EP0055202A1 - Verbundelemente zum Wärme- bzw. Schallisolieren von Bauwerken - Google Patents

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EP0055202A1
EP0055202A1 EP81630058A EP81630058A EP0055202A1 EP 0055202 A1 EP0055202 A1 EP 0055202A1 EP 81630058 A EP81630058 A EP 81630058A EP 81630058 A EP81630058 A EP 81630058A EP 0055202 A1 EP0055202 A1 EP 0055202A1
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EP
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concrete
colloidal
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cardboard
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EP81630058A
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Fernand Artois
Antoine Weiner
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Arcelor Luxembourg SA
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Arbed SA
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    • E04B2001/8457—Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8461—Solid slabs or blocks layered

Definitions

  • the present invention relates to composite elements for heat or sound insulation of buildings.
  • the known hollow bricks can be used to insulate the outer and also the inner walls of buildings in view of the above.
  • hollow tiles have to be shaped using special shapes and then baked.
  • Hollow concrete bricks can also only be produced with the help of special molds and usually have an open area.
  • Hollow concrete bricks are not easy to attach to existing facades, unless they have sufficient load-bearing capacity and thus represent a second wall, so to speak, that is attached to an existing facade.
  • Boards made of pressed wood shavings or fibers with admixtures of inorganic oxides are relatively easily accessible and easy-to-install insulators, but they have increasing production costs due to the increase in energy costs. The same applies to a greater extent to sheets made of organic foams such as polystyrene or polyurethane.
  • Such insulators which are used in the form of plates, also require cladding on both sides, since the plates normally have no surface protection and are sensitive to moisture and mechanical stress.
  • the applicant has described in her LU 81.739 a method which, on the one hand, allows flexible insulators, for example in the form of matted slag or glass wool mats or rigid organic foam sheets, to impart effective surface protection without impairing their insulating properties and on the other hand providing them with one to convey sufficient mechanical strength, which makes it possible to dispense with complicated brackets and cladding during installation.
  • This method provides for porous flexible mats or pressed panels to impart surface protection by covering the surfaces of the mats or panels with a colloidal cement mortar consisting of cement and a just sufficient amount of water, which may also contain additives Spray coated.
  • the insulating elements obtained in this way are, however, relatively heavy and therefore cannot be attached to walls without the aid of intensively acting adhesives, or must be applied uncoated and only coated with colloidal cement mortar after application.
  • the aim of the invention is to propose insulating composite elements which avoid the use of expensive starting materials and which have a very low density.
  • a full or hollow base body consisting of a cellulose-based material, for example cardboard, has an adhesive layer made of a colloidal cement mortar consisting of cement and water.
  • the idea on which the invention is based is based on the surprising finding that conventional, pressed or vacuum-produced cardboard can be coated with colloidal cement-water mixtures and that when the colloidal mixture hardens it forms a real adhesive bond between the inorganic phase and the substrate comes on a cellulose basis.
  • Coating the cardboard bodies with colloidal concrete is conventional in e.g. feasible by spraying.
  • the colloidal concrete used is preferably a material made from cement and water, as described by the applicant in its LU 79.486.
  • the colloidal concrete will preferably be reinforced with glass fibers, which can be added to the concrete during the spraying.
  • the colloidal concrete will be provided with organic additives such as sawdust in accordance with the method described by the applicant in its LU 82.862.
  • organic additives such as sawdust in accordance with the method described by the applicant in its LU 82.862.
  • the composite elements according to the invention become practically impermeable to water if the colloidal concrete is provided with additives such as 0.1-2% water glass.
  • cardboard shells can form a hollow body of suitable geometry, the outer surfaces of which have the adhesive layer made of colloidal concrete.
  • conventionally pressed cardboard, or cardboard produced by suction can easily be converted into closed and open forms.
  • cardboard packaging for fragile foods or for drinks in bottles are known to offer excellent protection, the packaging being precisely adapted to the shape of the goods.
  • At least one cardboard board has at least one of its surfaces the adhesive layer made of colloidal concrete, which also covers the edge surfaces.
  • FIG. 1 shows cross sections through 2 cardboard cardboard trays that are nested, while FIG. 2 shows a hollow body produced by nesting before being coated with colloidal concrete and FIG. 3 shows a top view of the hollow body; 4 shows a section through a wall which is insulated by means of the hollow body according to the invention.
  • Fig. 5 shows a composite panel in which a one-piece corrugated board has a double-sided coating with colloidal concrete;
  • FIG. 6 shows a composite plate in which the corrugated cardboard is designed twice, while in FIG. 7 a composite plate is shown which understands two adjacent corrugated cardboard plates with a common cover made of colloidal concrete.
  • Fig. 1 shows the upper and lower shells (1 and 2) which are nested. 2 shows the body before the concrete layer is sprayed on.
  • the preferred geometric shape shown here proves to be extraordinarily favorable with regard to the attachment of the composite elements to walls.
  • the bodies are connected to the wall via their surfaces (A) or (B) and to one another via their surfaces (F), additional cavities (20) being formed as shown in FIG. 4, which reinforce the insulating effect .
  • the finished body is given a glaze or a varnish coating, or that the colloidal concrete used can be provided with dyes before spraying, means that the construction specialist has access to aesthetic, effective and inexpensive components with the composite elements according to the invention Help both new and existing structures can be embellished on the outside and inside and at the same time insulated against heat and noise.
  • Fig. 5 you can see the cardboard board, which consists of 2 straight plates (11 and 12), between which there is a corrugated cardboard film (10). Of course, plates can also be used that have a completely different structure. Each of the plates (11 and 12) is connected to an adhesive layer (14 or 15) made of colloidal concrete.
  • Fig. 6 shows a structure consisting of a cardboard construction that understands 2 outer plates (11 and 13) and a central plate (12); between the plates (11 and 12) and (12 and 13) there is a corrugated film (10 and 16).
  • both outer plates (11 and 13) each have an adhesive layer (14 or 15) made of colloidal concrete.
  • FIG. 7 shows a composite panel comprehensively 2 adjacent corrugated cardboard panels, each of which has a structure according to FIG. 5, namely 2 cardboard panels, each surrounding a corrugated film.
  • the plates (11 and 11a) lie against each other, while the plates (12 and 12a) are coated with colloidal concrete, the Concrete layer (14) also covered the edge surfaces of the plates.
  • a composite panel, as shown in FIG. 7, can easily be used for the internal and external insulation of all types of structures.
  • the cardboard base will suitably be a base plate made by a suction process, which will be brought into the desired shape and coated with colloidal concrete.

