Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Schalungselement als verlorene
Schalung und ein damit versehenes Fertigteil, welche
zur Herstellung von Gebäudeteilen bzw. Gebäuden
verwendet werden.
Stand der Technik
Aus der DE 296 05 663 U1 ist eine verlorene Schalung
bekannt, welche aus hochkant auf einer Unterlage aufsitzenden,
stoßend verlegten Faserbetonplatten besteht.
Die Faserbetonplatten sind untereinander durch Federn
verbunden.
Aus der DE 94 21 987 U1 ist ein Schalungsteil aus faserverstärktem,
feinkörnigen Material bekannt, welches
die Sichtfläche eines Betonfertigteils bildet. In das
Schalungsteil können Metallteile eingespritzt werden,
zum Beispiel Gewindehülsen oder ein Teil zur Handhabung
des Schalungsteils.
Aus der DE 197 22 449 A1 ist ein Abschalelement bekannt,
welches aus einer einzigen streifenförmigen, ebenflächigen
Fugenlatte ausgebildet ist, welche aus einem
gleichartigen, dünnwandigen Material besteht. Die
Fugenlatte ist ein im wesentlichen flächiges, dünnwandiges
Element, das ähnlich wie ein dünnes Metallblech
eine gewisse Eigensteifigkeit aufweist. Dieses Abschalelement
kann von Querdübeln durchsetzt sein, welche aus
Stahlstangen gebildet sind und mit ihrer Längserstreckung
quer zur Aufspannebene des Abschalelementes angeordnet
sind.
Aus der DE 298 11 713 U1 ist ein Bauelement mit einem
Grundkörper aus Faserbeton bekannt, das für den Einsatz
als verlorene Schalung bestimmt ist. In den Faserbeton
ist ein zweischenkliger Metallbügel eongelegt.
Schließlich sind Bewehrungsanschlüsse bekannt, bei welchen
eine Anschlussbewährung in einem aus Kunststoff
oder Blech bestehenden Verwahrkasten untergebracht ist,
wobei der Verwahrkasten in das Bauteil einbetoniert
wird und anschließend entfernt wird. Bei der Stoßverbindung
von zwei Stahlbeton-Fertigwänden wird dadurch
eine Mörteltasche gebildet, welche nach dem Ausrichten
der Fertigteile zueinander vergossen wird. Nachteilig
ist hier, dass ein Verwahrkasten aus Kunststoff aus dem
betonierten Bauteil entfernt werden muss und dass der
Verwahrkasten zudem auf die tatsächliche Länge des Bauteils
abgestimmt ist, da es sich um Standardmaße handelt.
Darüber hinaus ist aufgrund der fehlenden Eigenstabilität
des Verwahrkastens bei der Herstellung von
Fertigteilen eine zusätzliche Schalung erforderlich, an
welcher der Verwahrkasten befestigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schalungselement
bereitzustellen, welches die Einschalung eines
Bauteils erleichtert. Insbesondere sollen auch Fertigteile
mit einer einfacher zu verwirklichenden Anschlussmöglichkeit
bereitgestellt werden.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebene
Schalungselement gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Schalungselement ist als verlorene Schalung ausgeführt
und weist eine dem zu schalenden Material abgewandte
Außenseite und eine dem zu schalenden Material
zugewandte Innenseite auf. Das Schalungselement weist
an seiner Außenfläche mindestens zwei im wesentlichen
ebene Teilfläche auf und ist zur Innenseite als Platte
ausgebildet, wobei die Teilflächen auf jeweils einem
sich auf der Außenseite über die Platte erhebenden Vorsprung
angeordnet sind. Zwischen den Teilflächen ist
mindestens eine als Mörteltasche wirkenden Einstülpung
bzw. Vertiefung ausgebildet. Von der Außenseite (3) zur
Innenseite erstreckt sich mindestens eine Aufnahme für
einen Anker, wobei die Aufnahme im Bereich der Einstülpung
bzw. der Vertiefung angeordnet ist.
