EP3569788B1

EP3569788B1 - Segment für ein bauwerk, verfahren zu dessen herstellung, ecksegment für ein bauwerk, verfahren zu dessen herstellung, bauwerk und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: EP3569788B1
Application number: EP19174640.3A
Authority: EP
Inventors: Dr. Gerhard DUST; Gunther Plötner
Original assignee: Polycare Research Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Polycare Research Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2018-05-17
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2039-05-15
Also published as: EP3569788A1; DE102018207761B3

Description

Die Erfindung betrifft ein Segment für ein Bauwerk nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Ecksegment nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Bauwerk nach den Merkmalen des Anspruchs 9, und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach den Merkmalen des Anspruchs 14.
Aus dem Stand der Technik sind, wie in der WO 2012/120021 A1 beschrieben, ein modularisiertes Formelement und ein Baukastensystem zur Herstellung von Bauwerken aus einer Mehrzahl von modularisierten Formelementen bekannt. Das Formelement ist aus Polymerbeton gegossen.
In der AU 2016 282 066 A1 werden eine strukturelle Bauplatte und ein Verfahren zur Herstellung eines Gebäudes beschrieben. Ein Bausystem umfasst mehrere vorgefertigte Bauplatten mit jeweils einem Paar von gegenüberliegenden und beabstandeten Platten und dazwischen angeordneten Kern. Der Kern besteht aus einem vorgefertigten leichten Verbundmaterial in Form eines leichten zementhaltigen Gemischs, das Flugasche und Polystyrolkügelchen umfasst, die gleichmäßig über den Kern verteilt sind.
Aus der DE 10 2007 013 199 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines lichtdurchlässigen Mehrschicht-Verbund-Bauelementes für Fassaden bekannt. Das Bauelement weist vorwiegend eine aus Beton gebundene Werkstoffstruktur mit nichtleitenden Körpern auf, welche bei der Herstellung des Bauelementes in einer vorwiegend parallelen Anordnung zueinander im Inneren des Bauelementes angeordnet sind und das Bauelement lichtdurchlässig ausbilden. An der Sichtseite ist eine Vorsatzschicht aus einem Betonwerkstoff angeordnet, hinter der mindestens im Abstand eine Dämmschicht angeordnet ist, die wiederum an ihrer Rückseite mit einer Tragschicht aus einem Betonwerkstoff verbunden ist. Mindestens alle drei Schalen sind von einem oder mehreren Lichtleitkörpern durchsetzt.
In der DE 10 2011 111 318 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines lichtdurchlässigen Mehrschicht-Verbundbauelementes mit integrierter Fassadenplatte beschrieben. Das Mehrschicht-Verbundbauelement besteht aus mindestens einer Schicht aus einer aushärtbaren Vergussmasse und mindestens einer wärmegedämmten Schicht aus einem Isolierstoff. Alle Schichten sind von Lichtleitelementen durchsetzt. In einem ersten Verfahrensschritt werden die Lichtleitelemente in einem die wärmegedämmte Schicht bildenden Isolierkörper fixiert. In einem zweiten Schritt werden die im Isolierkörper fixierten Lichtleitelemente in einen aus Schalungsplatten gebildeten Schalungsraum einer Schalungsform eingelegt. In einem dritten Schritt wird der Schalungsraum unter Bildung mindestens einer Tragschicht mit einer aushärtbaren Vergussmasse gefüllt. Die im zweiten Schritt verwendeten Schalungsplatten sind als verlorene Schalungselemente aus mit Bohrungen oder Ausnehmungen versehenen Fassadenplatten gebildet, in welchen die Stirnseiten der Lichtleitelemente mindestens teilweise aufgenommen sind.
Aus den DE69104205T2 und DE20202801U1 sind Bauelemente bestehend aus Polymerbetonplatten zwischen welchen Isolationsmaterial (Polyurethanschaum) bzw. Dämmmaterial (einen aufgeschäumten Kunststoff) abgebracht ist, beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Segment für ein Bauwerk, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu dessen Herstellung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Ecksegment für ein Bauwerk, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu dessen Herstellung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Bauwerk und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Segment für ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Ecksegment für ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Bauwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Segment, insbesondere Wandsegment, für ein Bauwerk umfasst erfindungsgemäß zwei Seitenplatten aus Polymerbeton, zwischen denen ein Kernelement aus einem aufgeschäumten Kunststoff angeordnet ist. Insbesondere ist das Kernelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen Seitenplatte verbunden. Das erfindungsgemäße Segment ist auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise herzustellen, insbesondere da zur Herstellung der Seitenplatten aus Polymerbeton aufgrund deren einfacher Form, insbesondere als rechteckige Platte ohne Konturen und Aussparungen, hohe Maschinenleistungen und geringe Gießzeiten erzielbar sind. Es werden somit zur Herstellung der Seitenplatten eine hohe Gießleistung, eine bessere Ausnutzung einer Maschinenkapazität und eine kurze Produktionszeit erreicht. Zudem wird, insbesondere im Vergleich zu Wandsteinen aus Polymerbeton, eine erhebliche Materialeinsparung bezüglich des Polymerbetons und dessen Komponenten erreicht. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Segments ist besonders ressourcenschonend, so dass ein sehr guter ökologischer Fußabdruck erreicht wird.
Des Weiteren wird eine einfache Montage der Segmente zur Ausbildung des Bauwerks ermöglicht. Insbesondere ist aufgrund eines geringen Gewichts der Segmente vorteilhafterweise keine Hebetechnik erforderlich. Die Segmente ermöglichen insbesondere eine sehr wirtschaftliche Herstellung von Bauwerken.
Das erfindungsgemäße Segment weist des Weiteren einen sehr niedrigen U-Wert auf. Der U-Wert ist ein Maß für die Wärmedämmeigenschaften von Bauteilen. Mittels des erfindungsgemäßen Segments wird somit eine besonders gute Wärmedämmung erreicht. Dies wird insbesondere durch die mittels der erfindungsgemäßen Lösung realisierte Sandwichbauweise erreicht, d. h. zwei Seitenplatten aus Polymerbeton, die durch das dazwischen angeordnete Kernelement aus aufgeschäumtem Kunststoff voneinander getrennt sind, wodurch eine thermische Isolierung erheblich verbessert wird. Im Unterschied dazu weisen aus dem Stand der Technik bekannte Wandbausteine aus Polymerbeton insbesondere in Kopfbereichen und an der Stirnseite einen durchgängigen Wandquerschnitt aus Polymerbeton auf. Dies wirkt sich negativ auf den U-Wert aus, da dadurch Wärmebrücken ausgebildet sind. Um einen akzeptablen U-Wert zu erreichen, müssen mittels solcher Bausteine ausgebildete Wände statisch stark überdimensioniert ausgebildet werden und/oder es müssen zusätzliche Dämmmaßnahmen erfolgen, um geforderte Dämmwerte zu erreichen. Dies wird durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden.
Das Kernelement ist vorteilhafterweise aus expandiertem Polystyrol ausgebildet. Dadurch wird eine effiziente, insbesondere einfache und kostengünstige, Herstellung des Segments ermöglicht und es werden gute statische Eigenschaften und Wärmedämmungseigenschaften erzielt. Alternativ ist das Kernelement beispielsweise aus einem anderen aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet, zum Beispiel aus aufgeschäumtem Polypropylen oder aus aufgeschäumtem Polyurethan.
Vorteilhafterweise weisen das Kernelement und die beiden Seitenplatten die gleiche Höhe und Breite auf, wobei die Seitenplatten insbesondere in gleiche Höhenrichtung und Breitenrichtung und um einen gleichen Höhenrichtungsverschiebewert und Breitenrichtungsverschiebewert zum Kernelement versetzt am Kernelement angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass die beiden Seitenplatten in einem Eckbereich und im daran angrenzenden Hochseitenbereich und Breitseitenbereich des Segments über das Kernelement überstehen, wodurch zwischen den beiden Seitenplatten, insbesondere zwischen den über das Kernelement überstehenden Bereichen der beiden Seitenplatten, eine Nut für eine Nut-Feder-Verbindung ausgebildet ist, genauer gesagt jeweils eine Nut an der Hochseite und der Breitseite, ausgehend von diesem Eckbereich, und das Kernelement im diagonal gegenüberliegenden Eckbereich und im daran angrenzenden Hochseitenbereich und Breitseitenbereich des Segments über die beiden Seitenplatten übersteht, wodurch das Kernelement, insbesondere dessen über die Seitenplatten überstehender Bereich, eine Feder für die Nut-Feder-Verbindung bildet, genauer gesagt jeweils eine Feder an der Hochseite und der Breitseite, ausgehend von diesem Eckbereich. Somit wird es ermöglicht, derartige Segmente übereinander und nebeneinander anzuordnen und mittels dieser Nut-Feder-Verbindungen miteinander zu verbinden. Dadurch werden insbesondere Wärmebrücken zwischen aneinander angrenzenden Segmenten des Bauwerks vermieden.
