EP2159340A2 - Vorgefertigte Ziegeleinheit - Google Patents
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- EP2159340A2 EP2159340A2 EP09168788A EP09168788A EP2159340A2 EP 2159340 A2 EP2159340 A2 EP 2159340A2 EP 09168788 A EP09168788 A EP 09168788A EP 09168788 A EP09168788 A EP 09168788A EP 2159340 A2 EP2159340 A2 EP 2159340A2
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Definitions
- the invention relates to a prefabricated brick unit of individual bricks, in particular of several bricks above each other, and a manufacturing process thereof.
- Bricks are a very cheap building material, they have a number of building physical advantages and have the largest market share among the bricks.
- bricks are set stone by brick on the construction site, making the construction of brick masonry very artisanal and time-consuming, labor-intensive and expensive.
- a major cost factor in creating masonry is the high number of cutting jobs. Although in the conventional design smaller differences in length can be compensated by different width joints - but should be avoided for the sake of heat conduction -, the proportion of cut stones, due for example by wall breakthroughs, bevels, curves, length tolerances of the bricks and the adaptation to the dimensions about 15% - 70%. This work not only requires a lot of time, but it often comes to inaccuracies in the construction, which cause masonry gaps are largely filled with mortar and thus later form thermal bridges and a poor plaster base.
- prefabricated wall-mounted kits are offered by various manufacturers. Based on the construction site dimensions, the wall blocks are cut to size, the stones are palletized and delivered in the correct number and sequence according to the later use on the construction site. At the construction site, they can then be relocated relatively easily using a laying plan. By shifting work steps into prefabrication, significant time and cost savings can be realized.
- Bricks, especially perforated bricks, have production-related compared to other wall materials such as limestone or aerated concrete relatively high deviations - especially in the horizontal brick length - on. These deviations mainly result from the wear of the mouthpiece of the brick press, deviations in the composition of the clay or clay as well as shrinkage during drying and firing.
- the solution according to the invention is at least two or more bricks z. B. at their end faces together to brick units such as single-layer or multi-layer brick rods (stone rods) in possibly different length increments, such as to glue, which are characterized in that their length-dimensional deviation is a predetermined tight tolerance of the respective nominal dimension classes of Do not exceed specified size.
- the elements can be industrially prefabricated in large numbers under controlled climatic conditions, depending on the concrete construction project then individual elements can be tailored to the object. These cutting operations can be carried out by modern cutting equipment in prefabrication precise and inexpensive, here also round and bevel cuts are easily possible.
- At least two or more individual bricks are glued together in the horizontal direction, at their abutting end surfaces over the entire surface or part of the area, for example in strips or at points, by thin-bed mortar to a single-layer, bar-shaped tile rod.
- Such a single-layer brick rod can be glued together by thin bed mortar by laying a bearing joint made of mortar and then placing another layer in which again preferably the bricks of the next layer at their abutting faces over the entire surface or part of the surface, to a two-ply and in the sequence also more be expanded as a two-ply brick bar.
- the mortar adhesive additives may be added and / or the adhesive surface may be pretreated, z. B. cleaned, pre-wetted or coated with primer.
- the bonding of bricks to bricks in accordance with the invention may also be accomplished by other suitable bonding materials such as hot melt adhesives, for example, polyurethane hot melt adhesives, acrylate based adhesives, Waterglass-based adhesives, MS polymer adhesives (hybrid adhesives) or other bonding materials.
- hot melt adhesives for example, polyurethane hot melt adhesives, acrylate based adhesives, Waterglass-based adhesives, MS polymer adhesives (hybrid adhesives) or other bonding materials.
- the strength of the compound produced therewith can be increased by adding to the adhesive, such as thin-bed mortar, additives such as glass fibers.
- gluing is the preferred embodiment in terms of brick-to-brick connection, the invention is not limited thereto.
- the bricks can also be connected by other methods, such as textile reinforcement on the side surfaces, the assembly at the end faces by brackets, dowels or about plastic or metal bands together, to elements of greater length.
- the use of bricks with tongue and groove training (brick with butt joints), whereby a better cohesion of the individual elements is achieved.
- Planar tiles are perforated bricks whose bearing surfaces are flat and plane-parallel, and whose dimensional tolerances for the brick height are ⁇ 1.0 mm.
- one embodiment of the invention provides for the use of bricks with gripping holes, so that the brick rods can also be picked up by stone grabs with clamping bolts.
- the permissible mean ⁇ 4 mm of the nominal dimension is, for example, 247 mm for a nominal length dimension of 247 mm.
- the individual stone deviations ⁇ 1-2 mm vary around the mean, with the mean often below the nominal size.
