DE19607897A1 - Aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende Schale einer verlorenen Schalung zur Errichtung von Betonwänden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus Kunststoffschaum, insbe­ sondere Polystyrolschaum, bestehende Schale einer verlo­ renen Schalung zur Errichtung von Betonwänden, welche einen mit Beton ausgießbaren Innenraum begrenzt.

Betonwände werden häufig unter Verwendung verlorener Scha­ lungen hergestellt, die in der Fertigwand gleichzeitig eine Wärmedämmung darstellen. Diese Schalung besteht im allgemeinen aus zwei Schalungsplatten, in der Regel aus Polystyrolschaum, die über einzelne Draht- oder Blechstege miteinander verbunden sind. Der Innenraum zwischen den Schalungsplatten wird geschoßhoch mit Beton gefüllt. Außenseitig wird auf die Schalungsplatten ein Putz aufge­ bracht. Derartige Wände weisen eine geringere Schalldämmung, als dieselben Betonwand ohne Verkleidung auf. Die Ursache für diese verschlechterte Schalldämmung ist darauf zurück­ zuführen, daß durch die als Massen wirkenden Putzschalen und die als Feder wirkenden Schalungsplatten ein schwin­ gungsfähiges System gebildet wird, welches je nach Ausfüh­ rung eine Resonanzfrequenz zwischen etwa 500 und 1000 Hz aufweist. Da eine derartige Resonanzschwingung zweimal, nämlich auf den gegenüberliegenden Seiten der Wand, auftritt, wirkt sie sich besonders störend aus.

In der DE-PS 37 44 037 ist eine Schale der eingangs genannten Art beschrieben, bei welcher Schalungsplatten eingesetzt werden, die mit Lufthohlräumen verhältnismäßig großer Tiefe versehen sind. Der Gedanke dabei ist, die "Feder" des schwingungsfähigen Systemes weicher zu machen und auf diese Weise die störende Resonanz zu tieferen Frequenzen, z. B. 100 bis 200 Hz, zu verschieben. Die bekannte Schale erfüllt diesen Zweck sehr gut, erfordert jedoch zur Unterbringung der Lufthohlräume u. U. etwas dickere Schalungsplatten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schale der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß stören­ de Resonanzen und damit verbundene Verschlechterungen der Schalldämmung weitestgehend vermieden werden können, ohne daß jedoch die Schale größere Dimensionen aufweisen muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schale mindestens einen mit seiner Haupterstreckungs­ richtung etwa parallel zu der an den ausgießbaren Innenraum angrenzenden Fläche verlaufenden Spalt aufweist, dessen Dicke so gering ist, daß nach dem Eingießen des Betons zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Spaltes eine Luftreibung und/oder eine körperliche Reibung eintritt, wobei letztere dadurch entsteht, daß die gegenüberliegenden Flächen des Spaltes beim Eingießen des Betons ganz oder teilweise aneinandergedrückt werden.

Während beim Stande der Technik der Weg eingeschlagen wurde, die Schalungsplatte weich federnd zu machen und auf diese Weise die störende Resonanzfrequenz an den unte­ ren Rand des interessierenden Frequenzbereiches zu schieben, besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, die starke Erhöhung der Schwingungen bei der Resonanz durch eine zusätzliche Reibungskraft, die an dem schwingungsfähigen System angreift, zu unterbinden. Die energiedissipierende Wirkung kann durch bloße Luftreibung erzielt werden, deren Größe bei einem ausreichend kleinen Spalt schon zu einem erheblichen Effekt führen kann. Stärker wird die Dämpfung der Resonanz jedoch bei Vorliegen einer unmittelbaren körperlichen Reibung der Spaltwände aneinander. Hierzu müssen die gegenüberliegenden Flächen des Spaltes noch nicht notwendigerweise bei der Herstellung der Schale aber spätestens dann, wenn der Beton eingegossen wird, in gegenseitige Anlage geraten. Wird die fertig gestellte Wand zu Schwingungen angeregt, entzieht die Luft- und/ oder körperliche Reibung zwischen den auf gegenüberliegen­ den Seiten des Spaltes befindlichen Bereichen der Schale dem schwingungsfähigen System soviel Energie, daß die Resonanz völlig unterdrückt wird.

