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Title:
METHOD FOR PRODUCING AN AT LEAST TWO-LAYERED EXTERNAL WALL ELEMENT AND EXTERNAL WALL ELEMENT PRODUCED USING SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/032889
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing an at least two-layered external wall element (1) for a building, comprising the following steps: introducing pourable light concrete into a form in order to produce a support layer (3); applying pourable insulating layer material onto the unhardened support layer (3) in order to produce an insulating layer (4) which is integrally connected to the support layer (3); evening out the surface of the insulating layer material and hardening. The insulating layer material is produced by mixing an expanded glass granulate (41) with a cement matrix. According to the invention, fine-grain particles (42) are also added while the insulating material is being mixed. An external wall element (1) produced according to this method has the support layer (3) consisting of light concrete and the insulating layer that is integrally connected to the support layer (3), containing the expanded glass granulate (41) and fine-grain particles (42). This results in a series production-compatible external wall element (1) with high quality surfaces, since the fine-grain particles (42) serve as 'lubricants' for reducing the considerable inner friction that occurs between the expanded glass particles (41).

Inventors:
ROMBERGER FRIEDRICH (AT)
Application Number:
PCT/EP1999/009221
Publication Date:
June 08, 2000
Filing Date:
November 26, 1999
Export Citation:
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Assignee:
HEILIT & WOERNER BAU AG (DE)
ROMBERGER GMBH (AT)
ROMBERGER FRIEDRICH (AT)
International Classes:
E04C2/04; E04C2/288; (IPC1-7): E04C2/04; E04C2/288
Foreign References:
DE19542315A11997-04-24
DE19643367A11998-04-16
DE29623459U11998-06-04
DE4124441A11993-01-21
US5112405A1992-05-12
DE19542315A11997-04-24
Attorney, Agent or Firm:
KUHNEN & WACKER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (Alois-Steinecker-Strasse 22 Freising, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines wenigstens zweischichtigen Außenwand elements (1) für ein Gebäude mit den Schritten : a) Einbringen von vergießfähigem Leichtbeton in eine Schalung zur Aus bildung einer Tragschicht (3) des Außenwandelements (1), b) Aufbringen von vergießfähigem Dämmschichtmaterial auf die nicht ausgehärtete Tragschicht (3) zur Ausbildung einer integral mit der Trag schicht (3) verbundenen Dämmschicht (4), c) Glätten der Oberseite des Dämmschichtmaterials, und d) Aushärten des Außenwandelements (1), wobei das Dämmschichtmaterial durch Vermischen eines Blähglasgranulats (41) mit einer Zementmatrix hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Mischen des Dämmschichtmaterials ferner feinkörnige Partikel (42) beigemengt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel (42) aus expandiertem Polystyrol beigemengt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beige mengten Partikel (42) eine Körnung von ca. 1 mm aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (42) in geringer Menge, insbesondere 1520 % des Stoffraum volumens, beigemischt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beigemengten Partikel (42) eine rauhe Oberfläche aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtbeton zur Ausbildung der Tragschicht (3) vorzugsweise ein hauf werksporiges Gefüge aufweist und durch Vermischen von Blähtonpartikeln (31) mit mit einer Zementmatrix hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementmatrix geschäumt wird und ein Schaumbildner zum Schäumen der Zementmatrix für die Tragschicht (3) und/oder für die Dämmschicht (4) auf den Grundstoffen Hämoglobin und/oder Zellulose basiert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dämmschichtmaterial Zinksterate beigemengt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dal3 dem Dämmschichtmaterial Glasoder KunststoffFasern beigemengt wer den.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen des Dämmschichtmaterials durch eine Mischeinrichtung, wel che hohe innere Scherkräfte herstellt, und insbesondere durch einen doppel welligen Trogmischer durchgeführt wird.
11. Außenwandelement (1) für ein Gebäude mit einer Tragschicht (3) aus Leichtbeton und einer integral mit der Tragschicht (3) verbundenen Dämm schicht (4), welche ein Gemenge aus einer Zementmatrix und Blähglasgra nulat (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmschicht (4) ferner feinkörnige Partikel (42) aufweist.
12. Außenwandelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (42) aus expandiertem Polystyrol sind.
13. Außenwandelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beigemengten Partikel (42) eine Körnung von ca. 1 mm aufweisen.
14. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, daß die Partikel (42) in geringer Menge, insbesondere 1520 % des Stoffraumvolumens, in der Dämmschicht (4) vorliegen.
15. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die beigemengten Partikel (42) eine rauhe Oberfläche aufwei sen.
16. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß der Leichtbeton der Tragschicht (3) vorzugsweise ein hauf werksporiges Gefüge hat und ein Gemenge aus Blähtonpartikeln (31) und einer Zementmatrix aufweist.
17. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Schaumbildner zum Schäumen der Zementmatrix für die Tragschicht (3) und/oder für die Dämmschicht (4) auf den Grundstoffen Hämoglobin und/oder Zellulose basiert.
18. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, dal3 die Dämmschicht (4) Zinksterate aufweist.
19. Außenwandelement nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dämmschicht (4) Glasoder KunststoffFasern aufweist.
Description:
Beschreibung Verfahren zum Herstellen eines wenigstens zweischichtigen Außenwandele- ments und dadurch hergestelltes Außenwandelement Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines wenigstens zwei- schichtigen Außenwandelements für ein Gebäude nach dem Oberbegriff des An- spruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Außenwandelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.