Das Schalungselement ist eigenstabil und kann die vom
aufgefüllten Material erzeugten Kräfte aufnehmen. Aufgrund
der Platte an der Innenseite können auch zu einem
gewissen Teil Kräfte aufgenommen werden, die auf die
Kante des Schalungselements einwirken. Damit kann das
Schalungselement bereits vor Erhärten des Betons Lasten
senkrecht zum Fertigteil aufnehmen.
Das Schalungselement hat den Vorteil, dass für die Einbringung
von Ankern keine gesonderte Schalung erforderlich
ist und dass gegenüber herkömmlichen Bewehrungsanschlüssen
auf einem Verwahrkasten verzichtet werden
kann. Mit einem derartigen Schalungselement lassen sich
Fertigteile wie Fertigteilwände und Fertigteildecken
herstellen.
Da bei der Herstellung des Fertigteils keine zusätzliche
Schalung verwendet werden muss, kann der Anker und
hier insbesondere die Ankerschlaufe in beliebiger Lage
angeordnet werden, so auch in der nachher für den Einbau
bestimmten Lage. Dies ist deshalb möglich, weil das
Schalungselement selbst bei der Herstellung eines Fertigteils
nur gegen Verschieben abgestützt werden muss.
Das Schalungselement kann vorteilhafterweise aus Faserbeton
oder aus Polymerbeton bestehen.
Ein derartiges Schalungselement hat weiterhin den Vorteil,
dass durch die spezielle Form der Mörteltasche
bei Verwendung einer Zugkräfte aufnehmenden Füllmasse
auf eine zusätzliche Bewehrung im Bereich der Stoßverbindung
insgesamt verzichtet werden kann. Zwei Fertigteile
eines Gebäudes oder eines Gebäudeteils lassen
sich dann durch eine Zugkräfte übertragende Füllmasse
miteinander verbinden.
Darüber hinaus ist ein Fertigteil mit einem derartigen
Schalungselement Gegenstand der Erfindung, wobei das
Fertigteil als Wandteil oder als Deckenteil ausgebildet
sein kann. Das Schalungselement kann sich dabei im wesentlichen
über die gesamte Breite (Dicke) des Fertigteils
erstrecken.
Weiterhin ist Gegenstand ein Gebäude oder Gebäudeteile
mit einem Fertigteil.
Kurzbezeichnung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigt die
- Fig. 1
- ein Fertigteil mit einem Schalungselement aus
Faserbeton gemäß der Erfindung mit einer Mörteltasche
im Querschnitt;
- Fig. 2
- eine Detailansicht einer Mörteltasche mit einem
eingelegten Seilanker,
- Fig. 3
- eine Detailansicht einer Mörteltasche mit einem
Anker einer Armierung,
- Fig. 4
- die Ausbildung der Mörteltasche bei einer
Stoßverbindung von zwei Fertigteilen mit jeweils
einem Schalungselement als Prinzipskizze,
- Fig. 4a,b
- Detailansichten der Ausbildungsmöglichkeit einer
Mörteltasche,
- Fig. 5
- ein weiteres Schalungselement mit ebener Außenfläche,
- Fig. 6
- ein weiteres Schalungselement mit einem C-förmigen
Querschnitt,
- Fig. 7a,b
- zusätzliche Verbindungselemente in einem
Schnitt quer zur Längsrichtung des Schalungselements.
Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist ein Fertigteil 1 mit einem als verlorene
Schalung ausgebildeten Schalungselement 2 aus Faserbeton
im Querschnitt dargestellt. Das Schalungselement 2
weist eine dem zu schalenden Material 4 abgewandte Außenseite
3 und eine dem zu schalenden Material 4 zugewandte
Innenseite 5 auf. Das Schalungselement 2 ist
ausreichend steif ausgebildet, um dem beim Verfüllen
der Schalung auftretenden Druck im wesentlichen ohne
Verformung standzuhalten. Als Material eignet sich hier
insbesondere Faserbeton oder Polymerbeton. Das Verfüllen
erfolgt in der Regel in einem Fertigteilewerk, wozu
das Schalungselement auf einem Schaltisch angeordnet
und beispielsweise unter Verwendung von Magnethalterungen
oder auf andere Weise an diesem in der gewünschten
räumlichen Ausrichtung befestigt ist.