Das Kernelement ist insbesondere als ein einzelner, d. h. separater, Bestandteil hergestellt, d. h. es wird nicht zwischen den beiden Seitenplatten ausgebildet, insbesondere nicht durch Dazwischengießen des Kunststoffs, sondern es ist als ein separates Bauteil ausgebildet und somit erst danach zwischen den beiden Seitenplatten angeordnet und formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen Seitenplatte verbunden.
Vorteilhafterweise sind die Seitenplatten jeweils mit dem Kernelement zusätzlich stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, insbesondere mittels eines zusätzlichen Klebstoffs, d. h. nicht durch Ausbilden des Kernelements zwischen den beiden Seitenplatten. Dadurch wird eine einfache, schnelle und sichere Verbindung der Seitenplatten mit dem Kernelement erreicht. Insbesondere werden dadurch Hohlräume zwischen dem Kernelement und den Seitenplatten vermieden, in welche beispielsweise Wasser, Schmutz oder Tiere eindringen könnten. Somit wird eine lange Haltbarkeit des Segments sichergestellt.
Erfindungsgemäß sind im Kernelement und in den Seitenplatten Verankerungselemente angeordnet, beispielsweise aus Kunststoff, mittels welchen die Seitenplatten jeweils mit dem Kernelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Das Kernelement und die Seitenplatten weisen jeweils mindestens ein Verankerungselement oder vorteilhafterweise mehrere solcher Verankerungselemente auf, welche in Höhenrichtung und/oder Breitenrichtung verteilt angeordnet sind, um eine flächige Verankerung der Seitenplatten am Kernelement zu erreichen. Im Kernelement sind die Verankerungselemente eingeschäumt, d. h. sie werden bereits bei der Ausbildung des Kernelements durch Aufschäumen des Kunststoffs in dieses integriert und sind somit zumindest stoffschlüssig mit diesem verbunden. Diese Verankerungselemente im Kernelement sind vorteilhafterweise jeweils als ein Verbindungsträger ausgebildet, welcher sich durch das Kernelement hindurch erstreckt. Dadurch werden die Seitenplatten nicht nur mit dem Kernelement, sondern auch miteinander verbunden. Dadurch wird insbesondere eine Versteifung des Segments erreicht, wodurch statische Eigenschaften des Segments verbessert sind. Die Verankerungselemente an den Seitenplatten sind in den Polymerbeton der jeweiligen Seitenplatte eingegossen und dadurch mit der jeweiligen Seitenplatte zumindest stoffschlüssig verbunden.
Vorteilhafterweise weist das Kernelement mindestens eine in Höhenrichtung verlaufende Durchgangsöffnung auf. Diese Durchgangsöffnung dient einem Hindurchführen einer Gewindestange oder eines anderen Elementes zum Verspannen mehrerer übereinander angeordneter Segmente. Dadurch werden eine erforderliche Standsicherheit und eine Sicherung gegen eine Abreißkraft durch Sogwirkung erreicht.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen Segments werden zwei Seitenplatten aus Polymerbeton gegossen und mit einem Kernelement, welches aus einem aufgeschäumten Kunststoff, insbesondere aus expandierten Polystyrol, ausgebildet wird, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Dadurch werden mittels des Verfahrens zur Herstellung des Segments die oben bereits geschilderten Vorteile erreicht. Die mindestens eine Durchgangsöffnung wird beispielsweise während der Ausbildung des Kernelements ausgebildet, zum Beispiel mittels eines entsprechenden Gusskerns in einer Gussform zur Ausbildung des Kernelements, oder nach der Ausbildung des Kernelements in dieses eingebracht, zum Beispiel durch Bohren oder Stanzen.
Ein erfindungsgemäßes Ecksegment umfasst zwei abgewinkelte Seitenplatten aus Polymerbeton, zwischen denen ein abgewinkeltes Kernelement aus einem aufgeschäumten Kunststoff angeordnet ist, wobei das abgewinkelte Kernelement formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte verbunden ist. Dieses Ecksegment dient insbesondere der Verbindung zweier oben beschriebener Segmente über Eck, insbesondere zur Ausbildung eines Eckbereichs eines Bauwerks. Die Ausbildung dieses Ecksegments entspricht vorteilhafterweise der Ausbildung des oben geschilderten Segments, insbesondere Wandsegments, so dass dadurch, zumindest im Wesentlichen, die gleichen Vorteile erzielt werden.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen Ecksegments werden zwei abgewinkelte Seitenplatten aus Polymerbeton gegossen und mit einem abgewinkelten Kernelement aus einem aufgeschäumten Kunststoff formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Dadurch werden mittels des Verfahrens zur Herstellung des Segments die oben bereits geschilderten Vorteile erreicht.
Auch bei dem Ecksegment ist das abgewinkelte Kernelement vorteilhafterweise aus expandiertem Polystyrol ausgebildet. Dadurch wird eine effiziente, insbesondere einfache und kostengünstige, Herstellung des abgewinkelten Ecksegments ermöglicht und es werden gute statische Eigenschaften und Wärmedämmungseigenschaften erzielt. Alternativ ist das abgewinkelte Kernelement beispielsweise aus einem anderen aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet, zum Beispiel aus aufgeschäumtem Polypropylen oder aus aufgeschäumtem Polyurethan.
Analog zu der oben beschriebenen vorteilhaften Ausbildung des Segments, insbesondere Wandsegments, weisen vorteilhafterweise auch bei dem Ecksegment das abgewinkelte Kernelement und die beiden abgewinkelten Seitenplatten die gleiche Höhe auf, wobei die abgewinkelten Seitenplatten insbesondere in gleiche Höhenrichtung und um einen gleichen Höhenrichtungsverschiebewert zum abgewinkelten Kernelement versetzt am abgewinkelten Kernelement angeordnet sind. Des Weiteren weist eine Außenseite eines ersten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements eine geringere Breite und eine Außenseite eine zweiten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements eine größere Breite auf als der jeweils daran anliegende Bereich der einen abgewinkelten Seitenplatte und eine Innenseite des ersten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements weist eine geringere Breite und eine Innenseite des zweiten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements eine größere Breite auf als der jeweils daran anliegende Bereich der anderen abgewinkelten Seitenplatte, wodurch die abgewinkelten Seitenplatten über den ersten Winkelschenkel hinausragen, vorteilhafterweise in gleichem Ausmaß, und der zweite Winkelschenkel über die abgewinkelten Seitenplatten hinausragt, vorteilhafterweise in gleichem Ausmaß bezüglich der beiden abgewinkelten Seitenplatten.
Dadurch wird erreicht, dass, analog zu dem oben beschriebenen Segment, insbesondere Wandsegment, auch bei dem Ecksegment eine Nut für eine Nut-Feder-Verbindung ausgebildet ist, genauer gesagt jeweils eine Nut an einer Hochseite und einer Breitseite, und das abgewinkelte Kernelement, insbesondere dessen über die abgewinkelten Seitenplatten überstehender Bereich, eine Feder für die Nut-Feder-Verbindung bildet, genauer gesagt jeweils eine Feder an der anderen Hochseite und der anderen Breitseite. Somit wird es ermöglicht, derartige Ecksegmente übereinander anzuordnen und an beiden Seiten des Ecksegments jeweils ein oben beschriebenes Segment, insbesondere Wandsegment, anzuordnen, und mittels dieser Nut-Feder-Verbindungen zu verbinden. Dadurch werden insbesondere Wärmebrücken zwischen aneinander angrenzenden Ecksegmenten und zwischen dem Ecksegment und dem jeweils angrenzenden Segment, insbesondere Wandsegment, des Bauwerks vermieden.
Das abgewinkelte Kernelement ist insbesondere als ein einzelner, d. h. separater, Bestandteil hergestellt, d. h. es wird nicht zwischen den beiden abgewinkelten Seitenplatten ausgebildet, insbesondere nicht durch Dazwischengießen des Kunststoffs, sondern es ist als ein separates Bauteil ausgebildet und somit erst danach zwischen den beiden abgewinkelten Seitenplatten angeordnet und formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte verbunden.
Vorteilhafterweise sind die abgewinkelten Seitenplatten jeweils mit dem abgewinkelten Kernelement zusätzlich stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, insbesondere mittels eines zusätzlichen Klebstoffs, d. h. nicht durch Ausbilden des abgewinkelten Kernelements zwischen den beiden abgewinkelten Seitenplatten. Dadurch wird eine einfache, schnelle und sichere Verbindung der abgewinkelten Seitenplatten mit dem abgewinkelten Kernelement erreicht. Insbesondere werden dadurch Hohlräume zwischen dem abgewinkelten Kernelement und den abgewinkelten Seitenplatten vermieden, in welche beispielsweise Wasser, Schmutz oder Tiere eindringen könnten. Somit wird eine lange Haltbarkeit des Ecksegments sichergestellt.