- the dimensions of the largest and smallest tiles may not differ more than a certain amount. This is 5 mm for bricks with a length of 247 mm.
- each brick bar has exactly the same length, but that it is sufficient if each have a larger number of brick bars of the same length.
- the manufactured brick bars may have different length dimensions due to production-related dimensional tolerances of the bricks used to make them.
- all the brick rods are the same length.
- the present invention thus does not intend to eliminate the dimensional tolerances of the brick bars per se, but rather to create one group of brick bars, for instance one or more different averages (nominal dimensions), eg by applying a length compensation layer within which the individual bars except for very small deviations have the same length, for example, 998 mm ⁇ 0.5 mm, but in comparison to bricks of other length groups (nominal size classes), such as 1001 mm ⁇ 0.5 mm or 996 mm ⁇ 0.5 mm, shorter or longer.
- the grouping of the bricks is carried out in several gradations (nominal size classes) such as 5 mm increments.
- the brick-made components e.g. Bricks
- this grouping could be done in increments (nominal dimension classes) of 1 mm, but the gradations can also be larger than 1 mm.
- the measurement can be carried out by means of laser, ultrasound, light barrier or other suitable method.
- the length of the resulting bricks between the smallest and largest bricks can be assumed with an assumed joint width of 3 mm and with a standard of 5 mm between the shortest and longest bricks theoretically vary by up to 20 mm.
- the height tolerances are compensated by grinding to an exact height.
- the length With regard to the length, however, the low dimensional stability of the bricks can not be compensated by grinding, or can be compensated only with great difficulty. This is mainly due to the low strength of the brick bridges, the high material wear during grinding and the tongue and groove formation of the faces.
- an embodiment of the invention provides that a length compensation layer is applied or reworked on one or both end face (s) of the tile unit according to the invention such that the brick unit has a predetermined length (nominal dimension). reached.
- the layer thickness of the length compensation layer depends on how large the difference to the nominal length of the tile unit is, which it is to compensate, but preferably the thickness is ⁇ 5 mm.
- the length compensation layer may be formed from deformable materials such as (light) mortar or may be solid materials such as wood, thermo-wood, WPC (wood plastic composites), plastic, calcium silicate, foam glass or other suitable materials.
- the resistance of the leveling layer can be increased against possible damage during transport or during handling on the construction site, that the mortar additives such as glass fibers are added.
- the length compensation layer has only a relatively small thickness and does not have to meet static load capacity, the material used for the compensation layer need only have a low vertical compressive strength, this can be significantly lower than that of the bricks used for the production of tile units.
- the other structural physical values of the material used for the leveling layer should preferably be similar to those of the bricks used for the brick units, in particular poor fire behavior, low or low moisture sensitivity, low shrinkage, low thermal conductivity, and similar vapor diffusion resistance to the brick and water absorption coefficient.
- the length compensation layer is attached to one or both end face (s) of the tile unit by means of a suitable adhesive material, such as PU adhesive; in the case of self-adhesive / adhesive materials, in particular mortar, no additional adhesive is required.
- a suitable adhesive material such as PU adhesive
- the compensation layer on the end face of the tile unit can be applied over the entire surface, but preferably the compensation layer is applied only part of the area, such as in the form of vertical strip or plate-shaped compensation layers.
- the leveling layer is applied in one, several or all of the groove (s) and / or on one or more springs. If the leveling layer is applied to both end faces of the tile unit, For example, on one end face the compensating layer can be applied only in the grooves, but on the other end face only on the springs.
- the compensating layer is not applied over the entire surface of the end face, it is preferably applied in each case close to the right or left edge of the end face, so that no unnecessary increase in the butt joint occurs during assembly of the tile units according to the invention by the leveling layer and leads to undesirable unevenness of the plaster base.
- leveling layers are applied in the grooves or springs, in which number and embodiment, will be determined on the one hand by the design form of the tongue and groove formation and, on the other hand, by the material or manner of application of the leveling layer. For bricks with very narrow springs, for example, the leveling layer will tend to be applied in the grooves, while for bricks with very wide grooves and springs, the leveling layer may also be on the springs.
- a deformable material such as mortar, used for the production of the length compensation layer
- the material can be applied by an extruder by means of a nozzle strip or plate-shaped on the end face of the tile unit.
- the leveling layer is applied with a slight oversize and, for example, by stripping the excess mortar, the layer thickness of the leveling layer brought to the required nominal size.
- Another possibility for bringing the layer thickness to the desired dimension is, for example, that the brick unit is pressed with the mortar applied to the end face against a solid device so far that the layer thickness of the mortar is reduced to the desired extent.
- Another variant is that mortar is applied to a solid surface and the tile unit is pressed so far into the mortar that it reaches the specified size.