Das Schalungselement 2 weist an seiner Außenseite 3
zwei im wesentlichen ebene Teilflächen 6, 7 auf, die
auf jeweils einem sich über die Außenseite 3 erhebenden
Vorsprung 92, 93 angeordnet sind und einen ebenen, flächigen
Abschluss bildet. Aufgrund der Teilflächen 6, 7
kann eine Stoßverbindung mit einem weiteren, nicht dargestellten
Fertigteil hergestellt werden, welche den
üblichen Anforderungen gerecht wird. Dazu weist die Außenseite
des Schalungselements eine ausreichend raue
Oberfläche auf, um eine gute Haftung des Mörtels oder
einer anderen Vergussmasse zu ermöglichen.
Die Innenseite 5 des Schalungselements 2 ist mit Verbindungselementen
8 zur Herstellung des Formschlusses
mit dem Füllmaterial versehen. Dazu die sind die Verbindungselemente
8 an das Schalungselement 2 angeformt
und aus demselben Material hergestellt und bilden zumindest
eine Nut 9 gegebenenfalls mit einer Hinterschneidung,
hinter welche das zu verfüllende Material
in fließfähigem Zustand dringt und die Nut ausfüllt.
In dem Schalungselement 2 ist mindestens eine sich von
der Außenseite 3 zur Innenseite 5 erstreckende Aufnahme
hier in Form einer Durchbrechung 10 für einen nicht
dargestellten Anker vorhanden, die hier durch eine gestrichelte
Linie angedeutet ist, da die Durchbrechung
10 nicht in der Schnittebene liegt.
Das Schalungselement 2 ist im wesentlichen als Platte
90 mit zwei Teilflächen 6, 7 ausgebildet, zwischen welchen
im wesentlichen mittig eine als Mörteltasche wirkende
Nut 11 als Beispiel eine Vertiefung oder Einstülpung
angeordnet ist. Die Nut 11 verjüngt sich zur Außenseite
des Schalungselements hin konisch.
Anstelle der sich über die gesamte Länge des Schalungselements
erstreckender Nut 11 können mehrere Einstülpungen
vorgesehen sein, die untereinander durch eine
weniger tiefe Nut verbunden sind, um den Mörtel von einer
Einstülpung in die nächste Einstülpung fließen zu
lassen. Die Nut 11 kann auch in ihrer Breite und Tiefe
über die Länge des Schalungselements variieren, um in
bestimmten Bereichen die Einstülpungen zur Aufnahme von
Ankern und in anderen Bereichen den Fließkanal für den
Mörtel bzw. die Füllmasse zu bilden, wie nachfolgend in
den Fig. 2 gezeigt.
Das Schalungselement weist eine derartige Dicke auf,
dass in der Durchbrechung Führungsflächen für den Anker
gebildet sind. Die typische Dicke bzw. Wandstärke eines
aus Faserbeton gefertigten Schalungselements 2 liegt im
Bereich der Platte 90 zwischen 5 mm und 30 mm, wobei
üblicherweise Breiten von 50 mm bis 800 mm hergestellt
werden können. Die gängigsten Breiten liegen im Bereich
von 100 mm bis 500 mm. Die Länge eines Schalungselements
aus Faserbeton ist theoretisch beliebig, da das
Schalungselement vorzugsweise als Strangpressteil hergestellt
wird. In der Praxis werden Schalungselemente
in Standardlängen, etwa 3 m lang, geliefert und dann im
Werk auf die tatsächlich erforderlichen Längen abgelängt.
Aufgrund der nicht unwesentlichen Dicke bzw. Wandstärke
des Schalungselements 2 bilden die Begrenzungsflächen
der Durchbrechung bei eingelegtem Anker ein Stützlager
für die Ankerschenkel oder gegebenenfalls für zusätzliche
Adaptionselemente. Darüber hinaus bilden die Oberflächen
der Ankerschenkel und die Begrenzungsflächen
der Durchbrechung 10 einen Dichtspalt für den noch
fließfähigen Beton, wodurch dieser am Austreten gehindert
wird.
