Verfahren zur Herstellung eines Wandfertigteils für die Erstellung von Gebäudewänden

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wandfertigteils für die Erstellung von Gebäudewänden, mit einer Innenschale und einer Außenschale, die über Träger miteinander verbunden sind, und einem Hohlraum zwischen den beiden Schalen zum nachträglichen Ausgießen mit Beton oder dgl.

[0002] Aus der DE-OS 21 14 827 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Fertigbauelements bekannt, das die Herstellung von mit Dämmplatten versehenen schalenartigen, hohlen Fertigteilbauelementen jeglicher Form ohne zu entfernende Innenschalung und ohne Wendevorgang in nur einem Arbeitsgang ermöglicht. In dieser Schrift wird angegebenen, dass das dort vorgeschlagene Verfahren wesentliche Vorteile gegenüber dem sog. Wendeverfahren aufweist, bei dem zur Herstellung eines Fertigteilbauelements mit zwei im Abstand einander gegenüberliegenden Wandschalenteilen der erste Wandschalenteil auf einer ebenen, tischartigen Unterlage mit nach oben aus der Betonschicht herausragenden Anschluss- und Verbindungseisen betoniert und nach dem Aushärten von seiner Unterlage abgehoben wird. Der abgehobene Wandschalenteil wird dann um 180° gewendet und mit seinen nunmehr mit der Armierung für den zweiten Wandschalenteil versehenen Anschluss- und Verbindungseisenenden derart in einer auf einer ebenen Unterlage aufgebrachten Betonschicht eingesenkt, dass die an den Anschluss- oder Verbindungseisenenden angeordnete Armierung in diese Betonschicht eingebettet ist. Nach dem Aushärten des zweiten Wandschalenteils ist dann das Fertigteilbauelement fertiggestellt und kann anschließend an der Baustelle in seine endgültige Lage mit Ortbeton oder Leichtbeton ausgefüllt werden. Das in dieser Druckschrift angegebene, gegenüber dem Wendeverfahren als wesentlich günstiger angegebene Verfahren hat sich jedoch in der Praxis nicht durchgesetzt, und statt dessen wird weiterhin das Wendeverfahren zur Herstellung von Fertigteilbauelementen verwendet, wobei mittels entsprechender Maschinen das erste Wandschalenteil zusammen mit der ursprünglich als Auflage dienenden Fläche gewendet wird.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Herstellung eines bereits mit einer Isolierung versehenen Wandfertigteils der vorstehend beschriebenen Art mittels eines alternativen Wendeverfahrens ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 die Herstellung des vorstehend beschriebenen Wandfertigteils derart, dass nach dem Betonieren der Außenwand auf einer Metallplatte oder dgl. bei gleichzeitigem Einbetonieren von Stahl-Trägem in einer oder mehreren Lagen ein Polyurethan-Schaum auf die Innenseite der Außenwand in der gewünschten Höhe aufgebracht wird. Nach dem Aushärten des Polyurethan Schaumes wird das bis dahin fertiggestellte Teil gedreht und zur Herstellung der Innenschale mit den aus dem Polyurethan-Schaum herausragenden freien Enden der Stahl-Träger in ein auf eine Metallplatte oder dgl. befindliches Betonbett eingetaucht und anschließend ausgehärtet. Das Betonieren der Außenschale auf einer Metallplatte oder dgl. zwecks späterer Ablösung erfolgt in alt bewährter Art und Weise und sichert dadurch sowohl eine glatte Außenfläche der Außenschale als auch eine glatte Außenfläche der Innenschale, die eine besondere Nacharbeit zur Erreichung der Plattenoberfläche nicht erforderlich machen.

[0006] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung des Verfahrens wird erfindungsgemäß der noch nicht reagierende und noch flüssige Polyurethan-Schaum mittels eines Luftstromes verteilt. Dies bewirkt insbesondere dann, wenn gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Polyurethan-Schaum mit einer konstanten Geschwindigkeit streifenförmig auf die Betonfläche gegossen wird, ein Ineinanderfließen des Materials in die einzelnen Streifen, so daß eine gleichmäßige Verteilung auf der Oberfläche erzielt wird.