Ein derartiges Außenwandelement ist zum Beispiel aus der DE 195 42 315 A1 bekannt. Dieses weist eine statisch beaufschlagbare Traglage, die der Gebäu- deinnenseite zugerichtet ist, und eine Wärmedämmlage auf, die der Wandaußen- seite zugerichtet auf die Traglage aufgebracht ist. Die Traglage ist aus einem sta- tisch belastbaren Betonmaterial. Die Wärmedämmlage besteht aus Leichtbeton, der Leichtzuschlagstoff-Partikeln aufweist, die mit einer Bindemittelmatrix gebun- den sind. Die Leichtzuschlagstoff-Partikel können Blähglas-Granulatteilchen sein.

Ein derartiges Wandelement kann als industriell vorgefertigtes Außenwand- Fertigteil in Plattengestalt sowohl für Industriebauten als auch im privaten Woh- nungsbau verwendet werden. Hierbei muß das Außenwandelement die einander entgegenstehenden Anforderungen hinsichtlich guter Wärmedämmeigenschaften und einer ausreichenden statischen Belastbarkeit erfüllen.

Zur Herstellung dieses bekannten Außenwandelements wird eine als Innen- putz dienende Feinmörtelschicht auf einen Formtisch mit glattem Boden und seit- lich umfassenden Schalungsrändem aufgebracht. Anschließend wird der Beton für die Traglage in der statisch gewünschten Dicke aufgetragen und eventuell durch Rütteln oder Stampfen vorverdichtet. Unmittelbar danach wird dann die Wärme- dämmlage aufgebracht, bis die gewünschte Gesamtdicke des Wandelements er- reicht ist. Der für die Wärmedämmlage verwendete Isolierbeton soll an der Ober- seite durch einen Abziehvorgang eingeebnet werden. Erforderlichenfalls kann die- se Schicht zuvor auch durch Einwirkung von Vibration oder dergleichen vorver-

dichtet werden. Zudem ist es möglich, eine Deckschicht auf die Oberfläche der Wärmedämmlage als außenseitiger Abschluß des Wandelements aufzubringen.

Mit einem derartigen Wandelement wird bei guter statischer Belastbarkeit eine gute Wärmedämmung ermöglicht. Allerdings ergaben sich bei der Verarbei- tung erhebliche Probleme, da die aufgebrachte Wärmedämmlage nur sehr schwie- rig einzuebnen ist. Hierbei erwies sich das Dämmaterial als sehr sperrig, so daß auch unter sorgfältiger Verarbeitung kaum wirklich ebene Außenflächen möglich waren. Die sich so ergebende, ungleichmäßige Außenwandfläche ist insbesondere dann von Nachteil, wenn diese nicht oder nur mit einem dünnlagigen Oberputz abgedeckt wird. Insbesondere ist beim bekannten Verfahren keine gleichbleibende Oberflächenqualität in einer Serienfertigung möglich.

Aufgrund der sehr geringen Trockenrohdichte der Wärmedämmschicht die- ses bekannten Wandelements besteht während der Handhabung, z. B. beim Ent- schalen, Transport, Positionieren etc., zudem die Gefahr einer Beschädigung. So können insbesondere Eck-und Kantenbereiche der Wärmedämmschicht durch Abbrechen von Teilen schadhaft werden, wodurch sich z. B. unsaubere Verbin- dungsstellen zu Nachbarelementen ergeben. Dies verschlechtert die Dämmeigen- schaften in diesem Bereich und erfordert Nacharbeiten auf der Baustelle.

