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Die Erfindung betrifft ein Entwässerungselement zur Entwässerung von Erdreich u. dgl., bei- spielsweise im Bereich von Gebäudeaussenwänden, mit einem aus aneinander gebundenen Schaumstoff-
Partikeln bestehenden Körper mit lockerer Struktur.
Üblicherweise werden zur Entspannung und Ableitung von Grundwasser im Boden od. dgl. mi- neralische Kornmaterialien, wie Riesel, Kies, oder aber auch Blähton-Patrikel, verwendet, wobei weiters auch bereits vorgeschlagen wurde, derartige zur Entwässerung vorgesehene Schüttungen im Fall von kleinflächigen Belastungen gegen Aufbrechen der Oberfläche mit Bitumen, Zement oder härtenden Kunststoffen (Kiesfestigern) zu stabilisieren.
Die Streuung der Korngrössen in Verbindung mit dem zumeist hohen Eigengewicht des Materials beschränkt die Hohlraumbildung in der Entwässe- rungsschicht auf etwa 20 Vol.-%. Nachdem sich die Lagerungsdichte und der Hohlraumanteil nähe- rungsweise verkehrt proportional verhalten, kann bei diesen bekannten Entwässerungsmaterialien ein befriedigender Durchsatz erst ab Korngrösse von ungefähr 20 mm Durchmesser erwartet werden.
Um auch bei kleineren Partikeln eine gute Durchsickerung zu erzielen, müsste die Lagerungsdichte möglichst gering sein. Dadurch werden jedoch die Kontaktbereiche pro belasteter Fläche geringer, und die Schüttung kann nur mehr einer geringeren Belastung standhalten, sofern nicht bereits das Eigengewicht der Körner eine solche lockere Schüttung unmöglich macht.
Aus der DE-OS 2632486 ist weiters bereits eine wärmedämmende und wasserabführende Bauplatte bekannt, bei der eine Drainschicht aus insbesondere kugelförmigem, mittels eines Bitumenklebers aneinander gebundenen Kunststoffschaumpartikeln und eine geschlossenporige Kunststoffschaumplatte als Wärmedämmschicht miteinander verbunden sind. Zwischen diesen beiden Schichten der Bauplatte sind Hohlräume als zusätzliche Sickerkanäle vorgesehen, und ferner kann zwischen diesen beiden
Schichten der Bauplatte eine zusätzliche Sperrschicht als Feuchtigkeitssperre angeordnet sein.
Auf diese Weise wird eine kombinierte Bauplatte erhalten, die zwar grundsätzlich sowohl als Drain- platte als auch als Wärmedämmplätte verwendbar ist, die aber ebenfalls nur eine geringe Festigkeit, vor allem Druckfestigkeit, besitzt.
Es ist nun Ziel der Erfindung, ein Entwässerungselement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches eine erhöhte Druckfestigkeit besitzt und so etwa bei Verlegung an der Erdoberfläche oder knapp unterhalb hievon dennoch ein Begehen oder sogar Befahren mit Arbeitsgeräten usw. erlaubt, wobei doch ein hoher Durchfluss, eine preiswerte Herstellung und eine einfache Anbringung möglich sein sollen.
Das erfindungsgemässe Entwässerungselement der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Fläche des plattenförmig, würfelförmig oder stangenförmig ausgebildeten Körpers eine zugfeste, insbesondere wasserdurchlässige Schicht, z. B. ein Glasgittergelege, aufkaschiert ist. Mit einer solchen Ausbildung gelingt es die Festigkeit des Entwässerungselementes zu erhöhen und ein etwaiges Ausweichen der Struktur an der Oberfläche des Körpers bei höheren Belastungen wirksam zu verhindern. Unter zugfeste Schicht ist dabei eine Schicht zu verstehen, die möglichst keine Dehnung aufweist. Ausser einem Glasgittergelege kann hiefür beispielsweise eine Kunststoffolie, die zweckmässigerweise perforiert ist, aufkaschiert sein.
Diese aufkaschierte Schicht haftet dabei im wesentlichen nur bereichsweise, nämlich an den etwas vorstehenden oder erhabenen Bereichen der Schaumstoff-Partikel, wobei eine Verspannung der Schicht erhalten wird.