Vorteilhafterweise sind im abgewinkelten Kernelement und in den abgewinkelten Seitenplatten Verankerungselemente angeordnet, beispielsweise aus Kunststoff, mittels welchen die abgewinkelten Seitenplatten jeweils mit dem abgewinkelten Kernelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Das abgewinkelten Kernelement und die abgewinkelten Seitenplatten weisen jeweils mindestens ein Verankerungselement oder vorteilhafterweise mehrere solcher Verankerungselemente auf, welche in Höhenrichtung und/oder Breitenrichtung verteilt angeordnet sind, um eine flächige Verankerung der abgewinkelten Seitenplatten am abgewinkelten Kernelement zu erreichen. Im abgewinkelten Kernelement sind die Verankerungselemente vorteilhafterweise eingeschäumt, d. h. sie werden bereits bei der Ausbildung des abgewinkelten Kernelements durch Aufschäumen des Kunststoffs in dieses integriert und sind somit vorteilhafterweise zumindest stoffschlüssig mit diesem verbunden. Diese Verankerungselemente im abgewinkelten Kernelement sind vorteilhafterweise jeweils als ein Verbindungsträger ausgebildet, welcher sich durch das abgewinkelte Kernelement hindurch erstreckt. Dadurch werden die abgewinkelten Seitenplatten nicht nur mit dem abgewinkelten Kernelement, sondern auch miteinander verbunden. Dadurch wird insbesondere eine Versteifung des Ecksegments erreicht, wodurch statische Eigenschaften des Ecksegments verbessert sind. Die Verankerungselemente an den abgewinkelten Seitenplatten sind vorteilhafterweise in den Polymerbeton der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte eingegossen und dadurch mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte zumindest stoffschlüssig verbunden.
Vorteilhafterweise weist das abgewinkelte Kernelement mindestens eine in Höhenrichtung verlaufende Durchgangsöffnung auf, insbesondere mindestens zwei solche Durchgangsöffnungen. Diese Durchgangsöffnung dient dem Hindurchführen einer Gewindestange oder eines anderen Elementes zum Verspannen mehrerer übereinander angeordneter Ecksegmente. Dadurch werden eine erforderliche Standsicherheit und eine Sicherung gegen eine Abreißkraft durch Sogwirkung erreicht.
Ein erfindungsgemäßes Bauwerk umfasst eine Mehrzahl solcher Segmente und/oder mindestens ein solches Ecksegment, insbesondere eine Mehrzahl solcher Segmente und beispielsweise mindestens ein solches Ecksegment oder mehrere solche Ecksegmente. Mittels der Segmente und vorteilhafterweise des mindestens einen oder der mehreren Ecksegmente kann das Bauwerk auf einfache, kostengünstige und schnelle Weise ausgebildet werden und es werden die oben bereits geschilderten Vorteile erreicht.
Insbesondere sind jeweils mindestens zwei Segmente übereinander angeordnet und mittels einer durch die Durchgangsöffnung der Segmente hindurchgeführten Gewindestange miteinander verspannt. Dadurch werden eine erforderliche Standsicherheit und eine Sicherung gegen eine Abreißkraft durch Sogwirkung erreicht.
Das mindestens eine Ecksegment ist insbesondere zwischen zwei in einem Winkel von größer 0° und kleiner als 180°, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander ausgerichteten Segmenten angeordnet. Dadurch wird ein Eckbereich des Bauwerks ausgebildet.
Das Bauwerk umfasst beispielsweise ein Fundament, insbesondere mit mindestens einer Verankerungsaufnahme für die Gewindestange, beispielsweise einen Dübel und/oder Anker, beispielsweise im Fundament eingelassen, mit dem die Gewindestange zum Verspannen des oder der Segmente und/oder des oder der Wandsegmente verbunden werden kann. Beispielsweise umfasst das Bauwerk mindestens eine Grundleiste, auch als Grundbalken bezeichnet, insbesondere ausgebildet aus Polymerbeton, welche insbesondere mindestens ein Durchgangsloch, beispielsweise Bohrung und/oder Langloch, für die Gewindestange aufweist und/oder mindestens eine Gewindehülse für die Gewindestange aufweist. Zum Beispiel umfasst das Bauwerk mindestens ein Abschlusssegment, beispielsweise ausgebildet aus Polymerbeton, welches insbesondere mindestens ein Durchgangsloch für die Gewindestange aufweist. Beispielsweise umfasst das Bauwerk mindestens ein Verbindungselement zum Verbinden mindestens zweier Abschlusssegmente.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauwerks werden mehrere solcher Segmente nebeneinander und/oder übereinander angeordnet. Dadurch werden mittels des Verfahrens zur Herstellung des Bauwerks die oben bereits genannten Vorteile erreicht.
Vorteilhafterweise werden mindestens zwei Segmente in einem Winkel von größer 0° und kleiner als 180°, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander ausgerichtet angeordnet und dazwischen wird ein Ecksegment angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Bauwerk eine Mehrzahl von Segmenten, insbesondere Wandsegmenten, und Ecksegmenten, sowie eine oder mehrere Grundleisten und mehrere Abschlusssegmente. Das Bauwerk wird auf dem Fundament errichtet, vorteilhafterweise auf einem Streifenfundament oder einer Betonplatte. Die Grundleiste wird, insbesondere für die Wandaufbauten mittels der Segmente und Ecksegmente, auf das Fundament aufgebracht oder am fertigen Bauwerk ist sie darauf aufgebracht. Die Grundleiste ist insbesondere aus Polymerbeton ausgebildet. Abmessungen der Grundleiste, insbesondere eine Dicke und Höhe, entsprechen Abmessungen der Nut in den Segmenten und Ecksegmenten, insbesondere deren Tiefe und Weite. Die Grundleiste bildet somit die Feder für diese Nut zur Ausbildung der Nut-Feder-Verbindung zwischen Grundleiste und dem jeweiligen Segment oder Ecksegment. Das Aufbringen der Grundleiste auf das Fundament erfolgt beispielsweise mittels eines oder mehrerer Dübel und/oder Bolzenanker und/oder durch Kleben. Die Segmente, insbesondere Wandsegmente, und Ecksegmente werden senkrecht auf die Grundleisten aufgesetzt, oder sind es im fertigen Bauwerk, und können zur Erhöhung der Stabilität beispielsweise zusätzlich untereinander und mit der Grundleiste verklebt werden oder im fertigen Bauwerk verklebt sein.
Auf die Segmente und/oder Ecksegmente wird das Abschlusssegment aufgebracht, insbesondere über die in den Segmenten und/oder Ecksegmenten auf die oben beschriebene Weise ausgebildete Feder, oder ist im fertigen Bauwerk darauf aufgebracht.
Die Abschlusssegmente werden mittels Verbindungselementen, beispielsweise Bandstahl oder ähnlichen Verbindungselementen, untereinander verbunden, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden, oder sind es im fertiggestellten Bauwerk. Vorteilhafterweise können dafür Bolzen in die Abschlusssegmente eingegossen sein. Somit werden die Bedingungen, insbesondere die statischen Anforderungen, eines Ringankers erfüllt.
Die Abschlusssegmente weisen beispielsweise eine durchgehende nutartige Vertiefung auf, insbesondere zum Anordnen der Verbindungselemente, beispielsweise zum Versenken des Bandstahls und von Muttern und/oder Unterlegscheiben. In diesem Bereich, insbesondere in der nutartigen Vertiefung, sind vorteilhafterweise auch die Bolzen eingegossen.
Diese beschriebene Bau- und Montageart des Bauwerks ermöglicht, insbesondere bei der Variante ohne zusätzliche Verklebung der Komponenten des Bauwerks, insbesondere ohne Verkleben von Grundleisten und Fundament und/oder Grundleisten und Segmenten und/oder Ecksegmenten und/oder ohne Verkleben der Segmente und/oder Ecksegmente miteinander und/oder ohne Verkleben der Abschlusssegmente mit den Segmenten und/oder Ecksegmenten, einen zerstörungsfreien Rückbau und/oder einen mehrfachen Auf- und Abbau, insbesondere einen wiederholten Einsatz der einzelnen Komponenten des Bauwerks, beispielsweise auch für andere Raumkonzepte.
Für den oben erwähnten Polymerbeton, insbesondere zu dessen Herstellung, wird insbesondere ein aushärtbarer Kunststoff, beispielsweise Polyesterharz, als Bindemittel verwendet. Beispielsweise werden minderwertige Sande und/oder Abprodukte, insbesondere Abfallprodukte, und/oder recyceltes Material, zum Beispiel zerkleinerter glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und/oder recycelter Polymerbeton und/oder ähnliches, als feste Füllstoffe zur Herstellung des Polymerbetons verwendet, insbesondere Materialien, welche in der zementgebundenen Bauindustrie nicht einsetzbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen:

