[0001] Die Erfindung betrifft eine Verbundwandkonstruktion für ein Bauwerk.
[0002] Die Anmelder befassen sich seit geraumer Zeit mit der Entwicklung und der Fertigung
von Verbundwandkonstruktionen für Bauwerke.
[0003] Je nach Einsatz und Anwendungszweck, müssen Wandkonstruktionen unterschiedliche Anforderungen
bauphysikalischer Art erfüllen, und beispielsweise bestimmte Tragfähigkeitswerte oder
Wärmeleitfähigkeitswerte gewährleisten.
[0004] Ein Verbundbauteil für ein Bauwerk der Anmelder, welches eine Wärmedämmschicht aufweist,
ist in der älteren deutschen Patentanmeldung
DE 10 2016 120 947 A1 der Anmelder beschrieben.
[0005] Diese Druckschrift offenbart eine Verbundwand, die zwei Wandschichten und eine dazwischen
liegende Wärmedämmschicht aufweist, wobei dort vorgeschlagen wird, eine Bewehrungstextilanordnung
in der Dämmschicht unterzubringen, um zwischen den beiden Wandschichten Zugkräfte
übertragen zu können.
[0006] Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf Verbundwandkonstruktionen, die eine
Dämmschicht aufweisen, sondern auf eine Verbundwandkonstruktionen, die eine hohe Tragfestigkeit
erreichen können. Zugleich soll die Verbundwandkonstruktion auf möglichst einfache
Weise herstellbar sein, eine Fertigung auch als Fertigteil zulassen, und auf einfache
Weise als Fertigteil transportierbar gestaltet sein.
[0007] Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
[0008] Das Prinzip der Erfindung besteht im wesentlichen darin, eine Verbundwandkonstruktion
für ein Bauwerk zur Verfügung zu stellen, die eine Textilbetonschicht und eine Wandschicht
aus Steinelementen aufweist.
[0009] Die Wandschicht besteht aus einer Vielzahl von Steinelementen. Die Steinelemente
können aus Naturstein, aus Kunststein oder aus einem geeigneten anderen steinernen
oder steinartigen Material hergestellt sein. Insbesondere sind die Steinelemente von
Mauersteinen bereitgestellt, weiter insbesondere von Ziegelsteinen, Kalksandsteinen
oder anderen Mauersteinen, insbesondere Blocksteinen. Die Wandschicht kann auch aus
plattenförmigen Steinelementen, wie Riemchen, Keramikplatten, Steinplatten oder dergleichen
bereitgestellt sein.
[0010] Die einzelnen Steinelemente sind untereinander durch ein Verbindungsmittel, wie Mörtel
oder Fugenmasse, verbunden. Die erste Wandschicht ist also von einem Mauerwerk oder
alternativ von einer steinplattenartigen Wandschicht bereitgestellt.
[0011] Die Wandschicht verläuft bei einer Variante der Erfindung entlang einer ebenen Fläche,
und bei einer Alternative der Erfindung, entlang einer gekrümmten Fläche. Eine gekrümmte
Fläche kann eine beliebige Raumform einnehmen. Eine gekrümmte Fläche im Sinne der
Erfindung kann auch ebene und gekrümmte Abschnitte aufweisen.
[0012] Die zweite wesentliche Schicht der Verbundwandkonstruktion ist eine Textilbetonschicht.
Die Textilbetonschicht umfasst eine Textilbewehrung, die beidseitig von Beton eingefasst
ist. Bei Betrachtung einer Schnittdarstellung umfasst die Textilbetonschicht also
eine erste Betonschicht, eine zweite Betonschicht, und eine dazwischen liegende Textilbewehrung.
[0013] Die Textilbewehrung besteht aus geeigneten Verstärkungsfasern, beispielsweise aus
einem Gelege aus Kohlenstoff, Glas-, Basalt-, Keramik- oder Aramidfasern.
[0014] Der Begriff "Textil" bezieht sich auf technische Textilien. Als Fasermaterialien
kommen beispielsweise alkaliresistente Glasfasern und Karbonfasern in Betracht. Insbesondere
werden geeignete Verstärkungsfasern eingesetzt, die - im Unterschied zu der Stahlarmierung
in Stahlbeton - nicht korrodieren.
[0015] Das textile Gelege kann aus Garnen bestehen, die aus Endlosfasern, den sogenannten
Filamenten, zusammengesetzt sind. Eine Verarbeitung dieser Endlosfasern erfolgt auf
Textilmaschinen zu einer gitterartigen Struktur.
[0016] Die Textilbewehrung erstreckt sich entlang der Fläche, entlang der sich die Wandschicht
erstreckt. Anders ausgedrückt verläuft die Textilbewehrung flächenparallel zu der
Wandschicht.
[0017] Wenn die Wandschicht entlang einer Ebene ausgerichtet ist, ist auch die Textilbewehrung
entlang derselben Ebene ausgerichtet. Wenn die Wandschicht bei einer Alternative der
Erfindung entlang einer gekrümmten Fläche ausgerichtet ist, ist auch die Textilbewehrung
entlang derselben gekrümmten Fläche - und damit flächenparallel - zu der Wandschicht
ausgerichtet.
[0018] Die Textilbewehrung verläuft entlang der gesamten Fläche, entlang der die Wandschicht
sich erstreckt. Dies bedeutet, dass sich entlang der Abmessungen der Textilbetonschicht
Verstärkungsfasern zumindest bis in sämtliche Randbereiche der Textilbetonschicht
hinein erstrecken, oder ggf. auch darüber hinaus überstehen können.
[0019] Die Abmessungen der Textilbewehrungen sind also mindestens so groß, wie die Abmessungen
der Wandschicht, ggf. auch - zumindest geringfügig - größer.
[0020] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn Überstandsbereiche der Textilbewehrung einseitig,
mehrseitig oder allseitig aus der Textilbetonschicht nach außen vorstehen oder herausragen.
[0021] Innerhalb der Textilbetonschicht kann die Textilbewehrung aus einem einzigen Stück
gefertigt sein, oder aus mehreren Abschnitten, die insbesondere miteinander verbunden
sind, beispielsweise miteinander vernäht, miteinander verwebt oder miteinander verklebt
oder auf sonstige Weise unter Gewährleistung der Übertragung von Zugkräften miteinander
verbunden sind.
[0022] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung aus mehreren Abschnitten
besteht, die bis auf geringfügige Beabstandungsbereiche oder bis auf Unterbrechungsbereiche
ununterbrochen verlaufen. Weiter von der Erfindung ist insbesondere umfasst, wenn
die Textilbewehrung innerhalb der Textilbetonschicht aus mehreren Abschnitten besteht,
die aber in überlappender Anordnung positioniert sind und einen Überlappungsbereich
bilden.
[0023] Besonders bevorzugt ist schließlich vorgesehen, dass die Textilbewehrung ununterbrochen
durchgehend ausgebildet sind und ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche verläuft.
[0024] Wesentlich für die Erfindung ist, dass die Textilbewehrung insgesamt durchgehend
ausgebildet ist. Eine durchgehende Bewehrung kann aber auch durch Überlappungsbereiche
oder durch Unterbrechungsbereiche gewährleistet werden.
