet sein kann. Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch dieses Strukturelement entlang der Ebene A-A in Figur 1. Das Strukturelement 10 besteht dann, wenn es sich um einen Ziegel handelt, aus Ton, kann aber auch aus Beton, Blähbeton, Porenbeton, Leichtbeton, Bimsstein oder Kalksandstein bestehen. Durch das Strukturelement 10 erstrecken sich von seiner ersten Stirnseite 10a zu seiner zweiten Stirnseite 10b Hohlräume 12a, 12b welche im gezeigten Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet sind und sich parallel zueinander erstrecken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Arten von Hohlräumen vorgesehen, welche sich durch ihre Durchmesser unterscheiden. Dies ist jedoch nur als beispielhaft zu verstehen, grundsätzlich könnte auch nur ein Hohlraum vorgesehen sein (hierauf wird noch später eingegangen) oder es können eine Mehrzahl von gleichartigen Hohlräumen vorgesehen sein oder es kann auch eine beliebige Anzahl unterschiedlich gestalteter Hohlräume vorgese hen sein. Außer durch ihre Querschnittsfläche können sich unterschiedliche Hohlräume auch in ihrer Querschnittsform unterscheiden. Derlei Strukturelemente sind in der Bautechnik bekannt und weit verbreitet.

In der Figur 3 ist die Vorbereitung zu einem ersten Weiterverarbeitungsschritt il lustriert. In diesem ersten Weiterverarbeitungsschritt sollen die Hohlräume an der ersten Stirnseite 10a des Strukturelementes verschlossen werden. Im beschriebenen Verfahren wird hierzu das Strukturelement 10 in ein Bad 14a aus flüssigem Zement, Mörtel oder Beton getaucht, wobei der Zement, der Mörtel oder der Be ton vorzugsweise relativ zäh und schnell abbindend ist. Nach Herausnehmen des Strukturelementes 10 und Abbinden des Materials, welches die Hohlräume 12 an der ersten Stirnseite 10a des Strukturelementes 10 verschließt, so dass erste Verschlusselemente 14 gebildet werden, wird von der zweiten Stirnseite 10b her Granulat 18, insbesondere in Form von Quarzsand, in zumindest einige der Hohlräume 12 eingefüllt. Häufig wird es zu bevorzugen sein, alle oder zumindest die meisten der Hohlräume 12 mit Granulat 18 zu befüllen. Manchmal kann es jedoch bevorzugt sein, wenigstens zwei Hohlräume ungefüllt zu lassen, um Greifer zum Transport und zum Verarbeiten der fertigen Wandbauelemente einsetzen zu können. Es ist weiter bevorzugt, dass die Hohlräume, welche mit Granulat befüllt werden, bis knapp unterhalb der zweiten Stirnseite 10b mit Granulat 18 zu befüllen. Es kann bevorzugt sein, die Hohlräume mit dem größeren Durchmesser mit gröberem Sand zu befüllen als die Hohlräume mit dem kleineren Durchmesser.

Die Figur 6 zeigt den Zustand, nachdem das Auffüllen mit Granulat 18 abgeschlossen ist. Anschließend wird das Granulat verdichtet, beispielsweise durch Rütteln des nun befüllten Strukturelements, wie dies durch den Doppelpfeil in Fi gur 6 angedeutet ist.

In einem abschließenden Herstellungsschritt werden die mit Granulat 18 befüllten Hohlräume an der zweiten Stirnseite 10b des Strukturelementes 10 verschlossen. Dies geschieht in der Regel erst nach dem Verdichten. Im gezeigten Ausfüh rungsbeispiel kann dies durch Auffülien mit flüssigem Zement, Mörtel oder Beton (Bezugszeichen 16a) erfolgen (Figur 7). Hierdurch verbleiben keine Hohiräume zwischen dem Granulat 18 und den so gebildeten Verschlusseiementen 14, 16.

Nach Aushärten des eingefüllten Zements, Mörtels oder Betons, wodurch sich zweite Verschlusselemente 16 bilden, ist der Herstellungsprozess abgeschlossen. Das vollständige Bauelement 5 ist in Figur 8 gezeigt. Dieser kann wie ein ge wöhnlicher Mauerstein verarbeitet (das heißt gemauert) werden, wobei es in der Regel zu bevorzugen ist, dass sich die mit Granulat 18 befüllten Hohlräume 12 vertikal erstrecken. Als Strukturelemente können bei dieser Herstellungsweise beispielsweise handelsübliche Poroton-Steine verwendet werden.