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Abstract

Die erfindungsgemässen Verbundelemente zum Wärme- bzw. Schallisolieren von Bauwerken bestehen generell aus einem vollen oder auch hohlen Grundkörper (1, 2) auf Zellulosebasis, bspw. Pappkarton, der eine Haftschicht (14, 15) aus kolloidalem Beton aufweist.
Hohle Grundkörper können einteilige, geschlossene, bspw. durch Saugverfahren hergestellte Hohlschalen, oder mehrteilige, offene, zu Hohlschalen zusammengefügte Schalen (1, 2) sein. Volle Grundkörper können bspw. Pappkartonplatten (10, 11, 12) sein.
Der kolloidale Beton (14, 15) ist ein aus einem Zement-Wasser-Gemisch hergestellter Beton, der zum Erhöhen des Raumgewichtes mineralischer Zusätze, und zum Erhöhen der Biegezugfestigkeit Zusätze wie vorzugsweise Glasfasern enthalten kann. Will man das Raumgewicht herabsetzen, so fügt man dem kolloidalen Beton organische Zusätze wir vorzugsweise Sägemehl zu. Zum Schutze gegen Feuchtigkeit eignen sich Zusätze wie Wasserglas.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbundelemente zum Wärme- bzw. Schallisolieren von Bauwerken.
  • Während die Wärme- bzw. Schallisolierung von Bauwerken, wie Wohnhäusern, Fabrikhallen u.dgl. mittels Dämmstoffen bzw. Dämmelementen wie Platten oder Matten bewerkstelligt wird, die an den Innenwandungen der Bauwerke angebracht werden, schützt man die Aussenflächen der Wandungen in Ermangelung geeigneter Isolationselemente normalerweise nicht. In der Tat müssten derartige, an den Aussenflächen der Wandungen von Häusern anzubringende Elemente gleichzeitig Umwelteinflüssen wie Regen, Schnee, Hagel standhalten, über eine ausreichende mechanische Stabilität und Tragfestigkeit verfügen und einen geringen Schall- bzw. Wärmeleitungsgrad aufweisen.
  • Man kann zum Isolieren der Aussen- und auch der Innenwände von Bauwerken im Hinblick auf das oben Ausgeführte generell die bekannten Hohlziegel verwenden. Es muss jedoch hervorgehoben werden dass diese, bedingt durch die bekannten Verfahren zu ihrer Herstellung, teuer sind. In der Tat müssen Hohlziegel mit Hilfe spezieller Formen geformt und nachträglich gebacken werden. Ebenso sind Hohlziegel aus Beton nur mit Hilfe spezieller Formen herzustellen und weisen zudem meist eine offene Fläche auf. So sind Betonhohlziegel an bestehenden Fassaden nicht leicht anzubringen, es sei denn, sie verfügen über eine ausreichende Tragfähigkeit und stellen somit sozusagen eine zweite Wand dar, die an einer bestehenden Fassade befestigt wird. Platten aus gepressten Holzspänen oder -fasern mit Beimengungen von anorganischen Oxyden sind relativ gut zugängliche und leicht verlegbare Isolatoren, die jedoch im Zuge der Energieverteuerung steigende Gestehungskosten aufweisen. Aehnliches gilt in verstärktem Masse für Platten aus organischen Schaumstoffen wie Polystyrol oder Polyurethan.
  • Solche Isolatoren, die in der Form von Platten verwendet werden, erfordern ebenfalls eine beidseitige Verschalung, da die Platten normalerweise keinen Oberflächenschutz aufweisen und gegen Feuchtigkeit, sowie mechanische Beanspruchung empfindlich sind.
  • Die Anmelderin hat demzufolge in ihrer LU 81.739 ein Verfahren beschrieben, das es gestattet einerseits flexiblen Isolatoren bspw. in Form von verfilzten Schlacken- bzw. Glaswollematten oder von starren organischen Schaumstoffplatten einen wirksamen Oberflächenschutz zu vermitteln, ohne ihre isolierenden Eigenschaften zu beeinträchtigen und ihnen andererseits eine ausreichende mechanische Festigkeit zu vermitteln, die es ermöglicht beim Einbau auf komplizierte Halterungen und Verschalungen zu verzichten. Dieses Verfahren sieht vor, porösen flexiblen Matten oder verpressten Platten einen Oberflächenschutz zu vermitteln, indem man die Oberflächen der Matten bzw. der Platten mit einem aus Zement, sowie einer gerade noch ausreichenden Menge an Wasser bestehenden kolloidalen Zementmörtel, der ggf. noch Zusätze enthält durch Aufspritzen beschichtet.