- the leveling layer applied with an excess can be removed by abrasive machining, such as grinding or milling, to such an extent that the brick unit reaches a predetermined length dimension. Since the length compensation layer is relatively easy to machine due to the materials used for this purpose, the grinding / milling is quick and inexpensive to perform. A processing of the length compensation layer is omitted if the layer thickness is so accurate from the outset that the brick unit including compensation layer has the predetermined length dimension.
- the faces of bricks are not always exactly perpendicular to the bearing surface. Especially when using deformable materials, such as mortar, for the creation of the leveling layer, in addition to the compensation of differences in length of the tile unit to a predetermined length dimension and the compensation of small angular deviations of the faces to the vertical is possible.
- the butt joint between two brick units can thus be narrower than would be the case without compensation of the angular deviations.
- a reinforcement is applied to the upper bearing surface and / or the lower bearing surface of the brick rods.
- planar reinforcement for example of fiberglass fabric, but instead can also be applied to the lateral outer surface of the tile element, and later serve as a carrier for outdoor plaster.
- the thermal expansion coefficient of the reinforcement should be as good as possible with that of the bricks themselves in order to avoid stress cracks due to temperature changes.
- the webs are also getting thinner and thinner, so that the bearing surfaces in the case of flat roofs have only small contact surfaces for the brick lying underneath or above it.
- the minimum thickness for the leveling layer is approx. 2 - 3 mm.
- control elements and shorter brick rods can be made, for example by the combination of one or two bricks with a half stone to a brick bar.
- a brick rod has the advantage that it - when using a one-sided smooth half stone - on one side has a smooth (untoothed) face, which is advantageous for plastering. If such a brick bar is used with a half stone in every other brick layer, so that compliance with the Studentsbindeasheses is facilitated.
- the production of such a tile rod is analogous to that of control elements, so that these bricks have only very small length tolerances of, for example, ⁇ ⁇ 0.5 mm.
- Double or multi-layered brick bar Double or multi-layered brick bar:
- brick bars with only one brick layer is the preferred embodiment of the invention, the invention is not limited thereto.
- first individual bricks can be connected together to form bricks and then these bricks in the storage joints are joined together to form a two- or multi-layer brick unit.
- the brick rods are glued against each other with the same material as the stones within the tile rod.
- a step-shaped building system is already in DE 10041846 A1 described.
- a brick is inserted into the gap between the two brick bars in the upper brick layer, whereby a non-positive bond is formed.
- the layers within the tile rod always have the same number of bricks, but the stones are offset from the bricks of the underlying and above lying brick layer, so arranged in a composite, in particular by half a stone length.
- the non-positive connection of walls and transverse walls is analogous to the construction with conventional bricks, toothed or in butt-joint technology.
- the brick rods are moved by lifting tools to their position in the masonry bandage. Manual lifting is only required where the use of lifting aids is not sensible and necessary, for example with small pass stones in roof slopes and similar places.
- the overlying bricks are offset from each other by a certain amount laterally (binding). Tensile and shear stresses are transmitted in the masonry by friction in the bearing joints, by the over-bonding of the composite is ensured.
- the overbinding amount is 0.4, i. 40% of the height of the used brick.
- the setting direction of the bricks will be like the traditional bricks from the corners or soffits to the center, so it can come in the middle of joints. This will be particularly the case if the walls are planned according to the octa-metric measuring system and the length of the brick bars used (taking account of the butt joint) is less than or greater than a multiple of 12.5 cm, for example 997 mm or 1.002 mm.
- joints with a width of 4-5 mm can remain open. If the joint width is stronger, the joints must be and externally filled with (light) mortar. By appropriate cutting of the bricks but larger joint widths can be avoided.
- the blank is preferably carried out by automation in the prefabrication.
- the Fig. 1 shows a perspective view of a brick formed of four bricks 5 1.
- the bricks 5 are crunched at the end faces 6 and are connected to each other in the butt joints 7 by a suitable adhesive material 16 frictionally.
- the lower 2 and upper bearing surface 3 are ground parallel to the plane in the case of flat roofs.
- the bricks 5 have hollow chambers 9, which lead to an improvement of the thermal insulation and with an insulating material (not shown) may be filled.
- the brick bars have only very small length deviations (tolerance 30).
- the Fig. 2 shows a perspective view of a brick formed from four bricks 5 1 with a reinforcement 4.
- a reinforcement 4 is glued to the upper bearing surface 3 and / or on the lower bearing surface 2, for example can consist of a low-stretch fiberglass mesh.
- the Fig. 3 shows a plan view of a butt joint 7.