Mit Bezug auf die Figuren 9 bis 13 wird ein alternatives Herstellungsverfahren zu dem eben beschriebenen Herstellungsverfahren beschrieben. Der erste Unter schied besteht darin, dass die ersten Verschlusselemente (wie die zweiten Verschlusselemente des eben beschriebenen Ausführungsbeispiels) von oben in die Hohlräume 12 eingefüllt werden. Ein weiterer Unterschied besteht in der Art der Verschlusselemente 14, 16, diese bestehen hier nämlich aus sogenanntem Perlit. Perlit liegt im Rohzustand in Form eines Granulats vor, welches bei Wärmeeinwirkung stark expandiert, so dass es, da es von den Wänden des Hohlraums umge ben ist, hierdurch hinreichend stabile Verschiusselemente bildet.

Wie in Figur 9 gezeigt, wird zunächst Rohperlät 14b in jeden Hohlraum 12 einge füllt, so dass sich eine dünne Bodenschicht bildet. Hierzu muss das Strukturele ment 10 auf einer Platte 28 oder dergleichen aufliegen.

Das Strukturelement 10 mit dem Rohperlit wird nun erhitzt, so dass sich die ers ten Verschlusselemente 14 bilden. Durch das Aufblähen des Rohperlits verspannt sich dieses so stark in den Hohlräumen, dass das Perlit seine Granulateigenschaften verliert und mechanisch stabile Verschlusspfropfen bildet. Wie in Figur 11 gezeigt, wird nun das Granulat 18, insbesondere der Sand, in die Hohlräume 12 eingefüllt. Auf das Granulat 18 wird nun wieder Rohperlit 16b auf gebracht (Figur 12), welches dann unter Wärmeinwirkung die zweiten Verschlusselemente 16 bildet. Durch das Aufquellen des Rohperlits 16b der zweiten Ver schlusselemente 16 erfolgt eine Nachverdichtung und damit eine besonders gute Anbindung des Granulats 18 an das Struktureiement 10.

Grundsätzlich wäre es auch möglich, die ersten Verschlusselemente 14 und die zweiten Verschlusselemente 16 durch nur einmalige Wärmeeinwirkung fertigzustellen. In diesem Fall müsste dem Rohperlit 14b der ersten Verschlusselemente 14 Platz gegeben werden, um sich insbesondere nach unten vertikal ausdehnen zu können.

In einem ähnlichen Verfahren könnte statt Rohperlit auch ein anderes expandie rendes Material, wie beispielsweise Polyurethan, eingesetzt werden.

Sofern expandierendes Material zur Erzeugung von Verschlusselementen einge setzt wird, kann dies zu einer weiteren Verdichtung des Granulats führen. Gegebenenfalls muss dies beim Verdichtungsschritt berücksichtigt werden. Grundsätzlich ist es in diesem Fall auch möglich, das Granulat während dem Expandieren der Verschlusselemente zu verdichten.

Die eben beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen nur Beispiele für den Einsatz von aushärtenden und/oder expandierenden Materialen zur Herstellung der Verschlusselemente 14, 16. Es könnten auch beispielsweise aushärtende Kunst stoffe eingesetzt werden, welche auch faserversstärkt sein könnten. Weiterhin könnten Hackschnitzel, wie Korkhackschnitzel, oder ein Granulat beigemischt sein. In manchen Anwendungsfällen könnte es auch sinnvoll sein, wenigstens einen Teil der Verschlusselemente mit einem Netz oder Gitter zu verstärken.

Die Figur 14 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Strukturelementes 10, welches zu einem erfindungsgemäßen Wandbauelement weiterverarbeitet wer den kann, indem wenigstens ein Teil der Hohlräume 12 dieses Strukturelementes 10 mit Granulat, insbesondere mit Quarzsand, befüllt wird. Im Unterschied zum Strukturelement 10 des ersten Ausführungsbeispiels weist dieses an der ersten Stirnseite 10a eine integrale Stirnwand 11 auf, so dass der erste Hersteliungs- schritt des Schließens der Hohlräume 12 an der ersten Stirnseite 10a entfällt. Im Übrigen ist die Herstellung wie oben beschrieben: Zumindest ein Teil der Hohl räume 12 wird mit Granulat befüllt, das Granulat wird verdichtet und zumindest die mit Granulat befüllten Hohlräume werden an der zweiten Stirnseite 10b verschlossen (Figur 15).

Mit Bezug auf die Figuren 16 bis 22 wird nun an einem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel die Herstellung eines Wand- oder Deckenbauelements beschrieben, bei dem wenigstens ein Hohlraum (dargestellt: alle Hohlräume) zusätzlich zum Granulat eine Stützstruktur aufweist, welche den Schallenergie-Eintrag in das Granulat weiter verbessert. Im dargesteilten Ausführungsbeispiel ist das Strukturelement so aufgebaut wie das Strukturelement des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 8 und auch das erste Verschlusselement ist ausgebildet und hergestellt wie dort beschrieben. Es ist an dieser Stelle jedoch zu betonen, dass das Strukturelement auch wie in Figur 14 gezeigt ausgebildet sein könnte oder dass das erste Verschlusselement wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 9 bis 13 ausgebildet sein könnte.