[0025] Von der Erfindung ist umfasst, wenn innerhalb der Textilbetonschicht nur eine einzige
Matte oder Gitterstruktur als Textilbewehrung vorgesehen ist. Von der Erfindung sind
aber auch Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen zwei oder mehrere derartiger Matten,
die miteinander verbunden sind oder unverbunden sind, angeordnet sind.
[0026] Die Textilbewehrung kann - bevor sie beidseitig von Betonschichten eingefasst wird
- mit einem Aushärtemittel, z. B. mit Epoxidharz, getränkt werden. In einer Variante
der Erfindung wird diese Epoxidmasse ausgehärtet, bevor die Textilbewehrung beidseitig
von Betonschichten eingefasst wird.
[0027] Bei Varianten der Erfindung kann auf das Tränken der Textilbewehrung auch verzichtet
werden.
[0028] Gemäß der Erfindung ist es insbesondere vorteilhaft vorgesehen, dass die Textilbewehrung
dadurch optimal in die Betonmatrix eingebunden ist, indem sie allseitig von Beton
umflossen ist.
[0029] Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion ermöglicht eine Erstellung von Bauwerken
unter Verwendung von äußerst schmalen, aber in höchstem Maße tragfähigen Wänden. Darüber
hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion eine Erstellung als
Fertigbauteil. Die erfindungsgemäße Verbundkonstruktion kann in einem Werk effizient
hergestellt werden, aufgrund der insgesamt sehr schmal gehaltenen Bauweise auf einfache
Weise und kostengünstig transportiert werden. Vor Ort auf der Baustelle können die
Fertigteile dann miteinander verbunden werden und das Bauwerk errichtet werden.
[0030] Von der Erfindung sind auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, die vor Ort auf der
Baustelle gefertigt werden. Hier kann entweder zunächst die erste Wandschicht bereitgestellt
werden, beispielsweise ein Ziegelmauerwerk errichtet werden, und sodann die Textilbetonschicht
an das vorhandene Mauerwerk angegossen werden. Alternativ kann auf der Baustelle vor
Ort auch zunächst die Textilbetonschicht gegossen werden, und an die Textilbetonschicht
kann nachfolgend die zweite Wandschicht aus Steinelementen angemauert oder angeklebt
werden.
[0031] Von der Erfindung sind insbesondere Ausführungsbeispiele umfasst, die "nass-in-nass"
hergestellt werden. Dies bedeutet, dass in den noch frischen Textilbeton - vor dessen
Aushärten - der Textilbetonschicht die Steine gesetzt werden oder unmittelbar nach
dem Erstellen des Mauerwerks aus Mauerstein, bei noch nicht ausgehärtetem Mörtel,
die Textilbetonschicht unmittelbar an das Mauerwerk angegossen oder an dieses aufgetragen
wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Vorteil, dass keine Trennschicht
zwischen der Wandschicht und der Textilbetonschicht erforderlich ist, bzw. sich keine
etwaige Trennschicht bilden kann und auch keine zusätzliche Mörtelschicht erforderlich
ist, um die Textilbewehrung einzubetten.
[0032] Ein Auftrag der beispielsweise hochfest ausgebildeten Feinkornbetonmasse kann zum
Beispiel wie ein Auftrag eines Putzes mit Hilfe einer Kelle erfolgen. Alternativ kann
die Feinbetonmasse auch gespritzt oder gegossen werden.
[0033] Von der Erfindung sind weiter auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, die zwei Wandschichten
umfassen, die jeweils aus einer Vielzahl von Steinelementen bestehen, wobei die Textilbetonschicht
zwischen den beiden Wandschichten angeordnet ist.
[0034] Die Erfindung bezieht sich vorteilhafterweise insbesondere auf Verbundwandkonstruktionen,
die als Fertigteil ausgebildet sind.
[0035] Deren Herstellung kann in einem Werk erfolgen. Die im Werk hergestellten Fertigteile
können sodann in einfacher Weise zur Baustelle transportiert werden und dort, vor
Ort zur Errichtung des Bauwerks verwendet und gegebenenfalls miteinander verbunden
werden.
[0036] Im Werk kann zur Herstellung des Fertigteils beispielsweise eine Matrize aus Materialen
wie Polyurethan, Silikon, Kunststoff, Holz oder aus Metall verwendet werden. Zur Herstellung
der Textilbetonschicht kann beispielsweise vorgesehen sein, dass an den Stellen, an
denen später in der Wandschicht Mörtelfugen verbleiben sollen, Stege mit zum Beispiel
trapezförmigen Querschnitt vorgesehen werden. Die Stege könnten aus dem Material der
Matrize bestehen, also zum Beispiel aus Silikon oder Polyurethan, und zwischen die
Steine hineinragen, um die Mörtelfuge etwas tiefer zu gestalten und um gleichzeitig
einen Platz für ein schnelles sicheres Verlegen der Steine, zum Beispiel auch der
Klinker, vorzugeben. Darüber hinaus kann das elastische Material der Stege eine Eignung
aufweisen, um Maßtoleranzen der Klinker auszugleichen und dennoch eine saubere Fuge
zu erhalten.
[0037] Die Steine werden zur Erstellung der Wandschicht dann zum Beispiel in den Vertiefungen
zwischen den Stegen platziert.
[0038] Die Stege bilden insoweit die im fertigen Zustand nach innen versetzt etwas tiefer
liegenden Mörtelfugen zwischen den Steinelementen aus.
[0039] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Form (Matrize) zur Herstellung des Fertigteils
mit einem Betonabbindeverzögerer behandelt wird. Hierdurch kann nach Entnahme des
Formlings aus der Form eine erleichterte Auswaschung etwaiger Verschmutzungen erfolgen.
Insbesondere kann vorgesehen sind, dass die Fugen zwischen den Steinelementen bis
auf das Korn ausgewaschen werden können, wodurch eine Bildgebung möglich ist, die
dem Bild einer herkömmlichen Mörtelfuge entspricht.
[0040] Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion und die nachfolgend noch geschilderten
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundwandkonstruktion
umfassen insbesondere Ausführungsbeispiele, bei denen die Betonmatrix die Textilbewehrung
allseitig umschließt und bedeckt, wobei der Beton insbesondere die Textilbewehrung
auch in ihrer Fläche durchdringt, um eine optimale Verbundwirkung zu erzielen.
[0041] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Textilbetonschicht gegossen.
Diese Formulierung umfasst Ausführungen bei denen - in Abhängigkeit von der Zähigkeit
der verwendeten Betonmassen - die Betonmasse auf die Textilbewehrung aufgetragen wird
oder bei denen die Betonmasse an die Textilbewehrung angetragen wird.
[0042] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Textilbetonschicht
eine Schichtdicke zwischen 0,3 und 5 Zentimetern aufweist. Damit wird die Herstellung
sehr schmaler Verbundwandkonstruktionen möglich, also solcher Verbundwandkonstruktionen,
die nur eine sehr geringe Wandstärke aufweisen, die aber zugleich eine sehr hohe Tragfestigkeit
gewährleisten.
[0043] Die Schichtdicke der Textilbetonschicht ist insbesondere abhängig von dem Anwendungszweck
und von den verwendeten Materialien für die Textilbewehrung und von den verwendeten
Materialien für den Beton. Als minimale Schichtdicke einer Mörtel- oder Betonschicht
wird gemäß der Erfindung davon ausgegangen, dass diese mindestens das dreifache des
angegebenen Größstkorn beträgt. Bezüglich der an anderer Stelle angegebenen Bezugsquelle
"Pagel" für eine bestimmte Beton- bzw. Mörtelart ist eine ungefähre Mindestschichtdicke
von 3 mm und bezüglich der anderen Beton-Bezugswelle "StoCretec" ist eine ungefähre
minimale Schichtdicke von 6 mm im Sinne der Erfindung anzunehmen.