[0007] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung des Verfahrens wird gleichzeitig mit dem Gießen des nächsten Streifens auf den vorangegangenen, zuvor gegossenen Streifen geblasen. Dies erlaubt eine rationelle Arbeitsweise mittels einer entsprechend konstruierten Maschine, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kreisförmig über die beiden zuvor aufgegossen Streifen Luft geblasen wird. Aufgrund der gleichzeitigen Vorwärtsbewegung entlang des Streifens entsteht dadurch eine wirbelförmige, sich in Längsrichtung der Streifen fortbewegende Luftbewegung, die zu der gewünschten Verteilung des Polyurethan-Schaumes auf der Betonfläche führt.

[0008] Vorzugsweise beträgt die Luftmenge 1 bis 2 m³/Min und der Druck 1,5 bis 2 bar. Zusätzlich kann außerdem die Betonfläche mittels einer Frequenz von 5 bis 7 Hz und einem Schwingungshub von 1,5 bis 3,5 mm gerüttelt werden.

[0009] Die Höhe des ausgehärteten Schaumes ergibt sich aus dem ursprünglichen Auftrag des unausgehärteten Polyurethan-Schaumes, wobei dessen Höhe wiederum durch die Geschwindigkeit des Auftrags bei gegebener Reaktionszeit bestimmt wird. In der Praxis hat sich ein Aufschäumen in der 40fachen Höhe des auf die Betonplatte ausgegossenen flüssigen unausgehärteten Polyurethan-Schaumes ergeben.

[0010] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens zur Erzielung einer gleichmäßigen Höhe werden die Polyurethan-Schaumstreifen in einem Abstand von 15 bis 20 cm aufgebracht. Zweckmäßigerweise wird vor dem Aufbringen des Polyurethan-Schaumes am Umfang der Betonfläche eine Abschalung aus einem Isolierstoff aufgebracht, der ein Abfließen des flüssigen Polyurethan-Schaumes von der Betonplatte verhindert und vorzugsweise eine Höhe aufweist, die der späteren ausgehärteten Polyurethan-Schaumschicht entspricht.

[0011] Als besonders vorteilhaft für die Haftung des Polyurethan-Schaumes auf der Betonfläche hat sich erwiesen, die Betonfläche vor dem Aufbringen desPolyurethan-Schaumes zu temperieren. Als Temperaturbereich hat sich dabei ein Bereich von 150°C bis 50°C, vorzugsweise 30°C bis 35°C, ergeben.

[0012] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Verfahrens wird zur Erzielung einer guten Haftung und einer entsprechenden Aufschäumung der Polyurethan-Schaum auf die Betonfläche mit einer Viskosität von 500 bis 1500 mPas gegossen.

[0013] Mit dieser erfindungsgemäß ausgestalteten Fertigteilwand können die geforderten Isolationswerte ohne weiteres erreicht werden. Nach dem Aufrichten auf der Baustelle wird der Hohlraum in bekannter Art und Weise ausgegossen, so daß sich eine hohe Stabilität durch fugenlosen Verguß ergibt. Auf der glatten Außenschale kann direkt der Grundputz und der Feinputz aufgebracht werden, damit wird die Bauzeit verkürzt und die anfallenden Tätigkeiten nach dem Aufrichten der Wände reduziert.

[0014] Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:

Figur 1

einen Schnitt durch eine Fertigteilwand und

Figur 2

eine Draufsicht auf frei aufgebrachte Polyurethan-Schaum-Streifen.