Figur 1: schematisch ein Segment für ein Bauwerk in einer Draufsicht,
Figur 2: schematisch das Segment aus Figur 1 in einer Hochseitenansicht,
Figur 3: schematisch das Segment aus Figur 1 in einer Breitseitenansicht,
Figur 4: schematisch das Segment aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung,
Figur 5: schematisch eine Schnittdarstellung des Segments aus Figur 1 entsprechend der Schnittebene V-V in Figur 1,
Figur 6: schematisch eine Schnittdarstellung des Segments aus Figur 1 entsprechend der Schnittebene VI-VI in Figur 1,
Figur 7: schematisch eine Detaildarstellung des Details VII in Figur 5,
Figur 8: schematisch eine perspektivische Ansicht der Schnittdarstellung aus Figur 5,
Figur 9: schematisch eine perspektivische Darstellung eines Ecksegments,
Figur 10: schematisch ein Ecksegment in einer Draufsicht von oben, und
Figur 11: schematisch eine Schnittdarstellung einer Wand eines Bauwerks.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 bis 8 zeigen schematische Darstellungen eines Segments 1, insbesondere eines Wandsegments, für ein Bauwerk 18. Dabei ist das Segment 1 in Figur 1 in einer Draufsicht, insbesondere auf eine Vorderseite, gezeigt, in Figur 2 in einer Hochseitenansicht, in Figur 3 in einer Breitseitenansicht, in Figur 4 in einer perspektivischen Darstellung, in Figur 5 in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittebene V-V in Figur 1, in Figur 6 in einer Schnittdarstellung entsprechend der Schnittebene VI-VI in Figur 1, in
Figur 7 in einer Detaildarstellung entsprechend des Details VII in Figur 5 und in Figur 8 in einer perspektivischen Ansicht der Schnittdarstellung aus Figur 5. Die Figuren 9 und 10 zeigen schematische Darstellungen eines Ecksegments 15, um einen Eckbereich eines solchen Bauwerks 18 auszubilden, wobei Figur 9 das Ecksegment 15 in einer perspektivischen Darstellung und Figur 10 das Ecksegment 15 in einer Draufsicht von oben zeigt. Figur 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Wand eines mittels solcher Segmente 1 herstellbaren Bauwerks 18.
Das Segment 1 umfasst zwei separate Seitenplatten 2 aus Polymerbeton, zwischen denen ein Kernelement 3, insbesondere eine Kernplatte, aus expandiertem Polystyrol (EPS) oder aus einem anderen aufgeschäumten Kunststoff angeordnet ist, beispielsweise aus aufgeschäumtem Polypropylen oder aus aufgeschäumtem Polyurethan. Das Kernelement 3 ist zweckmäßigerweise formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen Seitenplatte 2 verbunden.
Im dargestellten Beispiel sind die Seitenplatten 2 jeweils mit dem Kernelement 3 verklebt. Des Weiteren sind im Kernelement 3 und in den Seitenplatten 2 Verankerungselemente 4, 5 angeordnet, mittels welchen die Seitenplatten 2 jeweils mit dem Kernelement 3 formschlüssig und zudem beispielsweise auch kraftschlüssig verbunden sind. Diese Verankerungselemente 4, 5 sind in Höhenrichtung H und Breitenrichtung B verteilt angeordnet, um eine flächig verteilte Verankerung der Seitenplatten 2 am Kernelement 3 zu erreichen.
Die Verankerungselemente 4 im Kernelement 3 sind als Verbindungsträger ausgebildet, welche in das Kernelement 3 eingeschäumt sind, d. h. während der Herstellung des Kernelements 3 von dem aufgeschäumten Kunststoff umschlossen werden. Sie erstrecken sich jeweils in Dickenrichtung D durch das Kernelement 3 hindurch. Dadurch werden die Seitenplatten 2 nicht nur mit dem Kernelement 3, sondern über dessen als Verbindungsträger ausgebildete Verankerungselemente 4 durch das Kernelement 3 hindurch auch miteinander verbunden.
Diese als Verbindungsträger ausgebildeten Verankerungselemente 4 des Kernelements 3 dienen somit, insbesondere zusammen mit den Verankerungselementen 5 der Seitenplatten 2, der Verbindung der Seitenplatten 2 miteinander und mit dem Kernelement 3 und zudem der Versteifung des Segments 1, wodurch statische Eigenschaften des Segments 1 verbessert sind.
Das Kernelement 3 weist beispielsweise eine Dicke von 160 mm auf, kann in anderen Ausführungsformen des Segments 1 jedoch auch eine größere oder geringere Dicke aufweisen, zum Beispiel in Abhängigkeit von statischen Anforderungen und/oder von Wärmedämmanforderungen.
Die Verankerungselemente 5 in der jeweiligen Seitenplatte 2 sind vorteilhafterweise in den Polymerbeton der jeweiligen Seitenplatte 2 eingegossen. Beispielsweise sind diese Verankerungselemente 5 jeweils als Einhängeöse oder Einhängehaken ausgebildet, um das korrespondierend ausgebildete jeweilige Verankerungselement 4 des Kernelements 3 darin einzuhängen.
Wie insbesondere in Figur 7 gezeigt, ist ein aus dem Kernelement 3 herausragender jeweiliger Bereich des jeweiligen Verankerungselements 4 des Kernelements 3 hakenförmig nach unten gebogen und ein aus der jeweiligen Seitenplatte 2 herausragender Bereich des jeweilige Verankerungselements 5 der jeweiligen Seitenplatte 2 ist hakenförmig nach oben gebogen. Dadurch können die Seitenplatten 2 formschlüssig und beispielsweise auch kraftschlüssig verbunden werden, indem sie an das Kernelement 3 angelegt und nach oben verschoben werden, bis diese hakenförmigen Bereiche 6, 7 der Verankerungselemente 4, 5 ineinander verhaken, wie in Figur 7 gezeigt.
Wie des Weiteren in Figur 7 und zudem in den Figuren 5, 6 und 8 ersichtlich, weisen die Verankerungselemente 4 des Kernelements 3 jeweils mindestens eine Verzahnung 8 auf, vorteilhafterweise, wie hier gezeigt, mehrere Verzahnungen 8, d. h. rechtwinklig von einem Verbindungsteg 9 des jeweiligen Verankerungselements 4 abstehende Ausformungen, um eine gute Halterung im aufgeschäumten Kunststoff sicherzustellen.
Das Segment 1 umfasst somit drei wesentliche Komponenten in Form der beiden Seitenplatten 2 und des Kernelements 3, welche erst im miteinander verbundenen Zustand ein statisches System mit vorgegebenen statischen Eigenschaften bilden.