[0044] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Wandschicht
von Mauersteinen oder von Teilen von Mauersteinen bereitgestellt. Von der Erfindung
sind demnach insbesondere auch Verbundwandkonstruktionen umfasst, bei denen die erste
Wandschicht ein Mauerwerk darstellt. Die Mauersteine können beispielsweise Ziegel
oder Kalksandsteine oder andere herkömmliche Mauersteine, insbesondere Blocksteine,
sein. Die Mauersteine können mittels Mörtel oder mittels eines anderen geeigneten
Verbindungsmittels untereinander verbunden sein.
[0045] Die Wandschicht kann auch nur von Teilen von Mauersteinen, beispielsweise von jeweils
in der Mitte geteilten Ziegelsteinen, bereitgestellt sein.
[0046] Für den Fall, dass bei dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion
die erste Wandschicht aus Ziegelteilen besteht, macht die folgende Überlegung die
Vorteile der Erfindung deutlich:
Herkömmlich werden Ziegelfertigteile gefertigt, die eine etwa 12 bis 15 cm starke
Betonhinterfütterung aufweisen. Die gesamte Konstruktionsdicke beträgt demnach etwa
15 bis 20 cm.
[0047] Wird erfindungsgemäß ein entsprechendes Ziegelfertigteil gefertigt, also unter Verwendung
einer Textilbetonschicht, genügt eine Textilbetonschichtdicke von nur bis 4 bis 5
cm. Hierdurch resultieren erhebliche Gewichtsvorteile, die beim Transport, bei der
Lagerung, beim Materialeinsatz, aber beispielsweise auch bei der Abstützung entsprechender
Bauteile im Bauwerk zur Wirkung gelangen.
[0048] Wenn eine erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion als Ziegelsturz ausgebildet ist,
also nach Art einer Ziegel-Vorsatzschale, die z. B. über einem Fenster angeordnet
wird, kann das erfindungsgemäß hergestellte Ziegelfertigteil sehr viel leichter hergestellt
werden. Herkömmliche Ziegelstürze, die mit schwerem Beton hergestellt werden, fordern
eine Stützung über beispielsweise Edelstahl-Konsolen am tragenden Mauerwerk. Ein erfindungsgemäßes
Ziegelfertigteil entsprechend einer Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 1 erfordert
- je nach Abmessung - keinen Einsatz einer entsprechenden Konsole, sondern kann zumindest
bei kleinen Spannweiten freitragend ausgebildet sein. Außerdem lassen sich die leichteren
Fertigbauteile auf der Baustelle besser handhaben, beispielsweise weil die handelnden
Personen, z. B. die Maurer, sie einfacher anheben und transportieren können.
[0049] Eine erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann beispielsweise auch eingesetzt
werden, um eine Dachfläche abzudecken. Dies bietet die Möglichkeit, Gebäudewand und
Gebäudedach in einem Guss, also in einer Optik, herzustellen, so dass das Haus z.
B. monolithisch erscheinen kann. Wenn die erste Wandschicht von Ziegeln bereitgestellt
ist, wird hierdurch eine dauerhafte und sich nicht verändernde Oberfläche gewährleistet,
beispielsweise im Gegensatz zu einer reinen Betonfläche, die mit der Zeit schwarz
wird und vermoost.
[0050] Erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktionen können beispielsweise auch große Hallen
mit großen Spannweiten überspannen, und auf diese Weise insgesamt als Dachelement
eines Bauwerkes fungieren und eingesetzt werden.
[0051] Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann weiter insbesondere auch als Geschossdecke
eingesetzt werden.
[0052] Die erfindungsgemäße Verbundwandkonstruktion kann schließlich beispielsweise auch
als selbstragende, eventuell auch gekrümmte Dachschale eingesetzt werden, die ebenfalls
größere Spannweiten überspannen kann.
[0053] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Beton eine Trockenrohdichte
von mehr als 2.000 kg/m
3 auf. Die Textilbetonschicht umfasst also Betonmassen aus herkömmlichen Materialien
und mit üblicher Trockenrohdichten, so dass auf herkömmliche Betonbestandteile zur
Bewerkstelligung der Erfindung zurückgegriffen werden kann.
[0054] Gemäß einer Variante der Erfindung wird zur Herstellung der Betonschichten herkömmlicher
Beton verwendet. Vorteilhaft werden zur Herstellung der Betonschicht spezielle hochfeste
Feinbetone verwendet.
[0055] Der hochfeste Feinbeton kann bei dieser Variante vorteilhaft ein Größtkorn von maximal
2 mm Durchmesser aufweisen.
[0056] Zur Verwendung mit der Erfindung kommen beispielsweise Feinbetone in Betracht, die
unter den Marken Pagel/Tudalit bei der Pagel Spezial-Beton GmbH & Co. KG mit Sitz
in 45355 Essen bezogen werden können. Auch kommen als Betonersatz Reparaturmassen
in Betracht, die unter dem Markennamen StoCretec TG 203 von der StoCrete GmbH mit
Sitz in 65830 Kriftel bezogen werden können.
[0057] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Textilbewehrung
aus einem flächenhaften, insbesondere biegeschlaffen Gebilde. Bei dem Gebilde kann
es sich beispielsweise um ein Gewebe, eine Matte, ein Netz, ein Gitter, ein Vlies,
ein Gelege, ein Multiaxialgelege, ein Gesticke oder ein Geflecht handeln. Das Gebilde
kann insbesondere aus hochzugfesten Endlosfasern bestehen. Entscheidend ist, dass
die Textilbewehrung aus Verstärkungsfasern besteht, die Zugkräfte übertragen können.
Hierdurch wird die Tragfähigkeit der Verbundwandkonstruktion gegenüber herkömmlichen
Verbundwandkonstruktionen stark erhöht.
[0058] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Textilbewehrung
vorgespannt. Die Textilbewehrung kann beispielsweise in einen Spannrahmen oder in
eine Greifvorrichtung eingebracht werden, und unter Vorspannung gehalten werden.
[0059] Dabei ist von der Erfindung umfasst, wenn eine Vorspannung entlang der Textilbewehrung
nur in einer Richtung oder entlang mehrerer Richtungen erzeugt wird.
[0060] Im einfachsten Fall kann ein Spannrahmen die Textilbewehrung entlang einer aufgespannten
Ebene vorspannen.
[0061] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung entlang einer gekrümmten
Fläche - auch entlang einer mehrfach gekrümmten Fläche - nach außen hin vorgespannt
ist. Dies erfordert freilich eine komplizierter aufgebaute Spannvorrichtung.
[0062] Die von einer Spanneinrichtung erzielte Vorspannung wird auf die Textilbewehrung
aufgebracht, bis diese beidseitig von Beton eingefasst ist, und der Beton ausgehärtet
ist. Erst dann kann die vorgespannte Textilbewehrung aus einer entsprechenden Greifvorrichtung
oder aus einem Spannrahmen gelöst werden. Nach dem Lösen der Vorspannkräfte möchte
sich die Textilbewehrung zusammenziehen, wird jedoch von der beidseitigen Betoneinfassung
daran gehindert. Die unter Vorspannung stehende Textilbewehrung übt insoweit Druckkräfte
auf den Beton aus, und spannt die aus Textilbewehrung und Betoneinfassung bestehende
Textilbetonschicht insgesamt vor.