  • Die auf diese Weise erhaltenen Isolierelemente sind jedoch relativ schwer und sind demnach nicht ohne Zuhilfenahme intensiv wirkender Haftungsmittel an Wänden zu befestigen, oder müssen unbeschichtet angebracht und erst nach dem Anbringen mit kolloidalem Zementmörtel beschichtet werden.
  • Das Ziel der Erfindung besteht darin, isolierende Verbundelemente vorzuschlagen, die die Verwendung teurer Ausgangsstoffe vermeiden und die ein sehr niedriges Raumgewicht aufweisen.
  • Dieses Ziel wird erreicht durch die erfindungsgemässen Verbundelemente, deren Merkmal darin besteht, dass ein aus einem Material auf Zellulosebasis bspw. Pappkarton bestehender, voller oder auch hohler Grundkörper eine Haftschicht aus einem aus Zement und Wasser bestehenden kolloidalem Zementmörtel aufweist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Idee geht von der überraschenden Erkenntnis aus, dass konventionneller, gepresster oder durch Saugverfahren hergestellter Pappkarton mit kolloidalen Zement-Wasser-Gemischen beschichtet werden kann und dass es beim Erhärten des kolloidalen Gemisches zu einer echten Haftverbindung zwischen der anorganischen Phase und dem Substrat auf Zellulosebasis kommt.
  • Das Beschichten der Pappkartonkörper mit kolloidalem Beton ist in konventionneller Weise z.B. durch Spritzen durchführbar. Der verwendete kolloidale Beton ist vorzugsweise ein aus Zement und Wasser hergestelltes Material, wie es die Anmelderin in ihrer LU 79.486 beschrieben hat.
  • Zum Erhöhen der Biegezugfestigkeit wird man den kolloidalen Beton vorzugsweise mit Glasfasern bewehren, die dem Beton während dem Verspritzen zugeführt werden können.
  • Werden andererseits eine ausreichende Biegezugfestigkeit und gleichzeitig ein geringes Gewicht angestrebt, so wird man den kolloidalen Beton gemäss dem von der Anmelderin in ihrer LU 82.862 beschriebenen Verfahren mit organischen Zusätzen wie Sägemehl versehen. In der Tat ist es denkbar, die erfindungsgemässen Verbundelemente zum Isolieren von Deckenwänden einzusetzen, wo demnach ein möglichst geringes Eigengewicht anzuvisieren ist.
  • Die erfindungsgemässen Verbundelemente werden praktisch wasserundurchlässig, wenn der kolloidale Beton mit Zusätzen wie 0,1 - 2 % Wasserglas versehen wird.
  • Unter Berücksichtigung sämtlicher relevanter Faktoren, einschliesslich des Schrumpfungsgrades, der bei kolloidalem Beton übrigens sehr gering ist, hat es sich herausgestellt, dass eine Schichtdicke von zumindest 2 mm zu empfehlen ist, um den erfindungsgemässen-Verbundelementen die notwendige Stabilität zu verleihen.
  • Gemäss einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemässen Verbundelemente können Schalen aus Pappkarton einen Hohlkörper geeigneter Geometrie bilden, dessen Aussenflächen die Haftschicht aus kolloidalem Beton aufweisen. In dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass konventionneller gepresster, oder durch Saugverfahren hergestellter Pappkarton leicht in geschlossene und offene Formen übergeführt werden kann. So sind Pappkartonverpackungen für zerbrechliche Lebensmittel, oder für Getränke in Flaschen bekannt, die einen hervorragenden Schutz bieten, wobei die Verpackung den Formen der Güter genau angepasst ist. Erfindungsgemäss wird vorgesehen, Schalen aus Karton herzustellen aus denen Hohlkörper einer beliebigen, für den vorliegenden Zweck geeigneten Geometrie zustande kommen, wobei der relativ billige Pappkarton, im Massenhandel erhältlich, gemäss der Erfindung als verlorene Spritz- oder auch Giessform verwendet wird.