Im Fall einer mehr oder weniger punktförmigen Belastung wirkt die zugfeste Schicht dann als druckverteilende Schicht, d. h. durch die erwähnte Verspannung wird die Belastung in der Schichtebene nach allen Seiten hin verteilt, so dass der Körper aus den Schaumstoff-Partikeln wirksam gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist. Es hat sich gezeigt, dass ein z. B. aus PolystyrolHartschaum-Perlen bestehender Plattenkörper durch die Aufkaschierung einer derartigen Schicht insgesamt so stabilisiert werden kann, dass die erhaltene Platte mit leichten Fördergeräten befahrbar ist.
Die Entwässerungselemente bestehen dabei aus einem zusammenhängenden Aggregat, bei dem eine maximale Hohlraumbildung möglich ist und vorgesehen wird, wobei weiters eine ausreichende Haftung erzielbar ist. Diese Aggregate, d. h. Körper, verlieren im Fall einer Druckbelastung nicht ihre Struktur, wodurch der Hohlraumgehalt vermindert würde. Die Aggregate sind auch durch die Elastizität des verwendeten Schaumstoffmaterials, insbesondere Hartschaumstoffes frostsicher. Als Material eignen sich dabei insbesondere Thermoplaste mit einer Dichte von 10 bis 25 kg/m3. Bei-
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spielsweise kann der Körper aus aneinander, insbesondere wasserabweisend gebundenen Perlen aus geschlossenzelligem Polystyrol-Hartschaum bestehen.
Die Entwässerungselemente können beispielsweise unmittelbar in Plattenform hergestellt oder aber zu Platten zerschnitten werden. Andere günstige Formen sind Stangen oder Würfel. Diese Körper können sowohl vertikal, etwa an der Aussenseite von Kellerwänden bzw. Gebäudeaussenwänden, als auch horizontal, etwa bei Dächern und Begrünungsaufbauten, verlegt werden, wobei die Verlegung ausserordentlich rasch und einfach erfolgen kann.
Es sei erwähnt, dass bereits eine Vielzahl von Bauplatten, zumeist thermisch isolierenden, aber auch schallisolierenden Platten, aus Schaumkunststoff bekannt ist, wobei es weiters auch bekannt ist, die Plattenkörper mit den verschiedensten Deckschichten, z. B. bitumenhaltigen Deckschichten, PVC-Folien, Epoxydharzschichten, einem Maschinengebilde od. dgl. zu kaschieren, vgl. beispielsweise die AT-PS Nr. 264767, Nr. 280552, Nr. 305582.
Nr. 306327, aber auch Nr. 215645. Aus der AT-PS Nr. 270151 ist weiters bereits ein wärmedämmender Baustoff bekanntgeworden, der aus
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folge ihres Aufbaues und der verwendeten Materialien sind diese bekannten Bauplatten durchwegs zur Verwendung als Dämmplatten, vor allem Wärmedämmplatten, für Wandverkleidungen oder Dächer, beispielsweise auch Flachdächer, bestimmt, nicht jedoch als Entwässerungselemente geeignet.
Von besonderem Vorteil ist es erfindungsgemäss, wenn die aufkaschierte Schicht ein Filtervlies ist. Dieses Filtervlies wirkt zusätzlich als Schutz gegen Verschlämmung durch Erdreich oder Sandkörnchen, welche sonst unter Umständen die Drainagewirkung beeinträchtigen könnten. Dadurch bleibt der Gebrauchswert des Entwässerungselementes voll erhalten.
Da das Filtervlies ebenfalls unverrottbar sein soll, ist es weiters von Vorteil, wenn es aus synthetischen Fasern, insbesondere Faserabfällen, besteht. Bei der Verwendung von synthetischen Faserabfällen wird ausser einer besonders preiswerten Herstellung vor allem auch der Vorteil erzielt, dass die ansonsten die Umwelt belastenden Abfälle einer sinnvollen Verwendung zugeführt werden.
Eine gute Filterwirkung sowie ausreichende Stabilisierungswirkung bei genügender Wasserdurchlässigkeit kann vorzugsweise dadurch erhalten werden, dass das Filtervlies eine auf die Fläche bezogene Masse von zirka 200 g/m2 aufweist.