[0063] Derartig vorgespannte Bauelemente können größere Lasten abtragen, bevor es zu einem
Erstriss kommt. Auch ist das Verformungsverhalten insgesamt verbessert. Die erfindungsgemäße
Verbundwandkonstruktion kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
somit schlanker und damit leichter ausgefertigt werden.
[0064] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn nicht die gesamte Textilbewehrung einer
Vorspannung unterworfen wird, sondern nur Teile oder Abschnitte oder einzelne Stränge
einer solchen Textilbewehrung. Von der Erfindung ist ebenfalls umfasst, wenn zusätzlich
zu einer nicht unter Vorspannung gehaltenen Textilbewehrung innerhalb der Textilbetonschicht
eines oder mehrere Elemente angeordnet sind, die einer Vorspannung unterworfen werden.
[0065] Auch hierdurch können höhere Festigkeiten der Verbundwandkonstruktion erzielt werden.
[0066] Eine Vorspannung der Textilbewehrung kann bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Verbundwandkonstruktion auch auf die folgende Weise erreicht werden: Wenn die sich
aus einer Vielzahl von Steinelementen, zum Beispiel Ziegelsteinen, zusammensetzende
Wandschicht der Verbundwandkonstruktion vollständig oder zumindest teilweise erstellt
ist, kann die Wandschicht als Spannrahmen oder als Teil eines Spannrahmens fungieren.
So kann beispielsweise nach dem Erhärten einer Wandschicht, insbesondere einer Ziegelschicht,
die Textilbewehrung mit ihren Rändern an der Wandschicht einseitig oder zweiseitig
oder mehrseitig fixiert werden, beispielsweise dort einbetoniert oder anbetoniert
oder angeschraubt werden. Die Wandschicht kann also als Druckwiderlager fungieren.
[0067] Von der Erfindung ist auch umfasst, wenn die Textilbewehrung einseitig oder mehrseitig
an der Wandschicht fixiert wird, und eine Vorspannung auf die Textilbewehrung nachfolgend
durch Verwendung von Spannelementen, wie Schrauben, hydraulischen Elementen oder unter
Hebelwirkung, also durch mechanische Einwirkung, ausgeübt wird.
[0068] Alternativ kann eine Vorspannung auf die Textilbewehrung im Falle einer Fixierung
relativ zu der Wandschicht auch durch eine Veränderung der Position oder Lage eines
oder mehrerer Elemente der Wandschicht erreicht werden.
[0069] Von der Erfindung ist darüber hinaus umfasst, wenn die Textilbewehrung an mehreren
Bauteilen, insbesondere Bestandteilen der Wandschicht, fixiert wird, die einer Positionsveränderung
relativ zueinander unterworfen werden, und zum Beispiel auseinander oder voneinander
weg bewegt werden.
[0070] Bei diesen zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispielen kann auf die Anordnung eines
gesonderten Spannrahmens verzichtet werden. Die Wandschicht oder das Bauelement oder
mehrere Bauelemente können hier als Spannvorrichtung oder als Teil einer Spannvorrichtung
wirken.
[0071] Auch gekrümmte, vorgespannte Textilbewehrungen sind auf diese Weise realisierbar:
Beispielsweise sind von der Erfindung Ausführungsbeispiele umfasst, bei denen eine
Textilbewehrung an den Enden einer gefalteten oder bogenförmigen Konstruktion fixiert
wird, die sich spannt, ähnlich wie ein Schutzumschlag eines Buches, wenn dieses zugeklappt
wird.
[0072] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Verstärkungsfasern
Kohlenstofffasern und/oder insbesondere alkaliresistente Glasfasern und/oder Aramidfasern
und/oder Basaltfasern und/oder Keramikfasern. Auch Naturfasern, wie Sisal kommen für
die Durchführung der Erfindung in Betracht. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass
zur Bereitstellung der Verstärkungsfasern auf herkömmliche Fasermaterialien zurückgegriffen
werden kann.
[0073] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbundwandkonstruktion
als ein Fertigbauteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine Fertigung der Verbundwandkonstruktion
in einem Werk, einen einfachen Transport der schmal gehaltenen Fertigbauteile zur
Baustelle, und eine Verbindung unterschiedlicher Fertigbauteile vor Ort unter Ausbildung
der Wand des Bauwerkes.
[0074] Die Fertigbauteile können insbesondere Anbindungsbereiche umfassen, die zur Verbindung
mit einem Anbindungsbereich mit einem benachbart anzuordnenden Fertigbauteil ausgebildet
sind. Beispielsweise können hierzu Abschnitte der Textilbewehrung aus den Umfangskonturen
der Textilbetonschicht herausragen, um eine unmittelbare Verbindung der Textilbewehrung
eines Fertigbauteils mit der Textilbewehrung eines benachbart anzuordnenden Fertigbauteils
zu ermöglichen.
[0075] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Fertigbauteile in
ihrem jeweiligen Anwendungsbereich zur Verbindung mit einem benachbarten Fertigbauteil
auch eine gewisse Kontur, zum Beispiel eine stufenförmige Kontur, aufweisen. Dabei
kann auch vorgesehen sein, dass beide miteinander zu verbindenden Fertigbauteile jeweils
mit einer Textilbewehrung versehen sind, die in jedes Bauteil einbetoniert ist und
den Verbindungsbereich überspannt. Als Deckschicht über dem Verbindungsbereich zwischen
zwei Fertigteilen kann zum Beispiel wenigstens ein Steinelement gesetzt werden, so
dass in Folge der Überdeckung durch das Steinelement oder durch die Steinelemente
die Verbindungsstelle oder der Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigbauteilen nicht
mehr sichtbar ist. Hierdurch wird eine durch beide Fertigteile hindurchgehende durchgehende
Textilbewehrung erreicht.
[0076] Gemäß einer Variante der Erfindung sind die beiden Fertigbauteile in ihren Anbindungsbereich
jeweils stufenförmig ausgebildet. Dabei kann die Textilbetonschicht bis zur Bauteilkante
geführt sein. Die obere Reihe an Steinelementen kann freigelassen sein.
[0077] Wenn beide Fertigbauteile nebeneinander gesetzt werden, stoßen die beiden Textilbetonschichten
aneinander. Die entsprechende Fuge kann mit Mörtel verfüllt werden.
[0078] Auf die freigehaltene Textilbetonschicht beider Bauteile kann im Anschlussbereich
eine Lage Textilbeton mit einem sich über beide Bauteile im Anschlussbereich erstreckenden
Textilbewehrungsabschnitt betoniert werden. Nachfolgend kann darauf dann eine Reihe
mit Steinelementen als äußere Schicht in dem Verbindungsbereich angebracht werden.
[0079] Bei einer weiteren Alternative ragt nur aus einem der beiden miteinander zu verbindenden
Fertigbauteile ein Abschnitt der Textilbewehrung heraus und wird mit dem zweiten,
benachbart anzuordnenden Fertigbauteil verbunden.