Die Seitenplatten 2 und das Kernelement 3 weisen die gleiche Höhe und Breite auf, beispielsweise eine Höhe von 1400 mm und eine Breite von 300 mm. Die Seitenplatten 2 weisen beispielsweise jeweils eine Dicke von 20 mm auf.
Die Seitenplatten 2 sind in gleiche Höhenrichtung H und Breitenrichtung B und um einen gleichen Höhenrichtungsverschiebewert und Breitenrichtungsverschiebewert von beispielsweise jeweils 30 mm zum Kernelement 3 versetzt am Kernelement 3 angeordnet, wie insbesondere in Figur 1 ersichtlich, in welcher das Kernelement 3 und die daran verschoben angeordnete vordere Seitenplatte 2 erkennbar ist. Die hintere Seitenplatte 2 ist in gleicher Weise zum Kernelement 3 verschoben und wird daher in der Darstellung gemäß Figur 1, welche das Segment 1 in Draufsicht von vorn zeigt, vollständig von der vorderen Seitenplatte 2 verdeckt.
Durch diese verschobene Anordnung der Seitenplatten 2 am Kernelement 3 wird erreicht, dass die beiden Seitenplatten 2 in einem Eckbereich, in Figur 1 im unteren rechten Eckbereich, und im daran angrenzenden Hochseitenbereich und Breitseitenbereich des Segments 1 über das Kernelement 3 überstehen, wodurch zwischen den beiden Seitenplatten 2 eine Nut N für eine Nut-Feder-Verbindung ausgebildet ist, wie in den Figuren 2 bis 6 und 8 ersichtlich, und das Kernelement 3 im diagonal gegenüberliegenden Eckbereich, in Figur 1 im oberen linken Eckbereich, und im daran angrenzenden Hochseitenbereich und Breitseitenbereich des Segments 1 über die beiden Seitenplatten 2 übersteht, wodurch das Kernelement 3, insbesondere dessen über die Seitenplatten 2 überstehender Bereich, eine Feder F für die Nut-Feder-Verbindung bildet, wie ebenfalls in den Figuren 2 bis 6 und 8 ersichtlich. Somit wird es ermöglicht, derartige Segmente 1 übereinander und nebeneinander anzuordnen und mittels dieser Nut-Feder-Verbindungen miteinander zu verbinden, indem die Feder F des einen Segments 1 in die Nut N des benachbarten Segments 1 eingreift. D. h. nebeneinander angeordnete und übereinander angeordnete Segmente 1 greifen ineinander. Dadurch werden insbesondere Wärmebrücken zwischen aneinander angrenzenden Segmenten 1 des Bauwerks 18 vermieden.
Das Kernelement 3 weist eine in Höhenrichtung H verlaufende Durchgangsöffnung 10 auf. Diese Durchgangsöffnung 10 dient einem Hindurchführen einer Gewindestange 14 oder eines anderen Elementes zum Verspannen mehrerer übereinander angeordneter Segmente 1 zur Ausbildung des Bauwerks 18.
Im Verfahren zur Herstellung des Segments 1 werden die Seitenplatten 2 aus Polymerbeton gegossen, wobei vorteilhafterweise die Verankerungselemente 5 eingegossen werden. Des Weiteren wird das Kernelement 3 aus aufgeschäumtem Kunststoff, insbesondere aus expandiertem Polystyrol, ausgebildet, wobei die Verankerungselemente 4 von dem Kunststoff des Kernelements 3 umschäumt werden.
Zum Verbinden der Seitenplatten 2 mit dem Kernelement 3 werden zu verbindende Anlageflächen des Kernelements 3 und/oder der Seitenplatten 2 mit Klebstoff versehen und die Seitenplatten 2 und das Kernelement 3 werden zusammengesetzt, wobei die Verankerungselemente 4, 5 miteinander verbunden werden, beispielsweise verhakt werden, und es erfolgt ein Zusammenpressen, d. h. ein Anpressen der Seitenplatten 2 an das Kernelement 3, um das Verkleben sicherzustellen.
Die Seitenplatten 2 sind auf einfache, schnelle, kostengünstige und wirtschaftlich effiziente Weise herzustellen. Insbesondere kann eine hohe Maschinenleistung von beispielsweise 60 Kg/min. erreicht werden, da die Seitenplatten 2 jeweils als eine gerade rechteckige Platte, vorteilhafterweise ohne Konturen und Aussparungen, ausgebildet sind. Beispielsweise wiegen die Seitenplatten 2 jeweils 17,5 kg, wobei beispielsweise gleichzeitig fünf Seitenplatten 2 in einer Formbatterie herstellbar sind. Eine Gießzeit, d. h. ein Einfüllen des angemischten und noch nicht gehärteten Polymerbetons in eine Gussform, beträgt beispielsweise lediglich 87,5 Sekunden je Formbatterie (17,5 Sekunden je Seitenplatte 2). Die Gießzeit beträgt beispielsweise lediglich 84,5 Sekunden pro Quadratmeter mittels der Segmente 1 auszubildender Wandfläche. Es wird somit beispielsweise im Vergleich zu Wandsteinen aus Polymerbeton die vierfache Gießleistung und somit eine entsprechend hohe Ausnutzung der Maschinenkapazität und eine entsprechende Verkürzung einer Produktionszeit erreicht.
Des Weiteren wird, insbesondere im Vergleich zu Wandsteinen aus Polymerbeton, eine erhebliche Materialeinsparung bezüglich des Polymerbetons und dessen Bestandteilen erreicht. Beispielsweise werden bei Polymerbetonsteinen 172,2 Kg Polymerbeton pro Quadratmeter auszubildender Wandfläche benötigt und bei den Seitenplatten 2 lediglich 84 Kg Polymerbeton pro Quadratmeter auszubildender Wandfläche, d. h. eine Materialeinsparung von 51%.
Für den Polymerbeton wird beispielsweise ein Harz verwendet, welches einen Massenanteil von 40 % bis 45 %, insbesondere 43 %, Styrol aufweist. Das Harz ist beispielsweise ein Terephtalsäure-Polyesterharz, welches beispielsweise einen Massenanteil von 38 % Polyethylenterephthalat (PET) aufweist, insbesondere aus Recyclingmaterial.
Bezogen auf den Harzanteil im angemischten zu gießenden Polymerbeton beträgt der Massenanteil eines Härters im angemischten zu gießenden Polymerbeton beispielsweise 2 % und der Massenanteil des Beschleunigers beispielsweise 1,6 %, d. h. die Masse des Härters und des Beschleunigers werden jeweils auf die Masse des Harzes bezogen berechnet. Der Beschleuniger ist beispielsweise ein Cobalt-Beschleuniger oder ein Mischbeschleuniger. Als Mischbeschleuniger wird insbesondere ein Cobalt-Amin-Beschleuniger verwendet.
Eine Sieblinie eines oder mehrerer Füllstoffe beträgt beispielsweise bis zu 5 mm.
Die Gussform wird beispielsweise vor dem Einfüllen des angemischten und noch nicht ausgehärteten Polymerbetons vorgewärmt, beispielsweise auf eine Temperatur von mindestens 22°C, zum Beispiel auf eine Temperatur von maximal 25°C, beispielsweise auf eine Temperatur von 22°C bis 25°C. Das Aushärten des Polymerbetons erfolgt beispielsweise durch Tempern in einer Wärmekammer.