- the brick 5 have grooves 14 and springs 15 which engage in the butt joints 7 in one another. Where the bricks 5 abut 8, the bricks 5 are joined together by a suitable adhesive material (not shown in the figure), such as hot melt adhesive.
- the brick 5 do not touch on the entire surface, but between groove 14 and spring 15 may be small cavities 20 exist.
- the Fig. 4 shows a plan view of a butt joint 7 with (partially) backfilled cavities 20. Compared to in Fig. 3 shown variant, the cavities 20 between groove 14 and spring 15 are completely or partially closed depending on the type and amount of adhesive material 16 used.
- the Fig. 5 shows a perspective view of an end face 6.
- the bricks 5 are at their end faces 6 by means of suitable adhesive materials 16 together Connected to elements of greater length.
- the adhesive materials 16, such as, for example, thin-bed mortar, can be applied to the end face 6 over the whole, partial area or at points.
- the Fig. 6 shows a schematic front view of a two-ply brick rod 12.
- a second stone layer 11 is connected to the first stone layer 10. Since the length of the lower stone layer 10 and that of the upper stone layer 11 is exactly the same length, the end faces 6 of the two stone rows are exactly above one another. While the first stone layer 10 consists of four bricks 5, there are two semi-stones 21 in the second stone layer so that the overbonding dimension can be maintained.
- the two-ply brick rod has only a small deviation in length compared to the nominal dimension 37 (tolerance 30).
- Fig. 7 is the perspective view of two stepped, two-ply brick rods 13, 13 'shown.
- first stone layer 10, 10 ' which is composed in the illustrated variant of four individual stones 5, a second, shorter by one brick, stone layer 11, 11' applied so that the brick 5 of each upper layer 11, 11 'are offset to those of the lower layer by half each.
- the shorter upper stone layer 11, 11 ' is connected to the lower stone layer 10, 10', which is longer by a single stone 5, by an adhesive, such as hot-melt adhesive, which is not shown in the figure.
- the individual blocks 5 are also connected to each other with an adhesive, which is not shown, at the butt joints 7 to the stone rods 10, 10 ', 11 and 11'.
- the end faces 6 of the illustrated stone rods have complementary configured grooves 14 and springs 15, whereby the two-ply brick rods in the first row of stones 10, 10 'can be positively connected to each other.
- Fig. 8 shows two in the first stone layer 10, 10 'crunched two-layered brick rods 13, 13' according to the Figure 7 ,
- the second stone layer 11, 11 ' is in between the two stone layers 11, 11' existing gap 23 a single block 5 is used, which closes the gap 23.
- the size of the gap can be designed so that it is sufficient if the single stone to be used 5 corresponds to the relevant standards in terms of its length dimension. It is therefore not necessary, for example, that the single stone 5 to be used has a particular undersize or may need to be cut so that it fits in the gap. Production-related length deviations of the gap closing stone 5 can be caught in the joints between single stone 5 and the stone layers 11, 11 '.
- a two-layered brick bar 13 is shown, in which the upper stone layer 11 is offset from the lower stone layer 10 by half a stone length.
- the lower stone layer 10 and the upper stone layer 11 have the same number of individual tiles 5.
- the staggered arrangement of the individual tiles 5 to the stones of the upper 11 or lower 10 stone layer ensures compliance with the Matterbindeasheses.
- Fig. 10 shows two interconnected two-ply brick rods 13, 13 'according to Fig. 9 , The fact that the upper stone layers 11, 11 'offset from the lower stone layers 10, 10' offset by half a stone length, the two two-ply brick rods 13, 13 'can be arranged in combination.
- Fig. 11 shows a brick bar 1, on the upper bearing surface 3, a leveling layer 17 is applied.
- This compensating layer 17 compensates for any height tolerances of the brick 5 and closes the hollow chambers 9 of the individual bricks 5 running vertically from the lower bearing surface 2 to the upper bearing surface 3 so that no convection flow can occur.
- the leveling layer 17 rests on the brick webs 24 and forms a plane-parallel adhesive surface 19 for any overlying bricks or brick bars.
- the leveling layer may include a flat or fibrous reinforcement (not shown), through which the strength of the tile bar 1 can be significantly increased.
- Fig. 12 shows a schematic front view of a tile rod 1 with leveling layer bottom 18 and top 17. These compensation layers compensate for manufacturing height tolerances of the individual tiles 5 and cause coverage of the brick cavities (not shown), thereby improving the air-tightness and sound insulation. Opposite the in Fig. 11 shown variant is here next to the upper bearing surface 3 and the lower bearing surface 2 covered by a leveling layer.
- Fig. 13a and Fig. 13b is an example of how brick sticks according to the invention are assembled into a wall corner.