Die Dicke des Spaltes sollte nach dem Eingießen des Betons vorzugsweise kleiner als etwa 2 mm sein. Bei größeren Spaltdicken ist nicht mehr gewährleistet, daß die Luftrei­ bung ausreichend groß wird bzw. daß bei den üblicherweise eingesetzten Materialien und Betondrucken die Spaltflächen in der erforderlichen Weise gegenseitig in Anlage kommen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Spalt zwischen einer einen Teil der Schale bilden­ den Schalungsplatte aus Kunststoffschaum und einer beton­ seitig lose vor der Schalungsplatte befestigten Folie oder dünnen Platte ausgebildet. Auf diese Weise läßt sich der erfindungsgemäß erforderliche Spalt besonders kosten­ günstig herstellen.

Die dünne Platte kann aus Pappe oder Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehen.

Die Folie oder dünne Platte sollte an wenigen Punkten oder Linien an der Schalungsplatte befestigt sein. Auf diese Weise bleibt die relative Beweglichkeit zwischen den auf gegenüberliegenden Seiten des Spaltes befindli­ chen Teilen der Schale gewahrt.

Ein Beispiel für eine derartige Befestigungsart ist, wenn die dünne Folie oder Platte an wenigen Punkten oder Linien auf die Schalungsplatte aufgesteckt ist. Dies ist mit besonders wenig Kosten verbunden; alternativ kommt aber auch eine Verklebung an einzelnen Punkten oder Linien in Frage.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die dünne Platte durch formschlüssiges Abtrennen von der Schalungsplatte gewonnen ist, derart, daß die abgetrennte dünne Platte durch den Formschluß unverlierbar mit der Schalungsplatte verbunden ist. Das Durchtrennen der Schalungsplatte in einer Weise, bei welcher die "dünne Platte" als gesondertes Teil ab­ fällt, kann beispielsweise mit einem Glühdraht geschehen. Das Abtrennen erfolgt unter Erzeugung eines Formschlusses so, daß ohne zusätzliche Maßnahmen die abgetrennte dünne Platte unter Einhaltung des erforderlichen Spaltes an der (Rest-)Schaltungsplatte befestigt bleibt.

Selbstverständlich kann eine entsprechende Anordnung aber auch dadurch verwirklicht werden, daß die beiden Plattenteile mit entsprechenden Profilen jeweils gesondert (z. B. durch Schäumen) hergestellt und dann von der Seite her, parallel zur Längsrichtung der Profile, ineinander geschoben werden.

Die Schalungsplatte kann mit einer Mehrzahl von Lufthohl­ räumen versehen sein, die nach der Betonseite hin offen sind. Auf diese Weise wird zusätzlich zu den erfindungs­ gemäßen Vorteilen derjenige Effekt erzielt, der aus der eingangs erwähnten DE-PS 37 44 037 bekannt ist: Die Reso­ nanzfrequenz wird durch die so erhaltene weichere Feder des schwingungsfähigen Systemes zu niedrigeren Werten verschoben, wo die störende Wirkung nicht mehr so ausge­ prägt ist.

Zur Stabilisierung einer derartigen Schalungsplatte kann diese zum Beton hin als Kassettenplatte ausgebildet sein.

Eine weitere Möglichkeit, bei der Herstellung der Schale nicht zwei getrennte Teile miteinander verbinden zu müssen, besteht darin, daß der Spalt durch einen oder mehrere Schlitze gebildet ist, der bzw. die in eine aus Kunststoff­ schaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende Schalungs­ platte eingeformt ist bzw. sind. Die Schalungsplatte wird also bereits mit den erforderlichen Schlitzen hergestellt.

Dabei empfiehlt sich, daß der oder die Schlitze verhältnis­ mäßig nahe an der Außen- oder Betonseite der Schalungs­ platte angeordnet ist bzw. sind. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß mindestens ein auf einer Seite der Schlitze liegender Bereich der Schalungsplatte ausreichend dünn und flexibel ist, damit das erforderliche Zusammen­ drücken des Spaltes unter der Einwirkung des Betondruckes problemlos möglich ist.

Sehr dünne Schlitze lassen sich nicht ohne weiteres in die Schalungsplatten einbringen. In diesem Zusammenhang empfiehlt sich ein Verfahren, bei welchem in die Schäum­ form der Schalungsplatte ein oder mehrere Elemente einge­ legt wird bzw. werden, das aus mehreren lose aufeinander­ gelegten, rundum an den Kanten verbundenen Folien, Pappen, Plattenstücken oder dergleichen besteht, und daß danach die Schäumform unter Ausbildung der Schalungsplatte in bekannter Weise ausgeschäumt wird. Die Funktion der lose aufeinander gelegten und an den Kanten verbunden Folien, Pappen, Plattenstücken oder dergleichen besteht darin, zuverlässig für innere Flächen innerhalb der Schalungs­ platte zu sorgen, die nicht miteinander verbunden sind sondern gegeneinander beweglich bleiben, so daß sie unter Reibung für die zur Dämpfung der Resonanz erforderliche Energiedissipation sorgen können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Schale einer Schalung für Betonwände nach einem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem die durch eine mit Putz versehene Schalung erzielte Schalldämm- Verbesserung D für verschiedene Ausführungs­ formen in Abhängigkeit von der Frequenz f dar­ gestellt ist;

Fig. 3 bis 7 Schnitte durch weitere Ausführungsbei­ spiele erfindungsgemäßer Schalen.