Es wird ein Trennmittel verwendet, welches sprühfähig ist und mindestens ein Wachs aufweist. Dabei beträgt ein Massenanteil des mindestens einen Wachses beispielsweise 12 %. Das Trennmittel wird, bevor der angemischte und noch nicht ausgehärtete Polymerbeton in die Gussform eingefüllt wird, auf die Gussform aufgetragen und erleichtert das Entformen der jeweiligen Seitenplatte 2 nach dem Aushärten des Polymerbetons.
Die Herstellung der Seitenplatten 2 erfordert somit keine aufwändige Fertigungstechnologie und es werden nur einfache Gussformen benötigt. Beispielsweise sind die Gussformen in Form von Batterieformen ausgebildet. Dabei werden für eine Mehrzahl herzustellender Seitenplatten 2, beispielsweise für sechs Seitenplatten 2, in ein Grundgestell jeweils eine Grundplatte und eine Deckelplatte eingebracht. Die Seitenplatten 2 werden dann zusammen gegossen.
Zum Eingießen der Verankerungselemente 5 in den Polymerbeton der Seitenplatten 2 werden die Verankerungselemente 5 beispielsweise an die jeweilige Grundplatte angeschraubt und somit durch das Einfüllen des Polymerbetons in die Gussform in diesen eingegossen. Während der Entformung der jeweiligen Seitenplatte 2 wird die Verbindung des jeweiligen Verankerungselementes 5 mit der Grundplatte gelöst und die gegossene Seitenplatte 2 wird aus der Gussform herausgenommen. Dies ermöglicht eine höhere Gießleistung der Maschine und somit eine kürzere Produktionszeit und niedrige Produktionskosten.
Ein mittels solcher Segmente 1 hergestelltes Bauwerk 18 weist eine Mehrzahl solcher Segmente 1 auf. Insbesondere wird mittels dieser Segmente 1 in einem Verfahren zur Herstellung des Bauwerks 18 eine Wand oder werden mehrere Wände, zum Beispiel eines Gebäudes, ausgebildet. Dabei werden vorteilhafterweise pro Geschoßhöhe mindestens zwei oder mehr solcher Segmente 1 übereinander angeordnet, d. h. in Höhenrichtung H übereinander, wobei eine Gewindestange 14 durch die Durchgangsöffnungen 10 der übereinander angeordneten Segmente 1 hindurchgeführt wird, mittels welcher diese Segmente 1 verspannt werden. In anderen Ausführungsformen kann, bei ausreichender Höhe der Segmente 1, beispielsweise nur ein Segment 1 pro Geschoßhöhe in vertikaler Richtung, d. h. in Höhenrichtung H, vorgesehen sein. Auch dann erfolgt ein Fixieren mittels der durch die Durchgangsöffnung 10 hindurchgeführten Gewindestange 14.
Die Segmente 1 werden beispielsweise auf Grundleisten 12 aufgesetzt, welche beispielsweise Gewindehülsen für das Einschrauben der Gewindestangen 14 für die vertikale Verspannung der Segmente 1 aufweisen. Des Weiteren weisen diese Grundleisten 12 beispielsweise Gewindehülsen für eine Verbindung der Grundleisten 12 untereinander auf, zum Beispiel mittels Bandstahl.
Als oberer Abschluss der Wand des jeweiligen Geschosses des Bauwerks 18 werden beispielsweise Abschlusssegmente 13, insbesondere Ringbalkenelemente, mit Durchgangslöchern zum Durchführen der Gewindestangen 14 aufgesetzt. Die einzelnen Ringbalkenelemente werden analog der Grundleisten 12 untereinander verbunden, so dass die Wirkung eines Ringankers erreicht wird. Die Verspannung der Wand und die Absicherung der Standsicherheit erfolgt über die Gewindestangen 14, welche in die Grundleisten 12 eingeschraubt und auf dem aus den Ringbalkenelementen ausgebildeten Ringbalken beispielsweise mittels einer Mutter festgezogen/gekontert werden.
Zur Ausbildung der Wand wird eine Mehrzahl solcher Segmente 1 nebeneinander angeordnet, d. h. in Breitenrichtung B nebeneinander. Die nebeneinander und übereinander angeordneten Segmente 1 werden derart aneinander angeordnet, dass die Nut-Feder-Verbindung zwischen jeweils zwei benachbarten Segmenten 1 ausgebildet wird, indem der die Feder F bildende über die Seitenplatten 2 überstehende Randbereich des Kernelements 3 des einen Segments 1 in die Nut N, welche durch den über das Kernelement 3 überstehenden Randbereich der Seitenplatten 2 eines benachbarten Segments 1 gebildet wird, eingreift.
Diese Montage der Segmente 1 zur Herstellung des Bauwerks 18 ist besonders einfach und insbesondere ist aufgrund des geringen Gewichts von beispielsweise lediglich 35,2 Kg des jeweiligen Segments 1 keine Hebetechnik erforderlich, so dass die Herstellung des Bauwerks 18 mittels dieser Segmente 1 besonders kostengünstig und effizient ist.
Durch die beschriebene Ausbildung der Segmente 1 und das Ineinandergreifen benachbarter Segmente 1 über die Nut-Feder-Verbindung wird ein besonders niedriger U-Wert von beispielsweise unter 0,24 W/(m²K) erreicht, wodurch beispielsweise Vorgaben einer Energieeinsparverordnung eingehalten werden, und zudem sind über die gesamte Wandfläche keine Wärmebrücken vorhanden. Die beschriebene Herstellung der Segmente 1 und des Bauwerks 18 ist besonders ressourcenschonend, wodurch eine sehr gute Ökobilanz und somit ein sehr guter ökologischer Fußabdruck erreicht wird.
Die Figuren 9 und 10 zeigen, wie bereits beschrieben, ein Ecksegment 15 für das Bauwerk 18. Dieses ist, zumindest im Wesentlichen, auf die gleiche Weise ausgebildet wie das Segment 1, nur abgewinkelt, insbesondere um 90°. Die, zumindest im Wesentlichen, gleiche Ausbildung betrifft insbesondere auch den Polymerbeton zur Herstellung der abgewinkelten Seitenelemente und den Kunststoff zur Herstellung des abgewinkelten Kernelements 17, sowie die Ausbildung der Nuten N und Federn F und die Durchgangsöffnung 10 oder Durchgangsöffnungen 10. Die jeweilige Nut N des Ecksegments 15 ist insbesondere korrespondierend zur jeweiligen Feder F des Segments 1, welches damit verbunden werden soll, ausgebildet. Die jeweilige Feder F des Ecksegments 15 ist insbesondere korrespondierend zur jeweiligen Nut N des Segments 1, welches damit verbunden werden soll, ausgebildet. Des Weiteren sind insbesondere auch die Durchgangsöffnungen 10 der Ecksegmente 15 und Segmente 1 korrespondierend ausgebildet, um gleiche Gewindestangen 14 verwenden zu können.