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pern möglichst hintanzuhalten, ist es weiters von Vorteil, wenn das Filtervlies an zwei einander benachbarten Seiten seitlich über den Körper vorsteht.
Vorzugsweise ist die zugfeste Schicht mittels Heissbitumen oder aber mittels eines Kunstharzes, beispielsweise Epoxyharz, auf dem Körper aufkaschiert.
Die Körper aus den gebundenen Schaumstoff-Partikeln können einfach Stoss an Stoss verlegt werden, wobei die aneinander stossenden Seiten der Körper insbesondere ebenflächig sind, wodurch eine einfache Herstellung gewährleistet ist. Um jedoch einen mechanisch festeren Verband zu erhalten, kann der plattenförmige Körper an seinen Schmalseiten einen Stufenfalz, wie an sich bekannt, aufweisen. In diesem Fall ist im Hinblick auf eine optimale Filterwirkung von Vorteil, wenn das an zwei einander benachbarten Seiten seitlich über den Körper vorstehende Filtervlies bei einem plattenförmigen Körper mit einem Stufenfalz an zwei benachbarten Schmalseiten an den beiden Seiten vorsteht, an denen der benachbarte Plattenkörperbereich zufolge des Stufenfalzes gegenüber dem gegenüberliegenden Plattenbereich vorspringt.
Im Hinblick auf eine besonders gute Feuchtigkeitsabschirmung und Filterwirkung bei zu einem Plattenverband zerlegten Entwässerungselement ist es weiters günstig, wenn das zugfeste, wasserdurchlässige Filtervlies bei einem plattenförmigen Körper, mit dem eine Dämmschicht aus geschlossenzelligem Hartschaum mittels einer wasserabweisenden Klebeschicht verbunden ist, an der dieser Dämmschicht gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und wenn das an zwei einander benachbarten Seiten seitlich über den Körper vorstehende Filtervlies bei an zwei benachbarten Seiten seitlich über die Dämmschicht vorstehendem Körper, wodurch ein Stufenfalz gebildet ist, an jenen Seiten über die Wände des Körpers vorsteht, an denen dieser über die Dämmschicht vorsteht.
Bei dieser Ausbildung ist die Dämmschicht durch den davor liegenden plattenförmigen Körper (nachstehend auch kurz Plattenkörper genannt) gegen mechanische Beschädigungen geschützt, welcher seinerseits
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durch das zugfeste, wasserdurchlässige Filtervlies an der der Dämmschicht gegenüberliegenden
Seite zugstabilisiert wird. Das Filtervlies kann hier mittels des gleichen Klebers aufkaschiert sein, wie er zur Verbindung der Dämmschicht mit dem Plattenkörper verwendet wird. Ein eventuelles
Eindringen von Wasser und Sand in die Fugen zwischen den einzelnen so aus einer Dämmschicht und einem Entwässerungs-Plattenkörper kombinierten Verbundplatten etwa zu einer Kelleraussenwand hin wird, bei entsprechender Verlegung, durch den überstehenden Entwässerungs-Plattenkörper und das darüber überstehende Filtervlies vermieden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- beispielen noch weiter erläutert. Dabei zeigen im einzelnen Fig. l eine axonometrische Ansicht eines
Teiles eines plattenförmigen Entwässerungselementes, Fig. 2 eine axonometrische Ansicht eines plat- tenförmigen Entwässerungselementes mit Stufenfalz, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen Dach- bereich mit Begrünungsaufbau und einer Entwässerungsschicht, Fig. 4 eine axonometrische Ansicht eines plattenförmigen Entwässerungselementes mit einer Wärmedämmschicht in Gestalt einer Ver- bundplatte, Fig. 5 eine axonometrische Ansicht einer etwas modifizierten Ausführungsform einer der- artigen Verbundplatte und Fig. 6 einen schematischen Vertikalschnitt durch den Bereich einer Keller- aussenwand mit an deren Aussenseite verlegten Verbundplatten.