  • Eine andere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass zumindest eine Pappkartonplatte an zumindest einer ihrer Flächen die Haftschicht aus kolloidalem Beton aufweist, die auch die Randflächen bedeckt.
  • Eine nicht einschränkende Veranschaulichung der angeführten möglichen Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verbundelemente wird mittels der Zeichnungen erhalten, in denen die Fig. 1 Querschnitte durch 2 Pappkartonschalen zeigt, die verschachtelt werden, während die Fig. 2 einen durch Verschachteln hergestellten Hohlkörper vor der Beschichtung mit kolloidalem Beton darstellt und die Fig. 3 eine Draufsicht auf den Hohlkörper zeigt; die Fig. 4 stellt einen Schnitt durch eine Wand dar, die mittels erfindungsgemässer Hohlkörper isoliert ist. Die Fig. 5 stellt eine Verbundplatte dar, in der eine einteilige Wellkartonplatte eine beidseitige Beschichtung mit kolloidalem Beton aufweist; die Fig. 6 zeigt eine Verbundplatte, in der die Wellkartonplatte doppelt ausgeführt ist, während in der Fig. 7 eine Verbundplatte dargestellt ist, die zwei aneinanderliegende Wellkartonplatten mit einer gemeinsamen Hülle aus kolloidalem Beton begreift.
  • Die Fig. 1 zeigt die oberen bzw. unteren Schalen (1 und 2) die ineinander verschachtelt werden. In der Fig. 2 ist der Körper vor dem Aufspritzen der Betonschicht dargestellt. Die hier gezeigte, bevorzugte geometrische Form erweist sich als ausserordentlich günstig im Hinblick auf das Anbringen der Verbundelemente an Wandungen. In der Tat werden die Körper über ihre Flächen (A) bzw. (B) mit der Wandung und über ihre Flächen (F) untereinander verbunden, wobei wie aus der Fig. 4 hervorgeht, zusätzliche Hohlräume (20) entstehen, die die Isolierwirkung verstärken.
  • Die Möglichkeit, dass der fertige Körper eine Glasur oder einen Lacküberzug erhalten, bzw. dass der verwendete kolloidale Beton vor dem Verspritzen mit Farbstoffen versehen werden kann bedingt, dass dem Baufachmann mit den erfindungsgemässen Verbundelementen ästhetische, wirksame und billige Bauelemente zur Verfügung stehen, mit deren Hilfe sowohl neue als auch bereits bestehende Bauwerke aussen und innen verschönert und gleichzeitig wärme-und schallisoliert werden können.
  • In der Fig. 5 erkennt man die Pappkartonplatte, die aus 2 geraden Platten (11 und 12) besteht, zwischen denen sich eine gewellte Pappkartonfolie (10) befindet. Selbstverständlich können auch Platten verwendet werden, die einen völlig andersartigen Aufbau aufweisen. Jede der Platten (11 und 12) ist mit einer Haftschicht (14 bzw. 15) aus kolloidalem Beton verbunden.
  • Die Fig. 6 zeigt einen Aufbau bestehend aus einer Pappkartonkonstruktion, die 2 äussere Platten (11 und 13) sowie eine mittige Platte (12) begreift; zwischen den Platten (11 und 12) sowie (12 und 13) befindet sich je eine Wellfolie ( 10 bzw. 16). Auch hier weisen beide äusseren Platten (11 und 13) je eine Haftschicht (14 bzw. 15) aus kolloidalem Beton auf.
  • In der Fig. 7 isteine Verbundplatte dargestellt begreifend 2 anein- , anderliegende Wellkartonplatten, von denen jede einen Aufbau gemäss der Fig. 5 aufweist, nämlich 2 Pappkartonplatten, die je eine Wellfolie umgeben. Hier liegen die Platten (11 und lla) aneinander, während die Platten (12 und 12a) mit kolloidalem Beton beschichtet sind, wobei die Betonschicht (14) auch die Randflächen der Platten bedeckt.
  • Eine Verbundplatte, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, lässt sich problemlos zum Innen- bzw. Aussenisolieren von Baulichkeiten jedweder Art benutzen.
  • Eine andere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemässen Verbundplatten wäre die Ausgestaltung von Dachziegeln; hier wird die Pappkartonbasis zwecksmässig eine nach einem Saugverfahren hergestellte Grundplatte sein, die in die gewünschte Form gebracht und mit kolloidalem Beton beschichtet wird.