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Außenwandelements liegt darin, daß noch relativ dicke Wärmedämmlagen erforderlich sind, um insgesamt gute Wär- medämmeigenschaften zu ermöglichen. Ferner kann die Wärmedämmlage keinen Beitrag zur statischen Belastbarkeit des Wandelements leisten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Her- stellen eines mehrschichtigen Außenwandelements aufzuzeigen, welches sich auch zur Serienfertigung von derartigen Außenwandelementen mit guter Oberflächen- qualität eignet. Ferner soll ein verbessertes Außenwandelement hinsichtlich der Wärmedämmeigenschaften und/oder der mechanischen Widerstandsfähigkeit der Wärmedämmlage geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des An- spruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, einen vergießfähigen Leichtbe- ton in eine Schalung zur Ausbildung einer statisch belastbaren Tragschicht des Außenwandelements einzubringen. Anschließend wird auf die noch nicht ausge- härtete Tragschicht ein vergießfähiges Dämmschichtmaterial aufgetragen, welches Blähglasgranulat aufweist, das mit einer Zementmatrix gebunden ist. Die frei vor- liegende Oberseite des Dämmschichtmaterials wird schließlich geglättet und ein- geebnet, bevor das Außenwandelement trocknen bzw. aushärten kann. Das so ent- standene Außenwandelement stellt somit einen integralen Verbundkörper dar.

Von Vorteil ist hier, daß sich das Dämmschichtmaterial gemäß der vorlie- genden Erfindung besonders gut glätten läßt, da ihm zudem feinkörnige Partikel beigemengt werden. Offenbar wirken diese Partikel als eine Art Gleitmittel, durch welches die hohe innere Reibung zwischen den Glaspartikeln herabsetzbar ist. Er- findungsgemäß wurde hierbei erkannt, dal3 diese Reibungkräfte ein Verstreichen des Dämmschichtmaterials wesentlich erschweren, und daß derartige feinkörnige Partikel Abhilfe schaffen können. Damit wird es daher erstmals möglich, in zu- verlässiger und wiederholbarer Weise eine gute und gleichmäßige Oberflächen- struktur des Dämmschichtmaterials herzustellen.

Daher kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstmals auch in Serie ein mehrschichtiges Außenwandelement mit sehr guten Dämm-und Statikeigen- schaften hergestellt werden.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dal3 derartige feinkörnige Partikel allgemein verfügbar sind und zu deren Einbringung auf bekannte Verfahrensweisen zurück- gegriffen werden kann.

Ein weiterer Wirkungsmechanismus zwischen den feinkörnigen Partikeln und dem Blähglasgranulat bzw. der Zementmatrix ist erfindungsgemäß darin zu sehen, daß diese Feinstteilchen Hohlräume zwischen den gröberen Glaspartikeln füllen und dabei für eine bessere Verteilung des Bindemittels, also der Zementma- trix, sorgen. Dadurch kann eine höhere Festigkeit erzielt werden, da die somit bes- ser verteilte Zementmatrix ein stabileres"Gerüst"in der Dämmschicht schafft, ohne dal3 hierzu eine größere Menge an Zementmatrix erforderlich wäre. Wenn dies gewünscht sein sollte, kann aufgrund der mittels der Partikel verbesserten

dies gewünscht sein sollte, kann aufgrund der mittels der Partikel verbesserten Durchmischung der Komponenten auch mehr Bindemittel beigemengt werden, um so die mechanische Widerstandsfähigkeit der Dämmschicht weiter zu verbessern.

Insbesondere ist es jedoch auch möglich, mit einer relativ geringen Menge an Bin- demittel ein gute mechanische Widerstandsfähigkeit zu erzielen, wodurch eine geringe Trockenrohdichte und daher eine verbesserte Dämmwirkung verwirklicht werden kann.

Hierbei ist auch von Bedeutung, daß die feinkörnigen Partikel die Hohlräu- me zwischen den gröberen Glaspartikeln füllen und so hier vorhandene Kältebrük- ken besser schließen. Zudem können die Partikel selbst eine Dämmwirkung ent- falten, so dal3 sich die Funktionalität der Dämmlage weiter erhöht.

Das so ausgebildete Außenwandelement weist daher insgesamt eine höhere Festigkeit und/oder bessere Dämmeigenschaften auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit eine vereinfachte Herstellung eines Außenwandelements, welches zudem verbesserte Materialeigenschaften aufweist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Außenwandelements liegt darin, dal3 sehr gute Wärmedämmeigenschaften bei geringen Wandstärken realisierbar sind. Zudem ist das Wandsystem vorwiegend mineralisch aufgebaut und damit leicht recycelbar.

Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird somit auch die Verwendung von Fertigbauteilen zum Beispiel im privaten Wohnungsbau interes- sant, da diese zuverlässiger und kostengünstiger herstellbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkma- len der Unteransprüche.