- a brick bar 1 which consists of four whole stones 5
- a second tile bar 1 'twisted by 90 ° which also consists of four whole stones 5.
- the end face 6 of the brick bar 1, which abuts the 90 ° twisted brick bar 1 ' can be coated with thin-bed mortar (not shown) to achieve a shear-transmitting connection of the two brick bars and to increase the air-tightness.
- the bricks 1 and 1 ' are set so that the individual stones 5 of the bricks 1 and 1' are so over the individual stones 5 of the underlying bricks that the prescribed by the building standards overbonding is met.
- a frictional corner dressing is in the Fig. 13a and 13b only shown by way of example, depending on the width of the individual stones used for the production of the brick rods may result in other embodiments.
- the non-positive connection of walls and transverse walls in association with bricks can be done analogous to the single brick construction, the only difference is the size of the elements.
- Fig. 14 is the butt joint of a tile bar 1 to a transversely aligned brick bar 1 'shown.
- the connection of transverse walls has long been carried out for a time and cost reasons usually with butt joint.
- the brick bar 1 is butted against the tile bar 1 'and the butt joint 25 is completely closed with mortar 26.
- Fig. 15 is a (partially) lined with bricks 1 skeleton frame 28 shown.
- the connection of the individual bricks 1 with, for example, thin-bed mortar (not shown) is preferably carried out only in the bearing joints 29, in the butt joints 7, the bricks 1 are pushed together crunchy and no adhesive used.
- lifting tools (not shown) are used for lifting and moving.
- this can be, for example, a vacuum gripper acting on one side on the side surfaces of the tile bars 1.
- Fig. 16 shows the plan for a gable wall 31, which is to be built from brick bars 1.
- the brick rods are composed of whole stones 5 or half stones 21 combined with whole stones 5.
- the proportion of cut stones 36 is very high, especially in heavily structured masonry.
- Bricks or single stones that need to be cut are shown in gray in the illustration. It can be seen that a high number of cutting work is required and a forward displacement of at least cutting work in the prefabrication can reduce the construction time on the site.
- FIG. 17 An apparatus 35 for the production of brick bars is shown.
- the illustrated embodiment has an inclined to the horizontal inclined support surface 32 to which the individual stones 5 are manually, semi or fully automatically placed. If the individual stones 5 are not placed exactly in the device or on each other anyway, they slide through the slope of the support surface alone or under slight pressure against the lower contact surface 33 or against a single stone already in the device. Due to the slope of the device, the end faces 6 of the individual stones 5 are inclined, so that the application of an adhesive (not shown) for connecting the individual stones with each other is easier than if the end faces were aligned vertically. By the lateral abutment surface 34, the side surfaces 22 of the individual stones can be aligned easily plan.
- the device shown can be supplemented by special devices for the application of adhesives, measuring devices, pressure devices, grinding and cutting systems, etc. (not shown).
- Fig. 18 Fig. a shows a plan view of the end face 6 of a tile 5 located at the beginning or end of a tile unit (not shown).
- a plate-shaped length compensation layer 39 is applied in each case on the left or right edge of the end face 6.
- the thickness 40 of the leveling layer 39 may initially have an excess, which is then reduced by appropriate processing such as grinding so far that the thickness 40 of the leveling layer 39 together with the actual length 38 of the brick unit gives a predetermined length with a high dimensional accuracy.
- suitable adhesives such as PU adhesives (not shown).
- compensating layers 39 are applied to all the springs 15 of the brick.
- the compensation layers 39 can have different shapes, for example they can be round, angular, plate-shaped or strip-shaped or have different widths.
- Fig. 19 shows a perspective view of an end face 6 of a tile unit 1 on the plate-shaped length compensation layers 39 are applied in each case on the edge. Even if the height 41 of the length compensation layer does not necessarily have to correspond to the height of the brick 5, and therefore may be shorter, a preferred embodiment of the invention provides that the height of the length compensation layer corresponds exactly to the brick height.
- Fig. 20 shows a tile 5, on the end face 6, the length compensation layer 39 of deformable material, such as (light) mortar is formed. If the application of the length compensation layer 39 does not already take place with such high accuracy that the length compensation layer has the desired thickness 40, the length compensation layer can be brought to the required layer thickness 40, for example by stripping the excess mortar or by compression. In the figure, the right length compensation layer is shown without further processing, while the left length compensation layer was brought to the desired thickness 40, for example, by compression.
- deformable material such as (light) mortar
- Fig. 21 a shows the top view of the end faces 6 of two brick units 1, 1 '.
- the length compensation layers 39 can be applied both on the springs 15 and / or in the grooves 14 of the end faces 6.