[0015] Die Figur 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Wandfertigteil mit der Außenschale 1 und der im Abstand zu der Außenschale 1 angeordneten Innenschale 3. Die Außenschale 1 und die Innenschale 3 sind über bekannte KTW-Träger verbunden, die jeweils aus einem Obergurt 5 und zwei Untergurten 4 sowie diagonalen Verbindungen 6 bestehen. Die Besonderheit dieser bei dem Ausführungsbeispiel verwendeten KTW-Träger besteht darin, dass sie aus einem nicht rostenden Material, wie beispielsweise V2A, V4A oder feuerverzinkter, Stahl bestehen. Auf der Innenseite 8 der Außenschale 1 ist eine poröse Isolierschicht 2 aus Polyurethan-Schaum in mehreren Lagen bis zu der gewünschten Stärke aufgebracht. Hierbei handelt es sich um ein Harzschaumsystem der Firma LACKFA Isolierstoff GmbH + Co in 25462 Rellingen, das unter dem Markennamen LAMOLTAN vertrieben wird. Zwischen der Isolierschicht 2 und der Innenschale 3 befindet sich der Hohlraum 7, der an der Baustelle mit Füllbeton ausgegossen wird. Außen- und Innenschale 1 bzw. 3 weisen bei diesem Aufbau eine Materialstärke von 4 bis 6 cm auf. Die Isolierschicht beträgt je nach gewünschter Isolierung 2 bis 15 cm und der Hohlraum 7 mindestens 8 cm, um eine ausreichende mechanische Stabilität zu gewährleisten. Die einzelnen KTW-Träger werden üblicherweise in einem Abstand von 50 cm über die Länge des fertigen Wandfertigteils angeordnet. Die Isolierschicht 2 besteht aus mehren Lagen, die nacheinander auf die Innenseite 8 der Außenschale 1 aufgebracht werden. In der Figur sind symbolhaft zwei Lagen dargestellt. Durch die Verwendung des Polyurethan-Schaumes wird eine gute Haftung des Schaumes einerseits an der Innenseite 8 sowie der einzelnen Lagen untereinander gewährleistet. Das Aufbringen der einzelnen Lagen der Isolierschicht 2 ist deshalb erforderlich, weil das Material flüssig aufgebracht wird und daher immer nur den Auftrag einer bestimmten Höhe verträgt solange es nicht aufgeschäumt, d. h. ausgehärtet ist.

[0016] Für die Aufbringung des Polyurethan-Schaumes vor der Drehung der Außenschale 1 auf die Betonfläche der Innenseite der Außenschale wird für die Erzielung einer vollflächigen Haftung zwischen dem Beton und dem PolyurethanSchaum dieser auf eine trockene, staubfreie und eine bevorzugte Temperatur von 30°C bis 35°C aufweisende Betonfläche gegossen. Das Ausgießen erfolgt streifenförmig in Abständen von 15 bis 20 cm, wobei gleichzeitig mit einer Frequenz von 5 bis 7 Hz und einem Hub von 1,5 bis 3,5 mm die Betonfläche gerüttelt werden kann. Um zusätzlich beim Ausgiesen eine noch bessere Verteilung zu erzielen, kann das Polyurethanschaummaterial mittels in einem Bereich von 30 bis 80 Pa (3-7 bar) regelbaren Luftdüsen mit einem Druck von 70 Pa (7 bar) angeblasen werden, so daß das Ausgußmaterial auseinandersprüht. Vor dem Ausgießen wird die Betonfläche am Rand mit einem Isolierstoff als Abschalung versehen, um zu verhindern, daß der flüssige Polyurethan-Schaum von der Betonfläche fließt. Das Aufbringen erfolgt mit einer konstanten Geschwindigkeit über die Auftragsstrecke. Über den noch nicht reagierenden, bereits aufgebrachten Polyurethan-Schaum wird mit einem Luftkreisel gefahren und somit der noch flüssige Polyurethan-Schaum auf der Betonfläche verteilt. Der Luftkreisel ist dabei so angeordnet, daß beim Gießen des zweiten oder dritten Streifens über den ersten und zweiten Streifen geblasen wird. Durch den Luftwirbel werden diese beiden Streifen nahtlos zusammengeblasen. Die Bewegung des Luftkreisels in Längsrichtung der Streifen erfolgt dabei mit der gleichen Geschwindigkeit, wie das Ausbringen des Polyurethan-Schaumes, so daß bei einem automatischen Verfahren nur ein Geschwindigkeitsvorschub erforderlich ist. Durch den sich drehenden Luftkreisel 9, wie in Figur 2 dargestellt, wird über den bereits ausgegossenen Streifen 10, 11 eine wirbelförmige Luftbewegung erzeugt. Die Luftmenge beträgt dabei in einem Ausführungsbeispiel 1,5 m³/Min, wobei mit einem Druck von 1,5 bis 2 bar geblasen wird. Damit kann eine optimale Haftung des Polyurethan-Schaumes auf der Betonfläche erreicht werden, wobei beispielsweise der unausgehärtete flüssige Polyurethan-Schaum in einer Dicke von 2 mm ausgegossen wird und anschließend nach dem Aushärten eine Dicke von 40 cm aufweist.