In Fig. l ist ein Entwässerungselement mit einem Plattenkörper-l-aus Schaumstoff-Partikeln - in Form von Polystyrol-Hartschaum-Perlen dargestellt. Diese Polystyrol-Hartschaum-Perlen sind dabei nicht massstäblich eingezeichnet, und sie sind im Bereich ihrer Kontaktflächen aneinander gebunden, wie in Fig. l schematisch bei --3-- veranschaulicht ist. Diese Bindung kann durch die
Eigenhaftung der Partikel aneinander erfolgen, es kann aber auch ein Bindemittel vorgesehen sein, welches sich in den Bereichen, in denen die Partikel aneinander anliegen, befindet und für eine verstärkte Aneinanderhaftung der Partikel sorgt.
Eine Eigenhaftung der Partikel --2-- im Platten- körper-l-kann beispielsweise dadurch erhalten werden, dass die Partikel durch Einleiten von Wärmeexpandieren aneinander gedrückt und so gebunden werden.
Die Polystyrol-Hartschaum-Perlen weisen einen Durchmesser von beispielsweise 6 bis 12 mm, insbesondere 8 bis 10 mm, auf. Bei dieser Grösse kann, wie sich gezeigt hat, ein hoher Hohlraum- anteil bei ausreichender Festigkeit erhalten werden. Der Plattenkörper-l-weist demgemäss eine lockere, für eine gute Drainagewirkung geeignete Struktur auf, wobei der Hohlraumgehalt etwa 20 bis 50%, vorzugsweise 25 bis 40%, beträgt. Die Dicke des Plattenkörpers kann z. B. ungefähr 10 cm betragen, und die Form des Plattenkörpers ist in Draufsicht beispielsweise rechteckig, etwa 50 x 100 cm.
Derartige Plattenkörper können direkt durch die Aneinanderbindung der HartschaumstoffPartikel erhalten werden, oder aber es werden zunächst grössere Körper aus den HartschaumstoffPartikeln erzeugt, und diese kubusartigen Körper werden sodann zu Platten zerschnitten. Die Herstellung erfolgt dabei zweckmässigerweise in Formen der gewünschten Grösse, jedoch ist auch eine Herstellung durch Extrudieren denkbar.
Bei der Herstellung des Entwässerungselementes bzw. eines Körpers, wie er etwa in Fig. l gezeigt ist, wird zweckmässigerweise derart vorgegangen, dass zunächst eine Vorschäumung der Schaumstoff-Partikel durchgeführt wird, wobei beispielsweise Perlen, aber auch scheibchenförmige, stäbchenförmige, sternförmige (sogenannte Chips) u. dgl. Partikel erhalten werden. Insbesondere bei kugelförmigen Partikeln aus Polystyrol-Hartschaum wird im letzten Stadium der Vorschäumung ein Polyolefin oder Paraffin zugesetzt, insbesondere durch Injektoren eingesprüht, und dieses Polyolefin oder Paraffin umhüllt dabei die Partikel in Gestalt eines kontinuierlichen dünnen Filmes.
Bei Fortsetzung der Vorschäumung bewirken diese Stoffe, wie dies an sich bekannt ist, eine gleichmässig gekrümmte Oberfläche, was für die Erzielung eines maximalen Durchflusses beim fertigen Entwässerungselement von Vorteil ist. Selbstverständlich können auch andere bekannte, die Oberflächenformung derart begünstigende Stoffe zugesetzt werden.
Die Schaumstoff-Partikel werden sodann zu den gewünschten Körpern gebunden. Diese Bindung kann beispielsweise durch Hindurchleiten von heissem Wasserdampf erfolgen, wobei der Schaumstoff noch etwas expandiert und es zu einer Eigen- oder Selbsthaftung der Partikel kommt. Zusätzlich kann ein Bindemittel verwendet werden, wie eine Kunststoffdisperion (als Kunststoff werden zweckmässigerweise Thermoplaste verwendet), und dieses Bindemittel kann beispielsweise zusammen mit dem Wasserdampf zugesetzt werden.
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pung durch aufkaschierte, überstehende Filtervliese, wie gemäss Fig. 2, vorgesehen sein kann.
Anstatt einer derartigen horizontalen Verlegung ist es selbstverständlich auch möglich, die Plattenkörper vertikal zu verlegen, etwa im Fall von Kelleraussenwänden. Im Falle einer derartigen Verlegung wird zweckmässigerweise so vorgegangen, dass ein jeweils oberer Plattenkörper mit dem Stufenfalz den darunter befindlichen Plattenkörper von oben her aussen übergreift, und weiters auch das Filtervlies des oberen Plattenkörpers den darunter angeordneten Plattenkörper überlappt.