[0080] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei oder mehrere
Fertigbauteile auf Stoß aneinander, also mit aufeinander zugewandten Schmalseitein,
befestigt. Diese Formulierung umfasst jegliche Anordnung mehrerer Fertigbauteile derart,
dass diese mit ihren Stoßkanten bzw. mit ihren Schmalseiten aufeinander zu gerichtet
sind. Es kann sich dabei um Schmalseiten zweier benachbart angeordneter Fertigbauteile
handeln, die parallel zueinander oder unter einem Winkel zueinander angeordnet sind,
so dass z. B. auch über Eck eine Befestigung mehrerer Fertigbauteile von der Erfindung
umfasst ist.
[0081] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Textilbewehrungen
zweier einander benachbart angeordneter Fertigbauteile miteinander verbunden. Die
Erfindung umfasst insbesondere Fertigbauteile, bei denen, wie zuvor erläutert, Umfangsrandabschnitte
der Textilbewehrung eines Fertigbauteils aus der Umfangskontur der Textilbetonschicht
heraus ragen. Diese heraus ragenden Abschnitte können mit ebenfalls heraus ragenden
Textilbewehrungsabschnitten eines benachbart anzuordnenden Fertigbauteils unmittelbar
verbunden werden, beispielsweise vernäht, verklammert, vertackert oder auf sonstige
Weise miteinander verbunden werden. Hierdurch kann ein besonders guter Kraftschluss
zwischen zwei Fertigbauteilen erreicht werden.
[0082] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbundwandkonstruktion
eine zweite Wandschicht aus einer Vielzahl von Steinelementen auf. Die Textilbetonschicht
ist bei dieser Ausführungsform zwischen den beiden Wandschichten angeordnet.
[0083] Beispielsweise können die erste Wandschicht und die zweite Wandschicht jeweils aus
Ziegelmauerwerk bestehen. Die Ziegel der Wandschicht können beispielsweise mittig
getrennt sein. Hierdurch kann eine Verbundwandkonstruktion bereitgestellt werden,
die nach innen und nach außen einen äußerlichen Eindruck eines herkömmlichen Ziegelmauerwerks
vermittelt, innen allerdings einen Kern aus einer Textilbetonschicht aufweist, so
dass eine solche Verbundwandkonstruktion eine erheblich höhere Tragfestigkeit aufweist,
als ein herkömmliches Ziegelmauerwerk.
[0084] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eine
Wandschicht als Dekorschicht ausgebildet.
[0085] Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Verbundwandkonstruktion
aus einer Textilbetonschicht und einer Wandschicht aus Ziegelmauerwerk bestehen, wobei
die zur Erstellung des Ziegelmauerwerks verwendeten Mauersteine von Ziegelteilen,
also von Abschnitten eines Ziegelsteins, bereitgestellt sind. Dem Ziegelmauerwerk
kommt bei diesem Ausführungsbeispiel unter Umständen keine oder nur eine geringe Funktion
im Sinne eines Beitrages zu der Tragfähigkeit der Verbundwandkonstruktion zu, die
nahezu ausschließlich von der Textilbetonschicht bereitgestellt wird. In diesem Falle
fungiert die aus Ziegelmauerwerk bestehende Wandschicht nur als eine Dekorschicht,
und dient dazu, beim unbedarften Betrachter den optischen Eindruck eines herkömmlichen
Ziegelmauerwerks zu erwecken.
[0086] Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Herstellung
einer Verbundwandkonstruktion.
[0087] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Verbundwandkonstruktion
auf einfache Weise hergestellt werden kann.
[0088] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 13.
[0089] Die Aufgabe wird darüber hinaus mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst.
[0090] Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der Erläuterungen der Merkmale der
Ansprüche 13 und 14 und der Durchführung dieser Verfahren auf die vorherigen, zu den
auf eine Verbundwandkonstruktion bezogenen Ansprüche verwiesen.
[0091] Gemäß der Variante der Erfindung nach Anspruch 13 wird zunächst eine Wandschicht
bereitgestellt, d. h., gemauert oder erstellt, und sodann die Textilbetonschicht an
die erstellte Wandschicht angegossen.
[0092] Gemäß der Erfindungsalternative nach Anspruch 14 wird zunächst die Textilbetonschicht
gegossen. Sodann, wenn diese gegebenenfalls teilweise oder vollständig ausgehärtet
ist, wird eine Wandschicht bereitgestellt und mit der ausgehärteten Textilbetonschicht
verbunden.
[0093] Gemäß einer weiteren Alternative wird die Wandschicht unmittelbar an der gegebenenfalls
ausgehärteten Textilbetonschicht befestigt, z. B. daran angemauert oder angeklebt.
[0094] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 13 und nach Anspruch 14 kann
bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass ein
"nass-in-nass"-Arbeiten erfolgt. Dies bedeutet, dass die Befestigung der Wandschicht
an der gegossenen Textilbetonschicht erfolgt, ohne dass die Textilbetonschicht zuvor
- vollständig - ausgehärtet ist. So kann beispielsweise eine Textilbetonschicht gemäß
Anspruch 13 an eine bereitgestellte Wandschicht angegossen werden, ohne dass die Mörtelfugen,
die die einzelnen Steinelemente miteinander verbinden, bereits ausgehärtet sind. Die
Verfahrensschritte a) und b) des Anspruches 13 werden insoweit "nass-in-nass" durchgeführt.
[0095] Bei dem Verfahren nach Anspruch 14 kann bevorzugt vorteilhafterweise vorgesehen sein,
dass der Schritt B1) des Befestigens der Wandschicht an der Textilbetonschicht erfolgt,
während diese noch nicht oder zumindest noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Auch
hier kann ein "nass-in-nass"-Verfahren erfolgen.
[0096] Auch die Schritte A) und B2), mit denen die Wandschicht unmittelbar an der gegossenen
Textilschicht angebracht wird, können "nass-in-nass" durchgeführt werden.
[0097] Von der Erfindung sind allerdings auch Verfahren umfasst, bei denen die beiden Schichten,
nämlich die Textilbetonschicht einerseits und die Wandschicht andererseits, zunächst
gesondert gefertigt werden und dann durch eine Verbindungsschicht, zum Beispiel eine
Mörtel- oder eine Betonschicht miteinander verbunden werden.
[0098] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eines Verfahrens nach Anspruch 13
bzw. nach Anspruch 14 ist vorgesehen, dass die Textilbewehrung einer Vorspannung unterworfen
wird, bevor sie beidseitig von Beton eingefasst wird. Die Spannung wird von der Textilbewehrung
bei dieser Variante der Erfindung erst dann abgelassen oder gelöst, wenn die Betonschichten,
die die Textilbewehrung beidseitig einfassen, ausgehärtet sind. Hierdurch kann ein
Verfahren bereitgestellt werden, welches die Herstellung besonders schlanker, leichtbauender
und doch hochbiegefester Verbundwandkonstruktionen ermöglicht.
[0099] Weitere Vorteile ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen, sowie anhand
der nachfolgenden Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele.