Da die Durchbrechungen bei der Herstellung des Schalungselements
durch Strangpressen in noch nicht vollständig
verfestigtem Zustand ausgestochen bzw. ausgestanzt
werden können, können verschiedene Geometrien
verwirklicht werden, beispielsweise kann eine Ausstanzung
zu konischen oder abgestuften Führungsflächen führen.
Darüber hinaus sind sternförmige oder vieleckige
Querschnitte vorstellbar, auch kann eine Riffelung in
Richtung der Mittelachse der Durchbrechung erzeugt werden.
Damit lassen sich die Eigenschaften bezüglich der
Halterung der Ankerschenkel anpassen.
Zusätzlich können im Bereich der Durchbrechung 10 weitere,
außerhalb der Durchbrechung liegende Führungsflächen
für die Ankerschenkel vorgesehen sein, beispielsweise
in Form von zusätzlichen Rippen in Längsrichtung,
die jedoch nicht dargestellt sind.
Darüber hinaus kann an der Außenfläche eine Befestigungsmöglichkeit
für eine Haltevorrichtung des Schalungselement
auf dem Schaltisch vorgesehen sein, beispielsweise
durch Eingreifen in eine Hinterschneidungen
aufweisende Mörteltasche, in die die Haltevorrichtung
eingeklemmt wird.
Die Vorsprünge 92, 93 zur Begrenzung der Mörteltasche
11 weisen jeweils einen Hohlraum 94, 95 auf. Dadurch
wird die Wärmeübertragung des Schalungselements deutlich
verringert.
Die Randflächen 96 der Ränder des Schalungselements 2
und der vorstehend beschriebenen Schalungselemente können
zu den Teilflächen 6, 7 hin schräg zulaufend ausgebildet
sein. Durch die derart zwischen zwei Schalungselementen
ausgebildete Hohlkehle 97 bzw. den Freistich
wird ein Verputzen oder Verspachteln begünstigt.
In Fig. 2 ist eine Prinzipskizze eines Schalungselements
mit einem in die die Mörteltasche bildende Nut
11 eingelegten Seilanker 21 dargestellt, der durch die
Durchbrechung 10 hindurch gesteckt ist und mit der Ankerschlaufe
22 über die Teilflächen 6, 7 hervorsteht.
Die Ankerschlaufe 22 kann auch in die Nut 11 eingelegt
werden, beispielsweise zu Transportzwecken. Dazu können
auch zusätzliche Haltestücke verwendet werden, welche
die Ankerschlaufe in dieser Lage fixieren und welche
gelöst werden können. Diese Haltestücke können entweder
in die Durchbrechung 10 eingesetzt sein oder in anderer
Weise mit dem Schalungselement und dem Anker zusammenwirken.
In Fig. 3 ist ein Anker 31 einer Armierung gezeigt, der
zwei Schenkel 32, 33 aufweist, welche durch zwei Durchbrechungen
10.1, 10.2 gesteckt sind. Fig. 3 ist gegenüber
Fig. 2 um 90° gedreht dargestellt, so dass die
Durchbrechungen 10.1, 10.2 tatsächlich in Längsrichtung
des Schalungselements nebeneinander liegen. Es ist
gleichwohl möglich, die Durchbrechungen auch innerhalb
der Mörteltasche senkrecht zur Längsrichtung anzuordnen.
In Fig. 4 ist die Ausbildung der Mörteltasche 40 bei
einer Stoßverbindung von zwei Fertigteilen 41, 42 mit
jeweils einem Schalungselement 43, 44 als Prinzipskizze
dargestellt. Die sich gegenüberliegenden Teilflächen
der Schalungselemente 43, 44 bilden Dichtflächen für
die aufgrund der Nuten 45, 46 gebildeten Mörteltasche
40, sodass beim Verfüllen der Mörteltasche der Austritt
von Mörtel weitgehend verhindert wird, solange die Fertigteile
41, 42 entsprechend zueinander ausgerichtet
sind.
In den Fig. 4a, 4b ist die Nut 45 über die Länge des
Schalungselements sowohl in der Tiefe als auch in der
Weite verändert, so dass die Mörteltasche 40 durch den
Verbindungskanal 47 befüllbar ist.