Dadurch, dal3 als Partikel expandiertes Polystyrol beigemengt wird, können die Wärmedämmeigenschaften des hergestellten Außenwandelements weiter ge- steigert werden, da diese selbst einen besonders guten wärmedämmenden Effekt

aufweisen. Darüber hinaus sind Polystyrol-Partikel bzw.-Kügelchen ohne weiteres auf dem Markt verfügbar und werden kostengünstig angeboten.

Von weiteren Vorteil ist es, wenn die beigemengten Partikel eine Körnung von ca. 1 mm aufweisen. Diese Größe hat sich in praktischen Versuchen als be- sonders vorteilhaft herausgestellt, um mit den einzelnen Glaspartikeln zur Verrin- gerung der inneren Reibung gut in Wechselwirkung treten zu können und gleich- zeitig die Wärmedämmeigenschaften zu verbessern. Ferner lagern sich die Partikel gut in die Hohlräume zwischen den Blähglaspartikeln ein. Dieses Maß stellt dabei einen Mittelwert dar, wobei der Hauptteil dieser Fraktion eine Korngröße von 1 mm aufweisen soll.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Partikel in geringer Menge, insbesondere 15-20 % des Stoffraumvolumens beigemischt werden. Hier hat sich erfindungsge- mäß gezeigt, daß diese Menge bereits ausreicht, um die innere Reibung zwischen den Glaspartikeln wirksam herabsetzen zu können. Zudem lagern sich die einzel- nen Partikel dann im wesentlichen nur in einigen Zwischenräumen zwischen den größeren Glaspartikeln ab, ohne dal3 sie eigene Schichtbereiche ausbilden und so die mechanischen Eigenschaften der Dämmschicht wesentlich beeinflussen. Ferner verringert sich auch der vorrichtungstechnische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens aufgrund der geringen Zugabemenge an Partikel.

Wenn die beigemengten Partikel eine rauhe Oberfläche aufweisen, kann das Bindemittel aufgrund der Anhaftung an der Oberfläche der Partikel noch besser innerhalb der Wärmedämmschicht verteilt werden. Ferner kann die Gefahr einer Entmischung der Bestandteile verringert werden. Dieser Aspekt ist insbesondere bei größeren Schüttgewichtsunterschieden der Komponenten wesentlich. Dadurch ergeben sich noch bessere Materialeigenschaften hinsichtlich der statischen Be- lastbarkeit.

Dadurch, daß der Leichtbeton zur Ausbildung der Tragschicht vorzugsweise ein haufwerksporiges Gefüge aufweist und durch Vermischen von Blähtonparti- keln mit einer Zementmatrix hergestellt wird, kann auch die Tragschicht aufgrund der speziellen Eigenschaften des Blähtons zu einer verbesserten Wärmedämmung beitragen. Somit kann ein Leichtbeton mit geringer Rohdichte und dennoch guten

statischen Eigenschaften bereitgestellt werden. Das Gesamtgewicht des durch das Verfahren hergestellte Außenwandelements kann so bei besseren Dämmeigen- schaften weiter verringert werden.

Wenn die Zementmatrix geschäumt wird, kann eine verbesserte Ausfüllung der Hohlräume zwischen den Blähtonpartikeln oder den Blähglaspartikeln erzielt werden. Insbesondere ist es dabei aufgrund der besseren Verteilung der Zement- matrix im Gemenge mittels der feinkörnigen Partikel möglich, die Zementmatrix in geringerem Umfang aufzuschäumen, als dies im Stand der Technik üblich ist, wodurch bei einer gleichen Menge an Zementmatrix eine höhere mechanische Wi- derstandsfähigkeit der Dämmschicht erzielbar ist. Zusätzlich ist es von Vorteil, wenn ein Schaumbildner zum Schäumen des Zements für die Tragschicht und/oder für die Dämmschicht auf den Grundstoffen Hämoglobin und/oder Zellulose ba- siert. Diese Grundstoffe können auf einfache Weise und exakt dosiert werden, was insbesondere deshalb von Vorteil ist, weil der Zementleim vorzugsweise nur so weit aufgeschäumt wird, daß die verbleibenden Freiräume im Gemenge aufgefüllt werden. Dies wird durch die entstehenden Luftporen im Zementleim realisiert, welche in der Mischvorrichtung für eine noch bessere Vermischung sorgen. Die Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Außenwandelements verbessern sich dadurch weiter, wobei insbesondere eine verbesserte Homogenität im Ver- bundkörper erzielbar ist. Zudem sind diese Grundstoffe biologischer Natur.

Vom weiteren Vorteil ist es, wenn dem Dämmschichtmaterial Zinksterate beigemengt werden, da die Dämmschicht dadurch wasserabweisend gestaltet wer- den kann. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil die Dämmschicht häufig frei außenseitig am Außenwandelement zu liegen kommt und somit äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt sein kann.