In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- in einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion, wobei in vier Randbereichen der Verbundwandkonstruktion
in einer teilgeschnittenen, schematischen Darstellung die in Blickrichtung des Betrachters
der Fig. 1 hinter der ersten Wandschicht liegende Textilbewehrung anhand einer Gitterstruktur
erkennbar ist,
- Fig. 2
- das Ausführungsbeispiel der Verbundwandkonstruktion der Fig. 1 etwa gemäß Ansichtspfeil
II in Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht,
- Fig. 3
- in einer teilgeschnittenen vergrößerten schematischen Ansicht die Textilbewehrung
in einer Blickrichtung etwa gemäß Fig. 1,
- Fig. 4
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion in
einer Darstellung gemäß Fig. 2, wobei zwei Wandschichten vorgesehen sind, die zwischen
sich die Textilbetonschicht einfassen,
- Fig. 5
- in einer Darstellung gemäß Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Verbundwandkonstruktion, wobei die Wandschicht von einer Vielzahl von Riemchen bereitgestellt
ist,
- Fig. 6
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion,
wobei die Wandschicht entlang einer zweifach, im wesentlich S-förmig gekrümmten Fläche
verläuft,
- Fig. 7
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion,
die zwei miteinander verbundene Fertigbauteile umfasst,
- Fig. 8
- in einer vergrößerten Teilkreisdarstellung gemäß Ansichtspfeil VIII in Fig. 7 den
Verbindungsbereich zwischen zwei Fertigbauteilen, wobei hier eine Überlappung überstehender
Randbereiche der Textilbewehrungen der beiden Fertigbauteile dargestellt sind, die
miteinander verbunden sind,
- Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiel in der Darstellung gemäß Fig. 5, wobei hier die Textilbewehrung
durch zwei überlappend angeordnete Textilbewehrungsabschnitte ersetzt ist,
- Fig. 10
- ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß Fig. 5, wobei die Textilbewehrung
einen Unterbrechungsbereich aufweist, und
- Fig. 11
- ein weiteres Aufführungsbeispiel in einer Darstellung gemäß Fig. 5, wobei mehrere
Textilbewehrungen parallel zueinander innerhalb der Textilbetonschicht verlaufen.
[0100] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung,
auch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beispielhaft beschrieben. Dabei werden
der Übersichtlichkeit halber - auch soweit unterschiedliche Ausführungsbespiele betroffen
sind - gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente oder Bereiche mit gleichen Bezugszeichen,
teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben, bezeichnet.
[0101] Merkmale, die nur in Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dargestellt
oder offenbart sind, können im Rahmen der Erfindung auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen werden. Derartig geänderte Ausführungsbeispiele sind - auch
wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt sind - von der Erfindung mit umfasst.
[0102] Alle offenbarten Merkmale sind für sich erfindungswesentlich. In die Offenbarung
der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) sowie der zitierten Druckschriften und der beschriebenen
Vorrichtungen des Standes der Technik inhaltlich vollumfänglich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, einzelne oder mehrere Merkmale der dort offenbarten Gegenstände in einen
oder in mehrere Ansprüche der vorliegenden Anmeldung mit aufzunehmen. Auch solche
geänderten Ausführungsbeispiele sind - auch wenn sie in den Zeichnungen nicht dargestellt
sind - von der Erfindung mit umfasst.
[0103] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zeigt eine Verbundwandkonstruktion, die in ihrer
Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist. Die Verbundwandkonstruktion ist in Fig. 1 in Alleinstellung
dargestellt, und dient zur Errichtung eines Bauwerkes 11. Ein solches ist in seiner
Gesamtheit nicht dargestellt, aber in Fig. 7 angedeutet.
[0104] Als Bauwerke kommen Gebäude oder Gebäudeteilflächen, z. B. Gebäudeseitenwände, Gebäudebodenwände,
Gebäudedeckenwände, Balkone, Brüstungen, Dachelemente, Fassadenteile, Dachterrassen,
Baumodule, Deckenplatten, Gewölbe, Schalentragwerke oder dergleichen in Betracht,
die sämtlich von der Erfindung umfasst sind.
[0105] Ausweislich Fig. 1 wird eine Verbundwandkonstruktion 10 dargestellt, die Mauerwerk
aus Mauersteinen umfasst. Es kann sich dabei um herkömmliche Ziegel oder Kalksandsteine
oder andere Mauersteine handeln. Einige der einzelnen Mauersteine sind als Steinelemente
mit den Bezugszeichen 14a, 14b, 14c, 14d bezeichnet.
[0106] Fig. 2 zeigt die Verbundwandkonstruktion 10 in einer Seitenansicht.
[0107] Man erkennt, dass die Verbundwandkonstruktion 10 aus einer ersten Wandschicht 13
besteht, und einer Textilbetonschicht 15. Die Textilbetonschicht 15 weist eine Textilbewehrung
16 auf, sowie eine erste Betonschicht 17a und eine zweite Betonschicht 17b.
[0108] Die Textilbetonschicht 15 weist eine Gesamtwandstärke oder Schichtdicke 20 auf, die
etwa der Summe der Wandstärke oder Schichtdicke 21 der ersten Betonschicht 17a und
der Schichtdicke oder Wandstärke 22 der zweiten Betonschicht 17b entspricht. Hinzu
kommt noch die Schichtdicke oder Wandstärke der Textilbewehrung 16, die allerdings
demgegenüber vernachlässigbar ist, und nur äußerst gering ist, beispielsweise 0,1
mm bis 3 mm beträgt.
[0109] Die Schichtdicke 23 der Wandschicht 13 kann beliebig gehalten sein:
So beträgt beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Wandstärke 23
entsprechend dem Normalformat eines Ziegels 11,5 cm.
[0110] Es können aber auch gänzlich andere beliebige Maße verwendet werden. Auch können
anstelle von Ziegeln als Mauersteine 14a, 14b, 14c, 14d entlang ihrer Längsmittelebene
getrennte Ziegel, also Ziegelhälften zur Fertigung der ersten Wandschicht 13 eingesetzt
werden. Dann beträgt die Schichtdicke 23 z. B. etwa 5,75 cm.
[0111] Die Schichtdicke 20 der Textilbetonschicht 15 beträgt vorteilhafterweise zwischen
0,3 cm und 5 cm.
[0112] Die Schichtdicken 21 und 22 der Betonschicht 17a, 17b sind bei den Ausführungsbeispielen
gleich groß. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Schichtdicken 21, 22 aber
auch unterschiedlich bemessen sein.
[0113] Die Verbundwandkonstruktion 10 ist daher insgesamt sehr schmal gehalten.
[0114] Die erste Wandschicht 13 kann aus Steinelementen 14a, 14b, 14c, 14d gebildet sein,
die miteinander durch ein Verbindungsmittel 24a, 24b, 24c verbunden sein. Dabei kann
es sich beispielsweise um Mörtel handeln.
[0115] In den Figuren 1 und 2 sind lediglich beispielhaft nur einige der Fugenbereiche mit
24a, 24b, 24c bezeichnet. Auch sind die Mörtelmassen 24a, 24b, 24c nur schematisch
dargestellt, und können tatsächlich eine Schichtdicke zwischen 0 und 2 cm aufweisen.
[0116] Die Verbundwandkonstruktion 10 der Fig. 1 kann beliebige Höhen- und Breitenabmessungen
y2, x2 aufweisen. Wenn die Verbundwandkonstruktion der Fig. 1 ein Fertigbauteil 27
bereitstellt, sind die Außenabmessungen y2, x2 vorzugsweise standardisiert. Die durch
die Außenabmessungen y2, x2 vorgegebene flächenhafte Erstreckung kann bis zu mehreren
Quadratmetern betragen.