Claims (9)

  1. l. Verbundelemente zum Wärme- bzw. Schall isolieren von Bauwerken, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem Material auf Zellulosebasis, bspw. Pappkarton bestehender, voller oder auch hohler Grundkörper eine Haftschicht aus einem aus Zement und Wasser bestehenden kolloidalen Zementmörtel bzw. Beton aufweist.
  2. 2. Verbundelemente nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kolloidale Beton zum Erhöhen der Biegezugfestigkeit Zusätze wie vorzugsweise Glasfasern enthält.
  3. 3. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass der kolloidale Beton zum Herabsetzen des Raumgewichtes organische Zusätze wie vorzugsweise Sägemehl enthält.
  4. 4. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der kolloidale Beton zum Schutz gegen Feuchtigkeit Zusätze wie 0,1-2 % Wasserglas enthält.
  5. 5. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonschicht eine Dicke von zumindest 2 mm aufweist.
  6. 6. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass Schalen aus Pappkarton einen hohlen Grundkörper geeigneter Geometrie bilden, dessen Aussenflächen die Haftschicht aus kolloidalem Beton aufweisen.
  7. 7. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass Pappkartonschalen einteilige, geschlossene, durch Saugverfahren hergestellte Hohlschalen sind.
  8. 8. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pappkartonschalen mehrteilige, offene, zu Hohlschalen zusammengefügte Schalen sind.
  9. 9. Verbundelemente nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Pappkartonplatte an zumindest einer ihrer Flächen die Haftschicht aus kolloidalem Beton aufweist, die auch die Randflächen bedeckt.
EP81630058A 1980-12-19 1981-09-29 Verbundelemente zum Wärme- bzw. Schallisolieren von Bauwerken Withdrawn EP0055202A1 (de)

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LU83016A LU83016A1 (de) 1980-12-19 1980-12-19 Hohlkoerper zum isolieren von bauwerken
LU83150 1981-02-18
LU83150A LU83150A1 (de) 1981-02-18 1981-02-18 Verbundplatten zum waerme-bzw.schallisolieren von bauwerken

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WO2022216884A1 (en) * 2021-04-06 2022-10-13 Cleanfiber, Llc Closed cell cellulose insulation

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