Dadurch, daß dem Dämmschichtmaterial Glas-oder Kunststoff-Fasern bei- gemengt werden, können Risse in der Dämmschicht noch besser vermieden wer- den. Die mechanische Festigkeit des Außenwandelements gegenüber äußeren Ein- flüssen erhöht sich zudem.

Wenn das Mischen des Dämmschichtmaterials durch eine Mischeinrichtung, welche hohe innere Scherkräfte herstellt, und insbesondere durch einen doppel-

welligen Trogmischer durchgeführt wird, können die Schaumbildner beim Misch- vorgang besser zur Wirkung kommen. Damit wird eine noch bessere Durch- mischung erzielbar und es kann ein Außenwandelement mit noch homogeneren Einzelschichten hergestellt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Außen- wandelement mit den Merkmalen des Anspruches 11 bereitgestellt.

Das erfindungsgemäße Außenwandelement zeichnet sich dabei durch eine besonders gute Außenwandoberfläche mit herausragender Ebenheit aus. Zudem fördern die in der Dämmschicht angeordneten feinkörnigen Partikel die Wärme- dämmeigenschaften. Da die Partikel ferner für eine bessere Durchmischung und Verteilung der Zementmatrix im Blähglasgranulat sorgen, läßt sich hier auch eine bessere mechanische Widerstandsfähigkeit erzielen.

Hinsichtlich weiterer Aspekte und vorteilhafter Weiterbildungen des erfin- dungsgemäßen Außenwandelements aus den Merkmalen der weiteren Unteran- sprüche wird auf die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figu- ren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 einen schematisch gehaltenen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Außenwandelement ; und Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Gebäudeaußenwand mit erfindungsgemä- ßen Außenwandelementen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist ein Außenwandelement 1 in dieser Ausführungsform einen vier-lagrigen Aufbau auf. Zum Innenraum eines Gebäudes hin liegt eine Innenputzschicht 2 vor. Daran schließt sich eine Tragschicht 3 an, welche außenseitig mit einer Dämmschicht 4 und schließlich mit einer Außenputz- schicht 5 versehen ist.

Die Innenputzschicht 2 ist so ausgebildet, daß sie eine möglichst porenfreie Fläche bietet, um als Untergrund für eine Wandfarbe, eine Tapete etc. dienen zu können.

Die Tragschicht 3 ist als Leichtbetonschicht ausgebildet und weist ein hauf- werksporiges Gefüge auf. Hierbei kommen Blähtonpartikel zum Einsatz, wie sie zum Beispiel unter dem Markennamen"Liapor@"bekannt sind. Die Blähtonparti- kel 31 weisen eine Fraktion 4/8 mm auf. Sie werden durch eine Zementmatrix ge- bunden, welche bei der Herstellung geschäumt wird.

Die Dämmschicht 4 weist Blähglaspartikel 41 auf, wie sie zum Beispiel un- ter dem Markennamen"Liaver@"bekannt sind. Das Blähglasgranulat wird in der Fraktion 2-4 mm verwendet. Die Dämmschicht 4 weist insgesamt ein haufwerk- sporiges Gefüge auf. In Freiräumen zwischen den Blähglaspartikeln 41 sind ver- streut Polystyrolpartikel 42 angeordnet. Die Polystyrolpartikel 42 weisen eine Körnung von 1 mm auf und haben eine relativ rauhe Oberfläche. Die Blähglaspar- tikel 41 und die Polystyrolpartikel 42 sind mit einer Zementmatrix gebunden.

Nachfolgend wird die Herstellungsweise des Schichtaufbaus des Außenwan- delements 1 im näheren Detail erläutert.

Als Schalung für die Ausbildung des Außenwandelements 1 dient ein Scha- lungstisch, auf dem die seitlich umfassenden Schalungsränder und eventuelle Aus- sparungen zum Beispiel für Türen oder Fenster angeordnet sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Innenputzschicht 2 integral mit der Tragschicht 3 und der Dämmschicht 4 ausgebildet. Hierzu wird das Innen- putzmaterial in der vorgesehenen Stärke von zum Beispiel 10 mm auf die Schal- haut aufgespritzt und anschließend auf einem Rütteltisch verdichtet. Damit wird eine möglichst gute Porenfreiheit der Oberfläche des Innenputzes an der Scha- lungsseite ermöglicht.