In Fig. 5 ist ein weiteres Schalungselement 50 mit einer
ebenen Außenfläche ohne Nut gezeigt, welches eine
Durchbrechung 10 zur Aufnahme eines Ankers aufweist.
Obwohl hier keine Mörteltasche ausgebildet wird, kann
dieses Schalungselement 50 mit einem eine Mörteltasche
aufweisenden Gegenstück gemäß Fig. 1 bis 4 verwendet
werden, solange die Dimensionen des Ankers berücksichtigt
werden. Im übrigen kann dieses Schalungselement
die anderen Merkmale des in den Fig. 1-3 dargestellten
Schalungselements 2 aufweisen.
In Fig. 6 ist ein weiteres Schalungselement 80 mit einem
C-förmigen Querschnitt dargestellt, wobei das Profil
eine Nut 81 mit Hinterschneidungen zur Bildung einer
Mörteltasche 82 aufweist. Um den Austritt vom Mörtel
oder einem anderen Füllmaterial aus der Mörteltasche
zu verhindern sind Dichtstreifen 83, 84 vorgesehen,
die in beispielsweise in einer Nut des Schalungselements
80 so befestigt sind, dass sie mit dem benachbarten
Schalungselement zusammenwirken. Diese Dichtung
83, 84 kann nach der Herstellung des Fertigteils 85 an
das Schalungselement 80 angebracht werden und mit den
entsprechenden Dichtungen des benachbarten Schalungselements
86 zusammenwirken oder direkt an diesem anliegen,
beispielsweise auf den Teilflächen 87, 88.
Zur Aufnahme eines Ankers sind wiederum Durchbrechungen
10 vorgesehen. Aufgrund der Hinterschneidung der von
den beiden Schalungselementen 80, 86 begrenzten Mörteltasche
82 kann bei Verwendung einer Zugkräfte aufnehmenden
Füllmasse innerhalb der Mörteltasche auf eine
zusätzliche Bewehrung im Bereich der Stoßverbindung
insgesamt auch verzichtet werden. Zwei Fertigteile eines
Gebäudes oder eines Gebäudeteils lassen sich dann
durch die Zugkräfte übertragende Füllmasse miteinander
verbinden.
In Fig. 7a, 7b ist gezeigt, dass quer zur Längsrichtung
des Schalungselements 100 in der die Mörteltasche bildenden
Nut 104 zusätzliche Vertiefungen und/oder Erhöhungen
101 zur Aufnahme von Querkräften und/oder Schubkräften
vorgesehen sind. Das Schalungselement 100 kann
gemäß Fig. 10b diese Erhöhungen oder Vertiefungen 102
auch auf der Innenseite aufweisen, so dass eine Herstellung
durch Eindrücken oder Einstanzen des noch
nicht verfestigten Materials der Schalungselements erfolgen
kann.
Bei ausreichender Höhe des Schalungselements können
auch mehrere Mörteltaschen nebeneinander oder zueinander
versetzt angeordnet sein.
Das Schalungselement kann sowohl für die Herstellung
einer Fertigteilwand als auch für eine Fertigteildecke
verwendet werden. Um den Schalungsaufwand gering zu
halten, erstreckt sich das Schalungselement im wesentlichen
über die gesamte Breite (Dicke) des Fertigteils,
eventuell unter Zuhilfenahme von zusätzlichen Dichtleisten
an seinen Rändern. Selbst wenn das Schalungselement
geringfügig kleiner als die herzustellende Wand
ist, wird bei Verwendung von Dichtungen bzw. Dichtstreifen
ein Durchlecken von fließfähigem Füllmaterial
verhindert.
Das Schalungselement kann vorzugsweise durch Strangpressen
einer Faserbetonmischung hergestellt werden,
wobei an dem noch nicht ausgehärteten Strang weitere
formgebende Prozesse durchgeführt werden könne, beispielsweise
durch Prägen, Stanzen oder Biegen.
Insgesamt lässt sich feststellen, dass sich die Arbeitsabläufe
durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen
Schalungselements wesentlich optimieren lassen, da
keine Schalung verwendet wird. Das Element stellt den
Abschluss der Fertigteils dar und verbleibt als verlorene
Schalung im Fertigteil.