[0117] Gemäß der Erfindung ist die Textilbewehrung 16 von einem Verstärkungsmaterial bereitgestellt,
beispielsweise von Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, die insgesamt ein gitterartiges
oder maschenartiges Gelege oder Gewebe bereitstellen.
[0118] In Fig. 1 sind an vier Stellen die Randbereiche der Wandschicht 13 aufgebrochen,
um deutlich zu machen, dass die Textilbewehrung 16 Abmessungen aufweist, nämlich eine
Höhenerstreckung y1 und eine Breitenerstreckung x1, die den Abmessungen x2, y2 der
Wandschicht 13 entsprechen.
[0119] Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass sich die Textilbewehrung 16 durchgehend,
insbesondere ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche 12 erstreckt, entlang der
sich die erste Wandschicht 13 erstreckt. Hierdurch kann die Verbundwandkonstruktion
10 besonders hohe Zugkräfte aufnehmen, und stellt auf diese Weise eine hohe Tragfähigkeit
bereit.
[0120] Gemäß der Erfindung entsprechen die Abmessungen x1, y1 der Textilbewehrung 16 in
Höhe y1 und Breite x1 den Abmessungen x2, y2 der ersten Wandschicht 13 in Höhe y2
und Breite y2. Von dieser Formulierung ist auch umfasst, wenn, wie dies beispielsweise
Fig. 7 andeutet, überstehende Randbereiche 32a, 32b der Textilbewehrung 16 aus der
Kontur des jeweiligen Fertigbauteils 27, 28 herausragen, um so einen Überlappungsbereich
35 bilden zu können.
[0121] Gemäß den Figuren 1 und 2 umfasst die Erfindung eine Verbundwandkonstruktion 10,
bei der eine Textilbetonschicht 15 nur auf einer Seite mit einer ersten Wandschicht
13 verbunden ist.
[0122] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 macht aber deutlich, dass von der Erfindung auch
Verbundwandkonstruktionen 10 umfasst sind, bei denen eine erste Wandschicht 13 und
eine zweite Wandschicht 31 vorgesehen ist. Die zweite Wandschicht 31 kann wiederum
aus Steinelementen 14e, 14f, 14g, 14h bereitgestellt sein, die ihrer Art oder ihrer
Form nach den Steinelementen 14a, 14b, 14c, 14d der ersten Wandschicht 13 entsprechen
können. Es ist von der Erfindung aber auch umfasst, wenn die zweite Wandschicht 31
von gänzlich anderen Steinelementen 14e, 14f, 14g, 14h gebildet ist, als die Steinelemente
14a, 14b, 14c, 14d der ersten Wandschicht 13.
[0123] Schließlich sei angemerkt, dass von der Erfindung sowohl Ausführungsformen umfasst
sind, bei denen die Steinelemente 14a, 14b, 14c, 14d einer Wandschicht 13 identisch
sind, als auch Ausführungsbeispiele, bei denen die einzelnen Steinelemente 14a, 14b,
14c, 14d einer Wandschicht 13 unterschiedlich ausgebildet sind.
[0124] Fig. 3 macht deutlich, dass die Textilbewehrung 16 von einer gitterartigen Struktur
25 gebildet ist. Fig. 3 stellt als Beispiel ein Gelege 25 dar, welches aus einer Vielzahl
von Strängen von Verstärkungsfasern 26a, 26b, 26c, 26d besteht, die nach Art von Kettenfäden
und Schussfäden zum Beispiel im wesentlichen rechteckig oder unter einem anderen Winkel
zueinander verlaufen und eine Gitter- oder Maschenstruktur bilden. Die Maschen können
beim Vergießen des Betons zur Erzielung einer Textilbetonschicht 15 von der noch flüssigen
Betonmasse zumindest teilweise durchdrungen werden.
[0125] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 kann die erste Wandschicht 13 auch von Steinelementen
gebildet sein, die von dünnen plattenartigen Elementen, insbesondere von Riemchen
34a, 34b, 34c, 34d bereitgestellt sind. Die erste Wandschicht 13 weist dann eine Wandstärke
23 auf, die deutlich geringer ist, als bei den vorherigen Ausführungsbeispielen. Auch
die Riemchen 34a, 34b, 34c, 34d können untereinander über Verbindungsmittel, beispielsweise
durch Mörtel (angedeutet 24a, 24b, 24c) miteinander verbunden sein.
[0126] Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1, 2, 4 und 5 erstreckt sich die erste
Wandschicht 13 jeweils entlang einer Fläche 12, die von einer Ebene gebildet ist.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist auch die Textilbewehrung 16 entlang derselben
Ebene 12 ausgerichtet.
[0127] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 macht deutlich, dass die erste Wandschicht 13
auch entlang einer Fläche 12 ausgerichtet sein kann, die im Raum gekrümmt ist. Tatsächlich
ist die Fläche 12 bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 etwa S-förmig gekrümmt, also
doppelt gekrümmt.
[0128] Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Fläche 12 auch entlang einer sphärischen
oder asphärischen Wölbung ausgerichtet sein, um zum Beispiel kuppelförmige oder kugelförmige
Verbundwandkonstruktionen bereitzustellen. Insbesondere kann auch eine Krümmung der
Fläche 12 über zwei oder mehr Achsen vorgesehen sein.
[0129] Auch die Textilbewehrung 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel entlang derselben
Fläche 12 gekrümmt. Das Ausführungsbeispiel der Verbundwandkonstruktion 10 der Fig.
6 ist insoweit insgesamt im Raum gekrümmt.
[0130] Anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 soll erläutert werden, dass die erfindungsgemäße
Verbundwandkonstruktion 10 auch als Fertigbauteil 27, 28 ausgebildet sein kann. Mehrere
dieser Fertigbauteile 27, 28 können - insbesondere an der Baustelle - miteinander
verbunden werden. Hierzu können die Fertigbauteile 27, 28 mit ihrer jeweiligen Schmalseite
29a, 29b einander zugewandt - insbesondere auf Stoß - aneinander befestigt werden.
[0131] Hierfür kommen beliebige Befestigungsmittel 30a, 30b in Betracht.
[0132] Ausweislich Fig. 7 ist als mögliches Ausführungsbeispiel ein Verbindungsmittel 30a
dargestellt, welches von Mörtel oder von einer anderen aushärtbaren Verbindungsmasse
gebildet ist.
[0133] Des weiteren zeigt Fig. 7 alternativ oder zusätzlich - gestrichelt - eine U-förmige
Klammeranordnung 30b, die die beiden Fertigbauteile 27, 28 miteinander verbinden kann.
[0134] Nachfolgend zeigt Fig. 8 in einer Detaildarstellung ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem eine Verbindung zwischen den beiden Fertigbauteilen 27, 28
mittels Mörtel 30a vorgesehen ist, wobei aus den jeweiligen Fertigbauteilen 27, 28
aber überstehende Randbereiche 32a, 32b der entsprechenden Textilbewehrung 16a, 16b
herausragen und einen Überlappungsbereich 35 bilden. In diesem Überlappungsbereich
sind die überstehenden Randbereiche 32a, 32b der Textilbewehrung 16a, 16b vorteilhafterweise
miteinander verbunden, beispielsweise durch gesonderte Verbindungsmittel, wie Klammern
33, oder alternativ auch durch Vernähen, durch Verkleben, Verschweißen, Verklemmen,
Vernieten etc. Insbesondere kommt zur Verbindung zweier Fertigbauteile miteinander
auch in Betracht, die Umfangskonturbereiche der Fertigbauteile komplementär, insbesondere
stufenförmig komplementär zueinander auszubilden, so dass zwei Fertigbauteile im montierten
Zustand zum Beispiel formschlüssig ineinander greifen. Darüber hinaus können vorteilhaft
Textilbewehrungsabschnitte an beiden Anbindungsbereichen angeordnet und mit einbetoniert
werden, um eine durchgehende, sich also durch den Verbindungsbereich zwischen zwei
Fertigbauteilen hindurch erstreckende durchgehende Textilbewehrung zu gewährleisten.