Ferner ist das Material des Innenputzes so gewählt, daß hohe Frühfestigkei- ten gewährleistet werden, um ein möglichst beschädigungsfreies Entschalen der Wandteile zum Beispiel zehn Stunden nach der Herstellung zu ermöglichen. Zu-

dem weist das verdichtete Putzmaterial eine hohe Standfestigkeit auf, um beim Einbringen des Tragschichtbetons nicht verschoben bzw. beschädigt zu werden.

Zur Anwendung kann hier ein Innenputz auf der Bindemittelbasis von Kalk und Zement kommen. Als Zuschläge sind Kalkfeinsand und mineralische Leicht- zuschläge wie zum Beispiel Perlite, sowie Zusätze zur Verarbeitungsverbesserung und zur Regulierung der Abbindezeit vorgesehen. Damit kann der Innenputz grundsätzlich auf herkömmlichen Verputzmaschinen verarbeitet werden. Ein spe- zielles Beispiel für einen geeigneten Innenputz weist folgende Materialkennwerte auf : Frischmörtel-Rohdichte ca. 1.550 g/dm3 Trocken-Rohdichte ca. 1.250 g/dm3 Biegezugfestigkeit ca. 1,5 N/mm2 Druckfestigkeit ca. 3,5 N/mm2 E-Modul 3500 N/mm2 Wärmeleitzahl 0,4 W/ (mK) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl ca. 20.

Auf die Innenputzschicht in der Schalung wird anschließend noch im feuch- ten Zustand die Tragschicht 3 aus Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge auf- getragen. Hierbei ergibt das verkittete Haufwerk eine besonders geringe Rohdich- te, wobei das Stroffraumvolumen ca. 650 l/m3 beträgt. Das Material für die Trag- schicht 3 wird vorab gemischt, wobei die Blähtonpartikel 31 mit einer geschäum- ten Zementmatrix gebunden werden. Als Schaumporenbildner kommt ein Mittel auf der Basis der beiden Grundstoffe Hämoglobin und Zellulose zum Einsatz. Der Schaumporenbildner wird in Pulverform zudosiert und entwickelt durch große innere Reibung Luftporen, die den Zementleim durchsetzen. Um diese innere Rei- bung zu realisieren, wird eine Mischvorrichtung angewendet, welche eine gute Durchwirbelung des Mischguts gewährleistet. In der Praxis haben sich hier Gegen- strommischer oder große Freifallmischer bewährt. Als Ergebnis ergibt sich aus diesem Mischvorgang eine aufgeschäumte Zementmatrix, welche die Hohlräume zwischen den Blähtonpartikeln 31 im wesentlichen vollständig ausfüllt.

Auf diese Weise wird ein Leichtbeton mit geringer Rohdichte hergestellt, der jedoch eine ausreichende Festigkeit zur Herstellung der gewünschen statischen Eigenschaften aufweist. Dabei lassen sich die Trockenrohdichte und damit ver- bundenen technologischen Eigenschaften wie Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit mit der zugegebenen Zementmenge exakt steuern.

Nachfolgend sind die Materialkennwerte für zwei Varianten angegeben : Rohdichteklasse 0,6 0,8 Druckfestigkeit (Serie) 4 N/mm2 8 N/mm2 Festigkeitsklasse LB 2 LB 5 Trockenrohdichte 550 kg/m3 800 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit 0,15 0,21 Hierbei kann bei Ein-und Mehrfamilienhausbauten mit üblichen Konstruk- tionen vorwiegend die Rohdichteklasse 0,6 Anwendung finden, da für diese Kon- struktionen die Festigkeitsklasse LB 2 ausreichend ist.

Auf die Tragschicht 3 aus haufwerksporigem Leichtbeton wird naß in naß die Dämmschicht 4 aufgebracht. Die Dämmschicht 4 besitzt ebenfalls ein hauf- werksporiges Gefüge, wobei als Zuschlag Blähglasgranulat der Fraktion 2-4 mm verwendet wird. In geringem Umfang wird dem Dämmschichtmaterial zudem ex- pandiertes Polystyrol 42 der Körnung 1 mm mit rauher Oberfläche zugegeben. Die Menge der Polystyrolpartikel 42 ist so bemessen, daß nur ein Teil der Freiräume zwischen den Blähglaspartikeln davon eingenommen wird. In Versuchen hat sich ein Mengenanteil von 15-20 % des Stoffraumvolumens als vorteilhaft herausge- stellt. Gebunden werden diese Komponenten mit aufgeschäumten Zementleim, wobei als Zusätze wiederum Schaumporenbildner verwendet werden, die im we- sentlichen auf den Grundstoffen Hämoglobin und Zellulose basieren.