Das Ecksegment 15 umfasst somit zwei abgewinkelte Seitenplatten 16 aus Polymerbeton, zwischen denen ein abgewinkeltes Kernelement 17 aus einem aufgeschäumten Kunststoff angeordnet ist, wobei das Kernelement 17 formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte 16 verbunden ist. Dieses Ecksegment 15 dient insbesondere der Verbindung zweier oben beschriebener Segmente 1 über Eck, insbesondere zur Ausbildung eines Eckbereichs des Bauwerks 18.
Im Verfahren zur Herstellung des Ecksegments 15 werden zwei abgewinkelte Seitenplatten 16 aus Polymerbeton gegossen und mit dem abgewinkelten Kernelement 17 aus dem aufgeschäumten Kunststoff formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden.
Das abgewinkelte Kernelement 17 ist vorteilhafterweise aus expandiertem Polystyrol oder aus einem anderen aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet, wie oben zum Segment 1 beschrieben, zum Beispiel aus aufgeschäumtem Polypropylen oder aus aufgeschäumtem Polyurethan.
Analog zu der oben beschriebenen vorteilhaften Ausbildung des Segments 1, insbesondere Wandsegments, weisen vorteilhafterweise auch bei dem Ecksegment 15 das abgewinkelte Kernelement 17 und die beiden abgewinkelten Seitenplatten 16 die gleiche Höhe auf, wobei die abgewinkelten Seitenplatten 16 insbesondere in gleiche Höhenrichtung H und um einen gleichen Höhenrichtungsverschiebewert zum abgewinkelten Kernelement 17 versetzt am abgewinkelten Kernelement 17 angeordnet sind. Des Weiteren weist eine Außenseite eines ersten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements 17 eine geringere Breite und eine Außenseite eines zweiten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements 17 eine größere Breite auf als der jeweils daran anliegende Bereich der einen abgewinkelten Seitenplatte 16 und eine Innenseite des ersten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements 17 weist eine geringere Breite und eine Innenseite des zweiten Winkelschenkels des abgewinkelten Kernelements 17 eine größere Breite auf als der jeweils daran anliegende Bereich der anderen abgewinkelten Seitenplatte 16, wodurch die abgewinkelten Seitenplatten 16 über den ersten Winkelschenkel hinausragen, vorteilhafterweise in gleichem Ausmaß, und der zweite Winkelschenkel über die abgewinkelten Seitenplatten 16 hinausragt, vorteilhafterweise in gleichem Ausmaß bezüglich beider abgewinkelter Seitenplatten 16. Dadurch wird erreicht, dass, analog zu dem oben beschriebenen Segment 1, insbesondere Wandsegment, auch bei dem Ecksegment 15, eine Nut N für eine Nut-Feder-Verbindung ausgebildet ist, genauer gesagt jeweils eine Nut N an einer Hochseite und einer Breitseite, das abgewinkelte Kernelement 17, insbesondere dessen über die abgewinkelten Seitenplatten 16 überstehender Bereich, eine Feder F für die Nut-Feder-Verbindung bildet, genauer gesagt jeweils eine Feder F an der anderen Hochseite und der anderen Breitseite. Somit wird es ermöglicht, derartige Ecksegmente 15 übereinander anzuordnen und an beiden Seiten des Ecksegments 15 jeweils ein oben beschriebenes Segment 1, insbesondere Wandsegment, anzuordnen, und mittels dieser Nut-Feder-Verbindungen zu verbinden.
Figur 11 zeigt eine Ausbildung des Bauwerks 18 am Beispiel einer Wand des Bauwerks 18, welche hier in Schnittdarstellung gezeigt ist. Die Ausbildung erfolgt vorteilhafterweise wie oben bereits beschrieben. Das Bauwerk 18 wird auf einem Fundament 11, vorteilhafterweise auf einem Streifenfundament oder einer Betonplatte, errichtet. Auf das Fundament 11 wird für die Wandaufbauten die aus Polymerbeton ausgebildete Grundleiste 12, auch als Grundbalken bezeichnet, mit den Abmaßen entsprechend der Nut N, aufgebracht, beispielsweise mittels Dübeln, Bolzenankern und/oder geklebt.
In diese Grundleiste 12 sind Durchgangslöcher, beispielsweise Bohrungen und/oder Langlöcher, zum Durchführen der Gewindestangen 14 eingebracht. In den darunter liegenden Bereichen sind im Fundament 11 Verankerungsaufnahmen, beispielsweise Dübel und/oder Anker, eingelassen, mit denen die Gewindestangen 14 zum Verspannen der Segmente 1 und Ecksegmente 15 verbunden werden. Die Segmente 1 und Ecksegmente 15 werden senkrecht auf die Grundleisten 12 aufgesetzt und können zur Erhöhung der Stabilität zusätzlich untereinander und mit der jeweiligen Grundleiste 12 verklebt werden.
Auf die Wandsegmente werden Abschlusssegmente 13 über die Feder F aufgebracht. Diese werden mit Durchgangslöchern zum Durchführen und Verspannen der Gewindestangen 14 versehen. Die Abschlusssegmente 13 werden mittels Verbindungselementen, beispielsweise Bandstahl oder ähnlichen Verbindungselementen, untereinander kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden. Vorteilhafterweise können dafür Bolzen in die Abschlusssegmente 13 eingegossen werden. Somit werden die Bedingungen, insbesondere die statischen Anforderungen, eines Ringankers erfüllt.
Für die Verbindungselemente werden die Abschlusssegmente 13 mit einer durchgehenden nutartigen Vertiefung 19 zum Versenken des Bandstahls und von Muttern und/oder Unterlegscheiben für die Gewindestangen 14 versehen, in diesem Bereich sind auch die Bolzen eingegossen. Diese Bau- und Montageart ermöglicht bei der Variante ohne zusätzliche Verklebung einen zerstörungsfreien Rückbau, respektive einen mehrfachen Auf- und Abbau bzw. den wiederholten Einsatz der einzelnen Elemente auch für andere Raumkonzepte.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Segment
2: Seitenplatte
3: Kernelement
4: Verankerungselement im Kernelement
5: Verankerungselement in der Seitenplatte
6, 7: hakenförmiger Bereich
8: Verzahnung
9: Verbindungsteg
10: Durchgangsöffnung
11: Fundament
12: Grundleiste
13: Abschlusssegment
14: Gewindestange
15: Ecksegment
16: abgewinkelte Seitenplatte
17: abgewinkeltes Kernelement
18: Bauwerk
19: Vertiefung