In den Fig. 4 bis 6 sind Entwässerungselemente mit einer Wärmedämmschicht in Form von Verbundplatten veranschaulicht, die zur Verlegung an Gebäudeaussenwänden, etwa Kelleraussenwänden, bestimmt sind. Dabei weist die in Fig. 4 dargestellte Verbundplatte eine obere, bei der Verlegung innen liegende Dämmschicht --16-- auf, die aus geschlossenzelligem, expandiertem Polystyrol-Hartschaum besteht. Diese Dämmschicht --16-- ist in entsprechender Stärke, z. B. zwischen 4 und 10 cm, hergestellt, wobei die Dichte beispielsweise 30 kg/m3 beträgt, und wobei die Wärmeleitzahl nach Ö-Norm C 1529 z. B. 0, 032 betragen kann.
Diese Dämmschicht --16-- ist werksmässig an einer Seite eines Entwässerungselement-Plattenkör- pers-l-der oben beschriebenen Bauweise mit Hilfe einer Kleberschicht --17-- angebracht. Der
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verständlich können jedoch auch andere wasserabweisende Kleber, wie etwa ein Epoxyharz od. dgl. Kunstharze, verwendet werden. Diese Kleberschicht --17-- verhindert, dass bei verlegten Verbundplatten (vgl. auch Fig. 6) Wasser, das vom Entwässerungs-Plattenkörper --1-- abgeleitst wird, in die thermisch isolierende Schicht --16-- eindringt und dadurch die Wärmedämmeigenschaften der Platte beeinträchtigt.
Wie aus Fig. 4 weiters ersichtlich ist, sind die Dämmschicht --16-- und der Entwässerungs- Plattenkörper-l-gegeneinander in zwei zueinander senkrechten Richtungen versetzt miteinander verbunden, so dass wieder ein Stufenfalz --5-- erhalten wird. Die Grundflächen der Plattenkörper sind dabei gleich. Der Stufenfalz -5-- ermöglicht, wie bekannt, eine verbesserte Wasserabweisung im Bereich der Fugen zwischen den verlegten Verbundplatten.
Dabei werden die Verbundplatten bei der Verlegung zweckmässig so angeordnet, dass, wie in Fig. 6 gezeigt ist, eine obere Platte mit ihrem Entwässerungs-Plattenkörper --1-- die Dämmschicht --16-- einer darunter befindlichen Verbundplatte übergreift, so dass in den Fugen das Wasser nicht einwärts, d. h. zur jeweiligen Kellerwand --18--, fliessen kann.
An der Unter- bzw. Aussenseite des Entwässerungs-Plattenkörpers d. h. auf der der Dämmschicht --16-- gegenüberliegenden Seite, ist ferner wieder ein Filtervlies --8-- aufkaschiert. Zum Aufkaschieren dieses Filtervlieses --8-- auf dem Entwässerungs-Plattenkörper --1-- wird zweckmässigerweise der gleiche Kleber wie jener verwendet, der diesen Entwässerungs-Plattenkörper
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insbesondere Epoxyharz. Dabei haftet das Filtervlies --8-- wie bereits oben erwähnt über diesen Kleber an den etwas vorstehenden oder erhabenen Flächenteilen der gebundenen HartschaumstoffPartikel, so dass kein zusammenhängender Film des Klebers vorliegt, vielmehr Wasser durch das Filtervlies --8-- zum Plattenkörper --1-- gelangen und in diesem abgeführt werden kann.
Wie weiters ebenfalls aus Fig. 4 ersichtlich ist, steht das Filtervlies --8-- an den zwei einander benachbarten Seiten, an denen der Entwässerungs-Plattenkörper --1-- seitlich über die Dämmschicht-16-vorsteht, über diesen Entwässerungs-Plattenkörper --1-- vor. Der Überstand beträgt beispielsweise bei Platten von 50 x 100 cm wieder ungefähr 5 cm.