Beim Vermischen ergibt sich hieraus ein haufwerksporiges, weitgehend mi- neralisches Korngemisch, dessen verbleibende Hohlräume mit aufgeschäumter

Zementmatrix verfüllt sind. Dabei werden diese Leichtzuschläge beim Mischvor- gang gemäß ihrem Volumen dosiert, während Zement und die sonstigen Zusätze gewichtsmäßig zugegeben werden. Als Mischvorrichtung zur Herstellung des Dämmschichtmaterials werden wiederum Mischer verwendet, die hohe innere Scherkräfte entwickeln, um den zugesetzten Luftporenbildner zur Reaktion zu bringen. Gute Mischergebnisse wurden hierbei mit doppelwelligen Trogmischern erreicht, bei denen die gegenläufigen Mischwellen die notwendigen Scherkräfte herstellen. Femer ist eine gute vollständige Entleerung des Mischers möglich.

Das so vorab hergestellte Dämmschichtmaterial wird auf die Tragschicht 3 aufgetragen und anschließend mittels einer mechanisch geführten Stahllatte abge- zogen, um eine ebene Oberfläche herzustellen. Dieses glatte Abziehen der äußeren Oberfläche der Dämmschicht 4 wird durch die zugegebenen Polystyrolpartikel 42 erleichtert, welche die hohe innere Reibung zwischen den einzelnen Blähglasparti- keln 41 herabsetzen. Die Polystyrolpartikel 42 füllen dabei die Hohlräume zwi- schen den gröberen Blähglaspartikeln 41 aus, wodurch zudem die hier eventuell vorhandenen Kältebrücken noch besser geschlossen werden. Ferner ermöglichen die als"Gleitmittel"dienenden Polystyrolpartikel 42 eine bessere Durchmischung des Dämmschichtmaterials, wodurch mehr Bindemittel zugegeben werden kann und die Dämmschicht 4 somit eine höhere Festigkeit aufweist.

Die Dämmschicht 4 kann folgende Materialkenndaten aufweisen : Trockenrohdichte 280 kg/m3 Wärmeleitfähigket 0,08 W/ (mK) Die so hergestellte Wärmedämmschicht 4 kann mit einer Stärke bis zu 16 cm gut auf die Tragschicht 3 aufgebracht werden.

Die Außenputzschicht 5 wird in der vorliegenden Ausführungsform vor Ort auf der Baustelle aufgebracht.

In Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine Gebäudeaußenwand mit drei über- einander angeordneten Außenwandelementen 1 dargestellt. Ein Außenwandele- ment 1 weist hier eine Aussparung für ein Fenster 6 und einen Rolladenkasten 7 auf. Ferner ist die Dämmschicht 4 über die Tragschicht 3 überstehend ausgebildet,

um auch Kältebrücken im Bereich von Zwischendecken 8 vermeiden zu können. In der Tragschicht 3 lassen sich zudem auch Leerrohre bzw.-dosen 9 für elektrische Installationen integrieren.

Die Erfindung läßt neben den hier aufgezeigten Ausführungsbeispielen wei- tere Gestaltungsansätze zu.

So können der Dämmschicht 4 femer auch Zinksterate beigemengt werden, um den Wärmedämmputz wasserabweisend zu gestalten. Weiter können auch kurzfasrige Mineral-oder Kunststoffasern beigefügt werden, um eine weitestge- hende Rissefreiheit zu gewährleisten.

Ferner kann die Tragschicht auch unter Verwendung von Blähton der Frakti- on 4/8 mm und Blähglas der Fraktion 2/4 mm hergestellt werden. Durch den teil- weisen Ersatz des Zuschlages Blähton der Fraktion 4/8 mm durch Blähglas 2/4 mm ist es möglich, die Trockenrohdichte der Tragschicht ohne größere Festigkeit- seinbußen zu senken. Mit dieser Mischrezeptur kann die Tragschicht in der Festig- keitsklasse LB 2 mit einer Trockenrohdichte von ca. 450 kg/m3 erzeugt werden.

Die Wärmeleitfähigkeit dieser so erzeugten Tragschicht wird gegenüber der Ver- wendung von reinem Blähton weiter verringert (k-0,13 W/mk). In Verbindung mit der naß in naß aufgebrachten Dämmschicht ist es so möglich ein besonders hochwärmedämmendes Wandelement zu erzeugen.