B: Breitenrichtung
D: Dickenrichtung
F: Feder
H: Höhenrichtung
N: Nut

Claims

Segment (1) für ein Bauwerk (18),
umfassend zwei Seitenplatten (2), zwischen denen ein Kernelement (3) angeordnet ist, wobei
- die Seitenplatten (2) aus Polymerbeton ausgebildet sind,

- das Kernelement (3) aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet ist,

- das Kernelement (3) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen Seitenplatte (2) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

- im Kernelement (3) und in den Seitenplatten (2) jeweils mindestens ein Verankerungselement (4, 5) angeordnet ist, mittels welchem die Seitenplatten (2) jeweils mit dem Kernelement (3) formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind,

- das mindestens eine im Kernelement (3) angeordnete Verankerungselement (4) im Kernelement (3) eingeschäumt ist, indem es bei der Ausbildung des Kernelements (3) durch Aufschäumen des Kunststoffs in dieses integriert und somit zumindest stoffschlüssig mit diesem verbunden ist, und

- das mindestens eine in der jeweiligen Seitenplatte (2) angeordnete Verankerungselement (5) in den Polymerbeton der jeweiligen Seitenplatte (2) eingegossen und dadurch mit der jeweiligen Seitenplatte (2) zumindest stoffschlüssig verbunden ist.
Segment (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (3) aus expandiertem Polystyrol ausgebildet ist.
Segment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (3) und die beiden Seitenplatten (2) die gleiche Höhe und Breite aufweisen, wobei die Seitenplatten (2) in gleiche Höhenrichtung (H) und Breitenrichtung (B) und um einen gleichen Höhenrichtungsverschiebewert und Breitenrichtungsverschiebewert zum Kernelement (3) versetzt am Kernelement (3) angeordnet sind.
Segment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (2) jeweils mit dem Kernelement (3) zusätzlich stoffschlüssig verbunden sind.
Segment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (3) mindestens eine in Höhenrichtung (H) verlaufende Durchgangsöffnung (10) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Segments (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die zwei Seitenplatten (2) aus Polymerbeton gegossen werden, wobei das mindestens eine Verankerungselement (5) der jeweiligen Seitenplatte (2) in die Seitenplatte (2) eingegossen wird,

- das Kernelement (3) aus aufgeschäumtem Kunststoff ausgebildet wird, wobei das mindestens eine Verankerungselement (4) des Kernelements (3) von dem Kunststoff des Kernelements (3) umschäumt wird,

- die Seitenplatten (2) aus Polymerbeton mit dem Kernelement (3) aus aufgeschäumtem Kunststoff formschlüssig, und/oder kraftschlüssig verbunden werden, indem die Verankerungselemente (5) der Seitenplatten (2) mit den Verankerungselementen (4) des Kernelementes (3) verbunden werden.
Ecksegment (15) für ein Bauwerk (18),
umfassend zwei abgewinkelte Seitenplatten (16), zwischen denen ein abgewinkeltes Kernelement (17) angeordnet ist, wobei
- die abgewinkelten Seitenplatten (16) aus Polymerbeton ausgebildet sind,

- das abgewinkelte Kernelement (17) aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet ist,

- das abgewinkelte Kernelement (17) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte (16) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

- im abgewinkelten Kernelement (17) und in den abgewinkelten Seitenplatten (16) jeweils mindestens ein Verankerungselement (4, 5) angeordnet ist, mittels welchen die abgewinkelten Seitenplatten (16) jeweils mit dem abgewinkelten Kernelement (17) formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind,

- das mindestens eine im abgewinkelten Kernelement (17) angeordnete Verankerungselement (4) im abgewinkelten Kernelement (17) eingeschäumt ist, indem es bei der Ausbildung des abgewinkelten Kernelements (17) durch Aufschäumen des Kunststoffs in dieses integriert und somit zumindest stoffschlüssig mit diesem verbunden ist, und

- das mindestens eine in der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte (16) angeordnete Verankerungselement (5) in den Polymerbeton der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte (16) eingegossen und dadurch mit der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte (16) zumindest stoffschlüssig verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Ecksegmentes (15) nach Anspruch 7, wobei
- die zwei abgewinkelte Seitenplatten (16) aus Polymerbeton gegossen werden, wobei das mindestens eine Verankerungselement (5) der jeweiligen abgewinkelten Seitenplatte (16) in die abgewinkelte Seitenplatte (16) eingegossen wird,

- das abgewinkelte Kernelement (17) aus aufgeschäumtem Kunststoff ausgebildet wird, wobei das mindestens eine Verankerungselement (4) des abgewinkelten Kernelements (17) von dem Kunststoff des abgewinkelten Kernelements (17) umschäumt wird,

- die abgewinkelten Seitenplatten (16) aus Polymerbeton mit dem abgewinkelten Kernelement (17) aus aufgeschäumtem Kunststoff formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden werden, indem die Verankerungselemente (5) der abgewinkelten Seitenplatten (16) mit den Verankerungselementen (4) des abgewinkelten Kernelementes (17) verbunden werden.
Bauwerk (18), umfassend eine Mehrzahl von Segmenten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder mindestens ein Ecksegment (15) nach Anspruch 7.
Bauwerk (18) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens zwei Segmente (1) übereinander angeordnet sind und mittels einer durch die Durchgangsöffnung (10) der Segmente (1) hindurchgeführten Gewindestange (14) miteinander verspannt sind.
Bauwerk (18) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ecksegment (15) zwischen zwei in einem Winkel von größer 0° und kleiner als 180° zueinander ausgerichteten Segmenten (1) angeordnet ist.
Bauwerk (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
umfassend ein Fundament (11) mit mindestens einer Verankerungsaufnahme für die Gewindestange (14), mindestens eine Grundleiste (12), welche mindestens ein Durchgangsloch für die Gewindestange (14) aufweist, und mindestens ein Abschlusssegment (13), welches mindestens ein Durchgangsloch für die Gewindestange (14) aufweist.
Bauwerk (18) nach Anspruch 12,
umfassend mindestens ein Verbindungselement zum Verbinden mindestens zweier Abschlusssegmente (13).
Verfahren zur Herstellung eines Bauwerks (18) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 durch Anordnen mehrerer Segmente (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 nebeneinander und/oder übereinander.
Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Segmente (1) in einem Winkel von größer 0° und kleiner als 180° zueinander ausgerichtet angeordnet werden und dazwischen ein Ecksegment (15) angeordnet wird.