[0017] Ein Wandfertigteil mit einer Isolierung kann damit kostengünstig und schnell hergestellt werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Wandfertigteils für die Erstellung von Gebäudewänden mit einer Innenschale (3) und einer Außenschale (1) aus Beton, die über Träger (4-6) miteinander verbunden sind, und einem Hohlraum (7) zwischen den beiden Schalen zum nachträglichen Ausgießen mit Beton, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Betonieren der Außenschale (1) auf einer Metallplatte bei gleichzeitigem Einbetonieren von Stahlträgem (4-6) in einer oder mehreren Lagen ein Polyurethan-Schaum (2) auf die Innenseite der Außenschale (1) aufgebracht wird, und nach dem Aushärten das bis dahin fertiggestellte Teil gedreht und zur Herstellung der Innenschale (3) mit den aus dem Polyurethan-Schaum (2) herausragenden freien Enden der Stahlträger (4-6) in ein auf einer Metallplatte befindliches Betonbett eingetaucht und anschließend ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der noch nicht reagierende und noch flüssige Polyurethan-Schaum mittels eines Luftstroms verteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethan-Schaum mit einer konstanten Geschwindigkeit streifenförmig auf die Betonfläche aufgegossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Gießen des nächsten Streifens auf den vorangegangenen Streifen geblasen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Gießen eines Streifens wirbelförmig Luft über die beiden zuvor aufgegossenen Streifen geblasen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftmenge 1 bis 2 m³/min und der Druck 1,5 bis 2 bar beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichmäßigen Verteilung die Bodenfläche mittels eines Schwingverdichters mit einer Frequenz von 5 bis 7 Hz und einem Hub von 1,5 bis 3,5 mm gerüttelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Polyurethan-Schaumes durch die Geschwindigkeit des Auftragens gesteuert wird.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unausgehärteten Polyurethan-Schaumstreifen in einem Abstand von 15 bis 20 cm aufgebracht werden.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des unausgehärteten flüssigen Polyurethan-Schaumes am Umfang der Betonfläche eine Abschalung aus einem Isolierstoff aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonfläche vor dem Aufbringen des Polyurethan-Schaumes auf eine Temperatur von 15°C bis 50°C, vorzugsweise 30°C bis 35°C , temperiert wird.

12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethan-Schaum auf die Betonfläche mit einer Viskosität von 500 bis 1500 mPas gegossen wird.

Claims

1. Method for producing a prefabricated wall portion for the erection of building walls, said prefabricated wall portion having an inner shell (3) and an outer shell (1) made from concrete, said shells being interconnected via supports (6), and the wall portion having a cavity (7) between the two shells for the subsequent filling-out with concrete, characterised in that, after the concreting of the outer shell (1), a polyurethane foam (2) is applied in one or several layers onto the inside of the outer shell (1) on a metal plate with simultaneous concreting-in of steel supports (4-6), and after the hardening, the portion, prefabricated up to that point, is rotated and, for producing the inner shell (3), with the free ends of the steel supports (4-6) protruding from the polyurethane foam (2), is immersed into a concrete bed, situated on a metal plate and is then hardened.