- a length compensation layer 39 is shown, which is located between two bricks 5. Since the end face 6 of bricks 5 does not always have an angle of 90 °, smaller angular deviations of the end faces 6 to the vertical can be compensated by a different thickness 40 of the length compensation layer.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine vorgefertigte Ziegeleinheit aus Einzel-Ziegeln, insbesondere aus mehreren Ziegelstangen übereinander, sowie ein Herstellverfahren hiefür.
- Ziegelsteine sind ein sehr preisgünstiger Baustoff, sie weisen eine Reihe von bauphysikalischen Vorteilen auf und haben unter den Mauersteinen den größten Marktanteil.
- Fertigungsbedingt ist die Größe der Ziegel beschränkt. Nach wie vor werden auf der Baustelle Ziegel händisch Stein auf Stein gesetzt, wodurch die Errichtung von Ziegelmauerwerk sehr stark handwerklich geprägt und zeit-, arbeitsaufwändig und teuer ist.
- Während es in anderen Baubereichen gelungen ist, durch den Einsatz von Maschinen, rationellen Fertigungsmethoden usw. der Personalkostenbelastung zum Teil entgegenzuwirken, ist die Errichtung von Mauerwerk weiterhin durch einen geringen Vorfertigungs- und Mechanisierungsgrad sowie lohnkostenintensive Maurerarbeit gekennzeichnet.
- Dies liegt teilweise an den fertigungsbedingten, relativ starken Maßabweichungen bei Ziegeln, die einerseits bedingt sind durch den auftretenden Verschleiß des so genannten Mundstückes, also der Kulisse, durch welche der weiche Ton bei der Ziegelformung gepresst wird, um ihm die Hohlkammer-Form zu geben, und zum anderen durch den Verzug beim anschließenden Trocknen bzw. Brennen der Ziegel.
- Ziegel weisen fertigungsbedingt Höhenabweichungen auf.
- Bei herkömmlichen Ziegeln werden die Höhenmaßtoleranzen der Ziegel in dem z.B. rd. 12 mm bzw. 6 mm starken Mörtelbett der horizontalen Lagerfuge aufgefangen. Das Aufbringen der Mörtelschicht erfordert jedoch einen relativ hohen Arbeitsaufwand, weiters weist der herkömmliche verwendete Mörtel schlechtere Dämmeigenschaften als der Ziegel selbst auf und stellt damit eine Wärmebrücke dar. Andererseits führen vermörtelte Lagerfugen, die die oberen und unteren Lagerflächen abdecken und damit die Hohlräume der Ziegel verschließen, zu einer Verbesserung des Schallschutzes und einer Erhöhung der Luftdichtheit.
- Bei so genannten Planziegeln dagegen werden die Lagerflächen werksseitig planparallel geschliffen, wodurch eine hohe Maßgenauigkeit hinsichtlich der Höhe erreicht wird.
- Planziegel, die mit Dünnbett-Lagerfugen von 1 - 3 mm vermauert werden können, sind jedoch in der Anschaffung wegen ihres höheren Fertigungsaufwandes teurer, so dass die Einsparung an Arbeitszeit durch höheren Materialpreis teilweise kompensiert wird.
- Aus Zeit- und Kostengründen wird Ziegelmauerwerk bereits seit längerem fast ausschließlich ohne Stoßfugenvermörtelung ausgeführt. Während in der Vergangenheit durch Vergrößerung der vermörtelten Stoßfugen bis auf 2 cm ein Längenausgleich erzielt werden konnte, wird nunmehr der Längenausgleich weitgehend durch einen entsprechenden Steinzuschnitt erreicht.
- Ein wesentlicher Kostenfaktor bei der Erstellung von Mauerwerk ist die hohe Anzahl von Schneidarbeiten. Auch wenn bei der herkömmlichen Bauweise kleinere Längendifferenzen durch unterschiedlich breite Stoßfugen ausgeglichen werden können - die aus Gründen der Wärmeleitung jedoch eigentlich vermieden werden sollen - , beträgt der Anteil der Schnittsteine, bedingt etwa durch Mauerdurchbrüche, Abschrägungen, Rundungen, Längentoleranzen der Mauersteine sowie die Anpassung an die Baumaße etwa 15% - 70%. Diese Arbeiten erfordern nicht nur einen hohen Zeitaufwand, sondern es kommt auch oft zu Ungenauigkeiten bei der Bauausführung, die dazu führen, dass Mauerwerkslücken großflächig mit Mörtel verfüllt werden und damit später Wärmebrücken und einen schlechten Putzgrund bilden.
- Um den Aufwand für Schneidarbeiten zu verringern bzw. kostengünstiger durchführen zu können, wurden von der Industrie verschiedene Lösungsansätze entwickelt.