[0135] In Fig. 9 ist des weiteren ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbundwandkonstruktion
gezeigt, die in ihrer Darstellung dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 entspricht. Hier
ist anstelle einer Textilbewehrung 16 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 eine
Mehrzahl von Textilbewehrungsabschnitten 16a und 16b vorgesehen. Diese sind in überlappender
Anordnung angeordnet und bilden einen Überlappungsbereich 36. Auch dies ermöglicht
die Bereitstellung einer durchgehenden Textilbewehrung, da der ausgehärtete Beton
die entsprechenden Zugkräfte übertragen kann.
[0136] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist ein Unterbrechungsbereich 37 in der Textilbewehrung
vorgesehen, und unterteilt die Textilbewehrung in zwei Textilbewehrungsabschnitte
16a und 16b. Auch hier ist eine durchgehende Bewehrung gewährleistet.
[0137] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 ist schließlich vorgesehen, dass zwei Textilbewehrungen
16a, 16b parallel zueinander angeordnet sind. Der Bewehrungsquerschnitt wird hierdurch
erhöht, so dass höhere Zugkräfte übertragen werden können.
[0138] Alternativ kann auch eine Textilbewehrung vorgesehen sein, die mehrere Schichten
oder Lagen aufweist, um auf diese Weise den Bewehrungsquerschnitt zu erhöhen.
[0139] Infrage kommen beispielsweise doppellagige Strukturen, insbesondere sogenannte 3-D-Strukturen,
die zum Beispiel von der Firma V. Fraas Solutions in Textile GmbH mit Sitz in 95233
Helmbrechts bezogen werden können.
1. Verbundwandkonstruktion (10) für ein Bauwerk (11), umfassend eine sich entlang einer
ebenen oder gekrümmten Fläche (12) erstreckende Wandschicht (13, 31) aus einer Vielzahl
von Steinelementen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h), wie Ziegelsteinen, Riemchen,
Platten od. dgl., und eine Textilbetonschicht (15), die eine Textilbewehrung (16)
aus Verstärkungsfasern (26a, 26b, 26c), aufweist, die beidseitig von Beton (17a, 17b)
eingefasst ist, und die sich entlang der Fläche (12) erstreckt, wobei die Abmessungen
(x1, y1) der Textilbewehrung (16) entlang der Fläche (12) den Abmessungen (x2, y2)
der Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) zumindest entsprechen.
2. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandschicht (13) von Mauersteinen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h)
oder von Teilen von Mauersteinen bereitgestellt ist.
3. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mauersteine (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h) miteinander mittels Mörtel
(24, 24a, 24b, 24c, 24d) oder mittels eines anderen Verbindungsmittels verbunden sind.
4. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mauerstein (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h) von einem Ziegel oder einem
Kalksandstein bereitgestellt ist.
5. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) aus einem flächenhaften, insbesondere biegeschlaffen Gebilde
(25), wie Gewebe, Matte, Netz, Gitter, Vlies, Gelege, Multiaxialgelege, Gesticke,
oder Geflecht, insbesondere aus hochzugfesten Endlosfasern besteht.
6. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) vorgespannt ist.
7. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern (26a, 26b, 26c) Kohlenstofffasern und/oder Glasfasern und/oder
Aramidfasern und/oder Keramikfasern umfassen.
8. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundwandkonstruktion (10) als ein Fertigbauteil (27, 28) ausgebildet ist.
9. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Fertigbauteile (27, 28) auf Stoß aneinander befestigt sind.
10. Verbundwandkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrungen (16a, 16b) zweier einander benachbart angeordneter Fertigbauteile
(27, 28) miteinander verbunden sind.
11. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundwandkonstruktion (10) eine zweite Wandschicht (31) aus einer Vielzahl
von Steinelementen (14e, 14f, 14g, 14h) aufweist, wobei die Textilbetonschicht (15)
zwischen den beiden Wandschichten (13, 31) angeordnet ist.
12. Verbundwandkonstruktion nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandschicht (13) als Dekorschicht ausgebildet ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Verbundwandkonstruktion, insbesondere einer Verbundwandkonstruktion
(10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellen einer sich entlang einer ebenen oder gekrümmten Fläche (12) erstreckenden
Wandschicht (13) aus einer Vielzahl von Steinelementen (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f,
14g, 14h), wie Ziegelsteinen, Riemchen, Platten oder dergleichen,
b) Angießen einer Textilbetonschicht (15) an die Wandschicht (13), wobei die Textilbetonschicht
eine Textilbewehrung (16) aus Verstärkungsfasern, aufweist, wobei die Textilbewehrung
beidseitig von Beton (17a, 17b) eingefasst ist, und wobei sich die Textilbewehrung
durchgehend, insbesondere ununterbrochen durchgehend entlang der Fläche (12) erstreckt,
wobei die Abmessungen (x1, y1) der Textilbewehrung entlang der Fläche (12) den Abmessungen
(x2, y2) der Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) entsprechen.
14. Verfahren zur Herstellung einer Verbundwandkonstruktion (10), insbesondere einer Verbundwandkonstruktion
nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:
A) Gießen einer Textilbetonschicht (15), wobei die Textilbetonschicht eine Textilbewehrung
(16) aus Verstärkungsfasern aufweist, wobei die Textilbewehrung beidseitig von Beton
(17a, 17b) eingefasst ist, und wobei sich die Textilbewehrung (16) durchgehend, insbesondere
ununterbrochen durchgehend entlang einer ebenen oder gekrümmten Fläche (12) erstreckt,
und gegebenenfalls teilweises oder vollständiges Aushärten lassen der Textilbetonschicht,
B1) Bereitstellen einer Wandschicht (13) aus einer Vielzahl von Steinelementen (14a,
14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g, 14h), wie Ziegelsteinen, Riemchen, Platten oder dergleichen,
wobei sich die Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) erstreckt, und wobei die Abmessungen
(x2, y2) der Wandschicht (13) entlang der Fläche (12) den Abmessungen (x1, y1) der
Textilbewehrung (16) entlang der Fläche (12) entsprechen, und Befestigen der Wandschicht
(13) an der insbesondere noch nicht ausgehärteten Textilbetonschicht (15), insbesondere
unter Zuhilfenahme eines Verbindungsmittels (24),
oder
B2) Anbringen einer Wandschicht (13) aus einer Vielzahl von Steinelementen (34a, 34b,
34c, 34d, 34e), wie Ziegelsteinen, Riemchen, Platten oder dergleichen, an der Textilbetonschicht
(15), insbesondere unter Zuhilfenahme eines Verbindungsmittels (24).
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilbewehrung (16) einer Vorspannung unterworfen wird, bevor sie beidseitig
von Beton eingefasst wird.