2. Method according to claim 1, characterised in that the polyurethane foam, which is still liquid and not yet reacting, is distributed by means of an air flow.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the polyurethane foam is poured onto the concrete surface in a strip-like manner at a constant speed.

4. Method according to claim 3, characterised in that the preceding strip is blown upon at the same time as the next strip is being poured out.

5. Method according to claim 3, characterised in that air is blown over the two previously poured-out strips in an eddy-shaped manner at the same time as one strip is poured-out.

6. Method according to claim 5, characterised in that the amount of air is between 1 and 2 m³/min and the pressure is between 1.5 and 2 bar.

7. Method according to one of the preceding claims, characterised in that for the regular distribution, the bottom surface is jolted by means of a vibratory compactor at a frequency of between 5 and 7 Hz and a stroke of between 1.5 and 3.5 mm.

8. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the level of the polyurethane foam is controlled through the speed of the application.

9. Method according to one of the preceding claims 2 to 7, characterised in that the non-hardened polyurethane foam strips are applied at a distance of between 15 and 20 cm.

10. Method according to one of the preceding claims, characterised in that before the non-hardened liquid polyurethane foam is applied, a skin made from insulating material is applied to the periphery of the concrete surface.

11. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the concrete surface is tempered to a temperature of between 15°C and 50°C, preferably between 30°C and 35°C, before the polyurethane foam is applied.

12. Method according to one of the preceding claims, characterised in that the polyurethane foam is poured onto the concrete surface at a viscosity of between 500 and 1500 mPas.

Revendications

1. Procédé pour fabriquer un élément de mur préfabriqué pour l'édification de murs de bâtiments comprenant une paroi intérieure (3) et une paroi extérieure (1) en béton qui sont reliées entre elles par des poutrelles (6), et une cavité (7) entre les deux parois qui est destinée à être remplie de béton ultérieurement, caractérisé en ce qu'après avoir coulé du béton sur une plaque de métal pour former la paroi extérieure (1) tout en scellant dans le béton des poutrelles métalliques (4-6) en une ou plusieurs couches, de la mouse de polyuréthanne (2) est appliquée sur la face intérieure de la paroi extérieure (1), puis, après durcissement, on retourne l'élément semi-fini pour réaliser la paroi intérieure (3) et on plonge les extrémités libres des poutrelles métalliques (4-6) dépassant de la mousse de polyuréthanne (2) dans un lit de béton déposé sur une plaque métallique, avant de laisser le tout durcir.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mousse de polyuréthanne qui ne réagit pas encore et qui est donc encore liquide est répartie au moyen d'un jet d'air.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mousse de polyuréthanne est coulée sur la surface de béton à vitesse constante sous forme de bandes.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en même temps que la bande suivante est coulée, la bande précédente est exposée au jet d'air.

5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en même temps qu'une bande est coulée, de l'air est soufflé en tourbillons sur les deux bandes coulées antérieurement.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le débit d'air est compris entre 1 et 2 m³/min et la pression varie de 1,5 à 2 bars.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour une répartition uniforme, la surface du sol est vibrée à l'aide d'un compacteur vibrant à une fréquence de 5 à 7 Hz et une course comprise entre 1,5 et 3,5 mm.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur de la mousse de polyuréthanne est conditionnée par la vitesse de l'application.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes 2 à 7, caractérisé en ce que les bandes de mousse de polyuréthanne non durcies sont appliquées avec un espacement compris entre 15 et 20 cm.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant d'appliquer la mousse de polyuréthanne liquide non durcie, on met en place un coffrage en un matériau isolant sur le pourtour de la surface de béton.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant d'appliquer la mousse de polyuréthanne, la surface de béton est portée à une température comprise entre 15° C et 50° C, de préférence de 30° C à 35° C.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mousse de polyuréthanne est coulée sur la surface en béton avec une viscosité comprise entre 500 et 1500 mPa.s.

Zeichnung