Die in Fig. 1 dargestellte Schale einer Schalung umfaßt eine Schalungsplatte 1, die in bekannter Weise aus einem Kunststoffschaum, beispielsweise aus Polystyrolschaum, hergestellt ist. An der zum auszugießenden Innenraum hin zeigenden Fläche, in Fig. 1 an der nach unten zeigenden Fläche, ist über die Schalungsplatte 1 eine Folie oder eine dünne Platte 5, z. B. aus Hartschaum, gelegt. Zur Fixierung der Folie oder Platte 5 an der Schalungsplatte 1 ist erstere an den Enden 8 hochgekantet und so auf die Schalungsplatte 1 gesteckt.

Zwischen der Schalungsplatte 1 und der Folie oder dünnen Platte 5 wird ein dünner Spalt 2 eingehalten. Die Dicke dieses Spaltes 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel so bemessen, daß spätestens beim Betonieren durch den Druck des Betons die Folie oder dünne Platte 5 an die Schalungsplatte 1 angedrückt wird.

Die Funktion der beschriebenen Schale ist wie folgt:

Wird die gesamte, aus Beton und im allgemeinen zwei verputzten Schalen bestehende Wand zu Schwingungen ange­ regt, so tritt zwischen den sich unterschiedlich bewegenden Schalungsplatten 1 und der im Regelfall an dem Beton anhaftenden Folie bzw. dünnen Platte 5 eine "trockene" Reibung auf. Ist die Reibungskraft genügend groß, wird die eingangs erwähnte, unerwünschte Resonanz völlig unterdrückt.

Dies ist in dem Diagramm von Fig. 2 veranschaulicht. Dort ist als Ordinate die Schalldämm-Verbesserung D dar­ gestellt, welche die gesamte Wand durch eine mit Putz versehene Schalung in Abhängigkeit von der Frequenz f erfährt. Die Kurve a stellt das Verhalten einer Schalungs­ platte ohne jede Zusatzmaßnahme dar. Wie zu erkennen, tritt bei mittleren Frequenzen eine starke Verschlechte­ rung der Dämmung der Betonwand auf (negative Werte der Schalldämm-Verbesserung). Wird dagegen in Übereinstimmung mit Fig. 1 eine Folie oder dünne Platte 5 zwischen Schalungsplatte 1 und Beton angeordnet, ergeben sich die Werte der Kurve b in Fig. 2. Eine Verschlechterung der Schalldämmung D ist nicht mehr zu erkennen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Schale von Fig. 1 wurde im wesentlichen nur die unerwünschte Resonanz unterdrückt, die in der Kurve a der Fig. 2 zu den negativen Werten der Schalldämm-Verbesserung D geführt hat. Will man eine weitere Verbesserung der Schalldämmung gegenüber einer unverkleideten Betonwand erreichen, kann dies durch eine Ausgestaltung der Schale erzielt werden, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Die hier gezeigte Schalungsplatte 101 enthält eine Vielzahl von größeren Lufthohlräumen 107, welche sich in Richtung auf den Beton, in Fig. 3 also nach unten, öffnen. An dieser Seite ist außerdem über die Schalungsplatte 101 eine dünne Platte 105 gelegt und durch seitliche Steckverbindungen 108 befestigt. Zwischen der nach unten weisenden, der dünnen Platte 105 benach­ barten Fläche der Schalungsplatte 101, soweit sie nicht im Bereich der Lufthohlräume 7 liegt, und der dünnen Platte 105 ist wiederum ein dünner Luftspalt 102 vorgesehen, der so bemessen ist, daß sich die Platte 105 beim Beto­ nieren unter dem Druck des Betons gegen die Schalungs­ platte 101 anlegen und es zu der oben geschilderten inneren Reibung kommen kann.

Die Schalungsplatte 1 von Fig. 3 ist kassettenförmig ausgebildet, damit ihre mechanische Steifigkeit 1 erhalten bleibt. Hierzu kann zusätzlich das Raumgewicht des Scha­ lenmaterials erhöht werden.