In Fig. 6 ist in einem Vertikalschnitt veranschaulicht, wie die Verbundplatten gemäss Fig. 4 an einer Kelleraussenwand --18-- aussen verlegt werden. Die Platten werden dabei einfach Stoss an Stoss unter gegenseitiger Überlappung, an der Aussenseite der Kellerwand --18--, an der wieder eine Feuchtigkeitssperre --10--, beispielsweise in Form eines Anstriches oder einer Bitumenbahn od. dgl., wie an sich bekannt, angebracht ist, verlegt, wobei der Entwässerungs-Plattenkörper - einer jeweils oberen Verbundplatte die Dämmschicht --16-- der darunter befindlichen Verbundplatte überlappt und überdies das Filtervlies --8-- der oberen Verbundplatte den Entwässerungs-
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Plattenkörper und das darauf aufkaschierte Filtervlies der darunter befindlichen Platte überlappt.
An den so verlegten Plattenverband schliesst das Erdreich od. dgl. --19-- an. Dabei kommt dem Filtervlies --8-- wieder die Funktion zu, die darunterliegenden Schaumstoffschichten und insbeson-
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funktion des Entwässerungsmaterials zu erhalten.
Mit der beschriebenen Verbundplatte kann somit auf ausserordentlich einfache Weise zusätzlich zu einer Drainage von Niederschlagswasser eine thermische Isolierung erreicht werden. Die Handhabung bzw. Verlegung der Platten ist dabei ausserordentlich einfach zu bewerkstelligen.
In Fig. 5 ist eine etwas einfacher gestaltete Entwässerungs-Wärmedämm-Verbundplatte gezeigt, bei welcher wieder eine Wärmedämmschicht --16-- über eine Kleberschicht --4-- mit einem Entwässe- rungs-Plattenkörper-l-verbunden ist. Die Dämmschicht --2-- und der Entwässerungs-Plattenkörper - sind dabei bündig übereinander gelegt miteinander verbunden. Wie weiters in Fig. 5 ersichtlich ist, ist wieder ein überstehendes Filtervlies --8-- od. dgl. zugfeste wasserdurchlässige Schicht angebracht.
Dies kann wieder, wie bereits oben beschrieben, mit Hilfe des gleichen Klebers, Heissbitumen oder Kunstharz, insbesondere Epoxyharz, erfolgen, wie er auch zur Verbindung der Dämm- schicht --16-- mit dem Entwässerungs-Plattenkörper-l-verwendet wird.
Zusammefassend ist auszuführen, dass das beschriebene Entwässerungselement in Form von verlegbaren Körpern aus gebundenen Schaumstoff-Partikeln eine ausgezeichnete Entwässerung zufolge des hohen Hohlraumgehaltes ermöglicht und dabei eine hohe Festigkeit besitzt, die dadurch erzielt wird, dass zumindest die Oberfläche oder Schnittfläche der Körper durch eine zugfeste, reibungsre- sistente, mit ihr verbundene Schicht oder Decklage geschützt wird. Diese zugefeste Schicht nimmt die an der Oberfläche angreifende Schubkomponente der Beanspruchung auf und verteilt sie schadlos auf eine grössere Fläche zufolge der gegebenen Verspannung. Dabei bringen Glasfasergittergelege oder perforierte Folien nur eine erhöhte Festigkeit, während synthetische Faserfilze zusätzlich als Filter wirken und dabei den zu entwässernden Bereich vom Entwässerungselement trennen.
Die zugfeste Schicht bzw. der Faserfilz kann vorzugsweise mit den angegebenen Haftmitteln, nämlich Bitumen oder Kunstharz, aufkaschiert werden. Die eventuelle Vergrösserung des Eintrittswiderstandes für das Wasser an der Oberfläche bleibt dabei ohne Einfluss auf den Waserdurchsatz in Längsrichtung.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Entwässerungselement zur Entwässerung von Erdreich u. dgl., beispielsweise im Bereich von Gebäudeaussenwänden, mit einem aus aneinander gebundenen Schaumstoff-Partikeln bestehenden Körper mit lockerer Struktur, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Fläche des plattenförmig, würfelförmig oder stangenförmig ausgebildeten Körpers (l ; 13,14) eine zugefeste, insbesondere wasserdurchlässige Schicht (4 ; 8), z. B. ein Glasgittergelege (4), aufkaschiert ist.