- Verschiedene Hersteller bieten Sonderformate, wie etwa Anfangs- bzw. Endziegel, Laibungssteine, Fensteranschlagziegel, Eck- oder Winkelziegel, an. Diese Spezialformate führen zwar zu einer teilweisen Reduzierung der erforderlichen Schneidarbeiten, nachteilig ist aber neben den höheren Steinkosten, dass mehrere unterschiedliche Steinformate vorrätig gehalten werden müssen, diese Steine oft unterschiedliche bauphysikalische Werte gegenüber den Standardformaten aufweisen und teilweise das Zahn bild der Spezialziegel eines Herstellers nicht mit jenen von Standardziegeln eines anderen Herstellers übereinstimmt.
- Aus der
DE 3615247C2 ist ein zweiteiliger Verschiebeziegel bekannt, bei dem sich durch Ineinanderschieben der beiden Ziegelbauteile stufenlos Ausgleichslängen herstellen lassen. - In der
EP 1172190A2 wird ein Verfahren zur Herstellung von Mauerziegeln beschrieben, bei dem Mauerziegel unmittelbar nach dem Brand mindestens an einer Seitenfläche auf ein vorbestimmtes Längen- oder Höhenmaß geschliffen und jeweils zwei Ziegel mittels eines mineralischen Klebemittels zu einem Mauerziegelmodul mit einer wählbaren Fugenbreite aneinandergefügt werden. - Dass Ziegel aufgrund ihrer Maßtoleranzen unterschiedliche Längen aufweisen, stellt auch bei der Herstellung von vorgefertigten Mauertafeln ein Problem dar.
- In der
DE 19830985A1 wird zum Ausgleich der Längentoleranzen beispielsweise vorgeschlagen, eine Reihe von Mauersteinen auf Stoß zusammen zu schieben, das Ist-Maß der Gruppe zu messen und dann die Steine unter Einhaltung gleicher Abstände auf das Soll-Maß auseinander zu ziehen. - In der
DE 4433156A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Porenbetonsteine knirsch gesetzt werden und auf einer Seite der Mauertafel fluchtend ausgerichtet werden, die andere Seite wird nach Fertigstellung der Mauertafel fluchtend geschnitten. - Im Mauerwerksbau ist eine Entwicklung zu immer großformatigeren Steinen bis hin zu großflächigen vorgefertigten Mauertafeln zu beobachten.
- In der
EP 0945239A2 werden mehrere Mauertafeln in einem Arbeitsgang in Form einer durchlaufenden Mauerwerkswand gefertigt, die nach dem Aushärten in die einzelnen Mauertafeln getrennt wird. - Speziell im Gewerbe- und Industriebau ist die Verwendung großformatiger Planelemente wie etwa aus Kalksandstein oder Porenbeton bereits weit verbreitet. Auch wenn im Gegensatz zu anderen Wandbaustoffen die Größe von Ziegeln fertigungsbedingt beschränkt ist, wurden auch von der Ziegelindustrie in den letzten Jahren größere Steinformate entwickelt (z.B. Wienerberger Planelement T-500), die durch ihre Größe (z.B. Höhe 49,9 cm und Länge von 49,8 cm) einen schnelleren Baufortschritt ermöglichen sollen.
- Auf Grund ihrer technischen Werte (hohe Druckfestigkeit, mäßiger Wärmeschutz) werden diese großformatigen Ziegel elemente vorwiegend im Gewerbebau und weniger im Eigenheimbau verwendet.
- Bezüglich des Zeitspareffektes bei Verwendung von Großformaten hat sich gezeigt, dass die erhofften Bauzeitreduzierungen bedingt durch arbeitsvorbereitende Maßnahmen und Neben- und Nachbesserungsarbeiten oft nicht oder in geringerem Ausmaß als erwartet eintreten. So ist etwa der Zuschnitt der Planelemente bedingt durch die Größe und das hohe Gewicht dieser Mauersteine zeitaufwändiger.
- Von verschiedenen Herstellern werden z. T. raumhohe und -breite Ziegelfertigbauteile angeboten, die witterungsunabhängig im Werk meist halb- oder vollautomatisch hergestellt werden. Unterschieden wird dabei je nach Fertigungsweise zwischen Verguss-, Verbund- und Mauertafeln.