Die Funktion der in Fig. 3 dargestellten Schale ist wie folgt:

Der Effekt der "inneren Reibung", welcher zwischen der Schalungsplatte 101 und der dünnen Platte 105 im Bereich des Spalts 102 (der in der fertigen Wand idealisiert die Dicke 0 haben kann) wirkt, ist derselbe wie oben anhand der Fig. 1 beschrieben: Diese innere Reibung unterdrückt die Resonanz des schwingungsfähigen Systemes, welches von der Schalungsplatte 101 und der auf dieser aufgebrach­ ten Putzschale gebildet wird. Darüber hinaus wird durch das zusätzliche Luftvolumen, welches in den Lufthohlräumen 101 enthalten ist, die Steifigkeit der "Feder" des schwin­ gungsfähigen Systemes wesentlich verringert, was die Resonanzfrequenz auf etwa 100 bis 200 Hz absenkt. Bei höheren Frequenzen als dieser Resonanzfrequenz ergibt sich so eine wesentliche weitere Verbesserung der Schall­ dämmung D, was durch die Kurve c in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schale stimmt weitgehend mit demjenigen von Fig. 1 überein. Statt einer Folie ist hier jedoch eine dünne Platte 205 aus Schaumstoff vorgesehen, welche mit wenigen Zapfen 208, die in Vertiefungen der Schalungsplatte 201 eingeprägt sind, befestigt ist. Zwischen der nach unten zeigenden Fläche der Schalungsplatte 201 und der dünnen Platte 205 ist ein verhältnismäßig dünner Luftspalt 202 vorgesehen, der beim Betonieren so zusammengedrückt wird, daß die benachbarten Flächen von Schalungsplatte 201 und dünner Platte 205 in der oben geschilderten Weise anein­ anderliegen und aneinanderreiben können.

Beim Ausführungsbeispiel der Schale, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist in die Schalungsplatte 301 aus Kunst­ stoffschaum mit einem Glühdraht oder dergleichen eine Fuge 309 derart eingeschnitten, daß von der ursprünglich einstückigen Schalungsplatte 301 an der dem Beton benach­ barten Seite eine dünne Platte 305 als getrenntes Teil entsteht. Damit die so gebildete (Rest-)Schalungsplatte 301 und die dünne Platte 305 beim Transport und der Ver­ legung zusammenhalten, ist die Fuge 309 mit einer schwal­ benschwanzähnlichen Form 310 versehen. Die Fuge 309 dient im Sinne der obigen Ausführungen als "dünner Spalt" 302, welcher beim Betonieren so weit zusammengedrückt wird, daß benachbarte Flächen der (Rest-)Schalungsplatte 301 und der dünnen Platte 305 aneinander anliegen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 läßt sich jedoch auch so herstellen, daß die Schalungsplatte 301 und die dünne Platte 305 als gesonderte Teile mit den ent­ sprechenden schwalbenschwanzähnlichen Profilen 310 her­ gestellt und dann von der Seite her ineinandergeschoben werden.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Schale sind die bei fertiggestellter Gesamtwand aneinander anliegenden und aneinander reibenden Flächen vollständig ins Innere der Schalungsplatte 401 verlegt. Sie finden sich an Schlitzen 402, die beim Schäumvorgang der Scha­ lungsplatte 401 durch entsprechende Formelemente (Metall­ bügel oder dergleichen) hergestellt werden. Die Schlitze 402 sind verhältnismäßig lang (z. B. 100 mm oder darüber) und in der erforderlichen Weise dünn (z. B. 2 mm oder darunter).

Da, wie erwähnt, die Schlitze 402 beim Betonieren so weit zusammengedrückt werden sollten, daß die oberen und unteren Begrenzungsflächen aneinander anliegen und so die erstrebte Reibung eintritt, werden die Schlitze 402 verhältnis­ mäßig nahe an einer Außenfläche der Schalungsplatte 401 angebracht. Damit die Formelemente für die Schlitze 402 genügend formstabil sind, können sie auch mit Verstei­ fungsrippen ausgebildet werden.