Wie in Figur 16 gezeigt, wird zumindest ein Hohiraum, vorzugsweise mehrere o- der alle Hohlräume (hier die Hohlräume 12b) vor Einfüllen des Granulats jeweils mit einer Mehrzahl von Einzelkörpern 30 befüllt. Diese Einzelkörper sind vorzugsweise im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet und bestehen aus einem Material, welches dem des Granulats ähnlich ist. Der Durchmesser dieser Einzelkörper 30 beträgt vorzugsweise das 0,2- bis 0,5-fache des Durchmessers des jeweiligen Hohlraums, ist also um einige Größenordnungen größer als der Durchmesser des größten Granulatkorns. Hierdurch verbleibt ein zusammenhän gender Hohlraum, der nicht von den Einzelkörpern 30 ausgefülit ist.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt, welcher bevorzugt, jedoch nicht unbe dingt zwingend ist, wird in die mit den Einzelkörpern 30 teilweise gefüllten Hohl- räume eines flüssiges, aushärtendes Bindemittel 32, beispielsweise eine dünne Zementmilch gegeben, jedoch nur so viel, dass die Einzeikörper 30 zumindest teilweise umhüllt werden und weiterhin ein zusammenhängender Hohlraum verbleibt. Nach Aushärten dieses Bindemittels bildet sich somit ein eine Stützstruktur 34 bildender, aus den Einzelkörpern 30 und dem ausgehärteten Bindemittel 32a bestehender Gesamtkörper. Die Stützstruktur 34 ist somit eine dreidimensional vernetzte Struktur (Figuren 17 und 18).

In den nächsten Verfahrensschritten wird nun in die verbleibenden Hohlräume Granulat 18 eingefüllt und anschließen verdichtet, wie dies bereits beschrieben wurde Hierbei sollte so viel Granulat eingefüllt werden, dass auch nach dem Ver dichten die Stützstruktur 34 vollständig bedeckt ist (Figuren 19 bis 21).

Nun werden noch die zweiten Verschlusselemente 16 hergestellt oder angeord net, beispielsweise so, wie dies im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 8, oder so, wie dies im Ausführungsbeispiel der Figuren 12 und 13 beschrieben wurde. Die Herstellung des Wand- oder Deckenbauelements ist damit abgeschlossen.

Grundsätzlich könnten die Stützstrukturen auch vorgefertigt sein und in ihrem fertigen Zustand in die Hohlräume eingeführt werden; dies dürfte jedoch zumeist einen größeren Herstellungsaufwand bedeuten. In jedem Fall hilft die Stützstruk tur dabei, die Schallenergie in das gesamte jeweils zur Verfügung stehende Granulat einzuleiten, wodurch die dissipierte Schallenergiemenge erhöht wird.

Wie in Figur 23 gezeigt ist, kann das Strukturelement auch nur einen einzigen Hohlraum 12 umschließen. Ein Ausführungsbeispiel eines Strukturelementes 10 mit vier im Wesentlichen quaderförmigen Hohlräumen 12 ist in Figur 24 gezeigt. Wie dies bereits erwähnt wurde, können die erfindungsgemäßen Bauelemente sowohl Wandbauelemente als auch Deckenbaueiemente sein. Die Figur 25 zeigt schematisch die Verwendung erfindungsgemäßer Elemente als Deckenbauelemente, welche von Trägern 27 getragen werden. Die Strukturelemente 10 sind selbsttragend und bestehen vorzugsweise aus Ton, Beton, Blähbeton, Porenbeton, Leichtbeton, Bimsstein oder Kalksandstein.

Bezugszeichenliste

5 Wandbauelement

8 Flüssigmasse für Strukturelement

10 Strukturelement

11 integrale Stirnwand

10a erste Stirnseite

10b zweite Stirnseite

12 Hohlraum

12a erster Hohlraum

12b zweiter Hohlraum

14 erstes Verschlusselement

14a Zement- Mörtel- oder Betonbad (flüssiger Zement, Mörtel oder Beton)

14b Rohperlit

16 zweites Verschlusselement

16a flüssiger Zement, Mörtel oder Beton)

16b Rohperlit

18 Granulat

25 Deckenbauelement

27 Träger

28 Platte

30 Einzeikörper

32 Binder

32a ausgehärteter Binder

34 Stützstruktur