Ferner ist es auch möglich, Kunststoffnägel als Verankerung zwischen der Leichtbetonschicht und der Dämmschicht anzuordnen. Hierzu werden die Kunst- stoffnägel z. B. in einem Raster von 75 cm Abstand zueinander während der Her- stellung derart in die nasse Leichtbetonschicht eingefügt, daß sie mit ihrer halben Länge überstehen und von dem nachfolgend aufgebrachten Dämmschichtmaterial überdeckt werden. In Eckbereichen oder an Kanten können je nach Bedarf eine erhöhte Anzahl an Kunststoffnägel angeordnet werden. Die Kunststoffnägel kön- nen beispielsweise bei einer Dämmschicht mit 16 cm Stärke eine Länge von 15 cm aufweisen. Sie können dabei mit einem Widerhakenabschnitt ausgebildet sein, der in die Leichtbetonschicht eingebracht wird, während ein Kugelkopf o. a. am ande- ren Ende des Nagels in das Dämmschichtmaterial eingebettet wird.

Die Außenputzschicht 5 kann auch werkseitig in der Schalung auf die Dämmschicht 4 aufgebracht werden.

Eine weitere Verbesserung der Oberflächenqualität ist durch das Aufbringen eines Grundputzes möglich. Dieser kann naß in naß auf das Dämmschichtmaterial in einer Stärke von 5-10 mm aufgebracht werden. Es handelt sich z. B. um einen Leichtgrundputz, dessen Rohdichte so eingestellt ist, daß beim Verdichten der Wandelemente weder Blähglas noch Blähton aufschwimmt. Die Festigkeitsent- wicklung dieses Grundputzes ist vorzugsweise so eingestellt, daß die Erstarrung nach ca. 1 Std. beginnt und nach der Verweildauer von ca. 12 Std. in der Härte- kammer bei 50° C soweit gediehen ist, daß ein Entschalen des Wandelementes problemlos möglich ist, gleichzeitig aber noch nicht zu hoch ist, so dal3 ein Ab- schleifen möglich ist. Die Bildung von Sinterschichten durch die hohe Luftfeuch- tigkeit in der Härtekammer kann dabei vermieden werden. Die Festigkeit und der E-Modul werden ferner an den Blähglaswärmedämmputz angepaßt. Der niedrige Dampfdiffusionswiderstandswert und die damit verbundene hohe Dampfdurchläs- sigkeit unterstützen die Ausbildung eines günstigen Wohnklimas. Der erhärtete Grundputz ist nach dem Abschleifen zur Aufnahme einer Silikatputz-Grundierung und den darauf folgenden Silikatputz bzw. Silikonsilikatputz geeignet.

Anstelle der Polystyrolpartikel 42 können auch andere Gleitmittel treten. So können auch ungeschäumte Kunststoffpartikel oder andere feinkörnige Partikel wie z. B. geschäumte Perlite oder Blähglas der Fraktion 1-2 mm verwendet werden, welche die hohe innere Reibung zwischen den einzelnen Blähglaspartikeln herab- setzen können. Diese Zusätze weisen jedoch ein größeres Schüttgewicht gegenüber Polystyrolpartikeln auf, wodurch sich weniger gute Wärmedämmeigenschaften ergeben.

Das Außenwandelement 1 kann auch ohne Innenputz-oder Außenputz- schicht in der Schalung hergestellt und geliefert werden.

Der erfindungsgemäße Mehrschichtwandaufbau eignet sich nicht nur für Außenwände von Gebäuden, sondern kann auch als Außenwandelement für spezi- ell klimatisierte Räume innerhalb von Gebäuden genutzt werden. Zudem kann das

Außenwandelement auch als Trennwand zwischen beheizten und unbeheizten Räumen innerhalb eines Gebäudes angewendet werden.

Ferner weist das erfindungsgemäße mehrschichtige Außenwandelement auf- grund seines Aufbaus auch verbesserte Schalldämmeigenschaften gegenüber her- kömmlichen Wandsystemen auf.

Die Erfindung stellt somit ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichti- gen Außenwandelements 1 bereit, durch welches dieses auch in Serienfertigung mit hoher Qualität der äußeren Oberflächen hergestellt werden kann. Durch die Beimischung feinkörniger Partikel als"Gleitmittel"läßt sich die hohe innere Rei- bung zwischen den Blähglaspartikeln 41 wesentlich herabsetzen, wodurch die äu- ßere Oberfläche des vergießfähigen Dämmschichtmaterials besser eingeebnet wer- den kann und auch ein besseres Vergießen möglich ist. Zudem ermöglichen die zugesetzten Partikel eine bessere Verteilung des Bindemittels, wodurch erforderli- chenfalls mehr Bindemittel zugesetzt werden kann und somit auch eine bessere statische Festigkeit bzw. mechanische Widerstandsfestigkeit der Dämmschicht 4 herstellbar ist. Wenn die feinkörnigen Zuschlagpartikel selbst wärmedämmend sind, wie zum Beispiel geschäumtes Polystyrol, lassen sich somit auch die Wär- medämmeigenschaften der Dämmschicht 4 verbessern.