Das Ausführungsbeispiel der Schale, welches in Fig. 7 dargestellt ist, ähnelt demjenigen von Fig. 6. Das heißt, es umfaßt ebenfalls innerhalb der Schalungsplatte 501 mehrere verhältnismäßig lange und dünne Schlitze 502. Diese sind der besseren zeichnerischen Darstellbarkeit wegen in Fig. 7 dicker wiedergegeben, als es der tatsäch­ lichen Ausführungsform entspricht. Diese Schlitze 502 wurden durch das Einlegen zweier dicht aufeinanderliegender Pappen, Plattenstücken, Folien oder dergleichen (Bezugs­ zeichen 511 und 512) in die Schäumform erreicht, die an den Enden 513 (z. B. durch Kleben) verschlossen wurden. Auf diese Weise lassen sich besonders dünne Schlitze 502, auch unter 1 mm Dicke, herstellen.

Bei der obigen Beschreibung der verschiedenen Ausführungs­ beispiele wurde jeweils davon ausgegangen, daß die gegen­ überliegenden Flächen des Spaltes durch den Betondruck in unmittelbare Anlage gelangen und es hierdurch bei Schwingungen der Wand zu einer unmittelbaren körperlichen Reibung zwischen diesen Flächen kommt. Eine ähnliche, wenn auch etwas schwächere Wirkung kann jedoch auch dann erzielt werden, wenn zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Spaltes auch nach dem Betonieren noch ein kleiner Abstand verbleibt; im allgemeinen kommt maximal ein Wert von etwa 2 mm in Frage. In diesem Falle ersetzt die Luftreibung, die mit abnehmender Spaltbreite größer wird, die unmittelbare körperliche Reibung.

Claims (13)

1. Aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende Schale einer verlorenen Schalung zur Errich­ tung von Betonwänden, welche einen mit Beton ausgießbaren Innenraum begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen mit seiner Haupterstreckungsrich­ tung etwa parallel zu der an den ausgießbaren Innenraum an­ grenzenden Fläche verlaufenden Spalt (2; 102; 202; 302; 402; 502) aufweist, dessen Dicke so gering ist, daß nach dem Eingießen des Betons zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Spaltes (2; 102; 202; 302; 402; 502) eine Luftreibung und/oder eine körperliche Reibung eintritt, wobei letztere dadurch entsteht, daß die gegenüberliegenden Flächen des Spaltes (2; 102; 202; 302; 402; 502) beim Eingießen des Betons ganz oder teilweise aneinandergedrückt werden.

2. Schale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Spaltes (2; 102; 202; 302; 402; 502) nach dem Eingießen des Betons kleiner als etwa 2 mm ist.

3. Schale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (2; 102; 202; 302) zwischen einer einen Teil der Schale bildenden Schalungsplatte (1; 101; 201; 301) aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, und einer betonseitig lose vor der Schalungsplatte (1; 101; 201; 301) befestigten Folie oder dünnen Platte (5; 105; 205; 305) ausgebildet ist.

4. Schale nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte (105) aus Pappe besteht.

5. Schale nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte (205; 305) aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, besteht.

6. Schale nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dünne Folie oder Platte (5; 105; 205) an wenigen Punkten oder Linien (8; 108; 208) an der Schalungsplatte (1; 101; 201) befestigt ist.

7. Schale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Folie oder Platte (5; 105; 205) an wenigen Punkten oder Linien (8; 108; 208) auf die Schalungsplatte (1; 101; 201) aufgesteckt ist.

8. Schale nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte (305) durch formschlüssiges Abtrennen von der Schalungsplatte (301) gewonnen ist, derart, daß die abgetrennte dünne Platte (305) durch den Formschluß (310) unverlierbar mit der Schalungsplatte (301) verbunden ist.

9. Schale nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schalungsplatte (101) mit einer Mehrzahl von Lufthohlräumen (107) versehen ist, die nach der Betonseite hin offen sind.

10. Schale nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplatte (101) zum Beton hin als Kassetten­ platte ausgebildet ist.

11. Schale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (402; 502) durch ein oder mehrere Schlitze gebildet ist, der bzw. die in eine aus Kunststoff­ schaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende Scha­ lungsplatte (401; 501) eingeformt ist bzw. sind.

12. Schale nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schlitze (402; 502) verhältnismäßig nahe an der Außen- oder Betonseite der Schalungsplatte (401; 501) angeordnet ist bzw. sind.

13. Verfahren zur Herstellung einer Schalung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schäum­ form der Schalungsplatte (501) ein oder mehrere Elemente (511, 512, 513) eingelegt wird bzw. werden, das aus mehreren lose aufeinandergelegten, rundum an den Kanten verbundenen Folien, Pappen, Plattenstücken oder dergleichen besteht, und daß danach die Schäumform unter Ausbildung der Schalungsplatte (501) in bekannter Weise ausgeschäumt wird.