- Während die Größe dieser Ziegelfertigteile auf der Baustelle einen raschen Baufortschritt begünstigt, sind damit einige Nachteile verbunden. Für den Transport sind spezielle Fahrzeuge (Tieflader) erforderlich, durch das sehr hohe Gewicht der Elemente können sie nur mit einem starken Kran (z. B. Mobilkran) versetzt werden. Die Wandtafeln werden meist objektbezogen hergestellt, dadurch ist bis zur Anlieferung auf der Baustelle eine gewisse Vorlaufzeit einzuplanen. Bei der Verbindung der einzelnen Mauertafeln miteinander entsteht eine Stoßfuge, die über mehrere Steinlagen verläuft und für Risse anfällig ist. Nachteilig ist auch, dass Mauertafeln für die Errichtung von stark gegliedertem Mauerwerk nicht oder nur schlecht geeignet sind.
- Speziell bei Wandbaustoffen wie Kalksandstein, Porenbeton und Leichtbeton werden von verschiedenen Herstellern vorkonfektionierte Wandbausätze angeboten. Auf Basis der Baustellenmaße werden die Wandbausteine exakt zugeschnitten, die Steine in der richtigen Anzahl und Reihenfolge entsprechend der späteren Verwendung auf der Baustelle palettiert und ausgeliefert. Auf der Baustelle können sie dann mit Hilfe eines Verlegeplans relativ einfach versetzt werden. Mit der Verlagerung von Arbeitsschritten in die Vorfertigung können deutliche Zeit- und Kosteneinsparungen realisiert werden.
- Ziegel, vor allem Hochlochziegel, weisen fertigungsbedingt im Vergleich zu anderen Wandbaustoffen wie beispielsweise Kalksandstein oder Porenbeton relativ hohe Maßabweichungen - vor allem in der horizontalen Ziegellänge - auf. Diese Abweichungen resultieren vor allem aus dem Verschleiß des Mundstückes der Ziegelpresse, Abweichungen bei der Zusammensetzung des Tons oder Lehms sowie Schwindverformungen beim Trocknen und Brennen.
- Auch wenn die Maßabweichungen in der Praxis unter den zulässigen Normwerten liegen, sind die Toleranzen zu groß, um zeit- und kostenaufwändige Fräs-, Schlitz- oder Schneidarbeiten nicht auf der Baustelle, sondern automatisiert im Werk durchzuführen. Grund dafür ist neben den unterschiedlichen Längen der einzelnen Steine auch, dass die Länge der Ziegel in der Praxis häufig etwas unter dem Sollmaß liegt, wodurch sich die Abweichungen der einzelnen Ziegel vom Sollmaß in der Mauerschar aufaddieren.
- Bedingt durch die im Vergleich zu anderen Wandbaustoffen höheren Maßabweichungen und auch die in der Regel kleineren Steinformate, gibt es derzeit kaum vorkonfektioniertes Ziegelmauerwerk.
- Wie aus der Verwendung von Bauelementen anderer Wandbaustoffe bekannt ist, kann die Errichtung von Mauerwerk jedoch schneller und kostengünstiger erfolgen, wenn die verwendeten Bauelemente großformatig sind und eine so hohe Maßgenauigkeit aufweisen, dass verschiedene Arbeiten, wie beispielsweise Schneidarbeiten, in die Vorfertigung verlagert werden können.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
- in der Schaffung von großformatigen, vorgefertigten Ziegeleinheiten, welche vorzugsweise automatisch hergestellt werden, auf Grund ihrer Größe einen raschen Baufortschritt ermöglichen, aber noch problemlos transportiert und gehandhabt werden können und
- eine hohe Längenmaßgenauigkeit aufweisen, so dass sie für einen automatischen Zuschnitt sowie die Vorfertigung von Fräs- und Schlitzarbeiten besonders geeignet sind.
- Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, mindestens zwei oder mehr Ziegel z. B. an ihren Stirnflächen miteinander zu Ziegeleinheiten wie etwa einlagige oder mehrlagige Ziegelstangen (Steinstangen) in ggf. verschiedenen Längenabstufungen zu verbinden, wie etwa zu verkleben, die dadurch gekennzeichnet sind, dass ihre Längen-Maßabweichung ein vorgegebenes enges Toleranzmaß der jeweiligen Sollmaß-Klassen vom Sollmaß nicht überschreiten. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Im Folgenden ist zur Vereinfachung von Formulierungen nur noch von "Ziegelstangen" die Rede, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken.
- Da die gegenständlichen Ziegelstangen eine sehr hohe Maßgenauigkeit aufweisen, können - wenn die Baupläne durch eine entsprechende Software aufbereitet werden - zeit- und kostenaufwändige Schnitt-, Schlitz- und Fräsarbeiten objektbezogen automationsunterstützt in die Vorfertigung verlagert werden. Durch einen entsprechenden Maschinenpark sind diese Arbeiten in der Vorfertigung schneller, genauer und kostengünstiger als auf der Baustelle möglich.
- Die Elemente können in großer Zahl unter geregelten klimatischen Bedingungen industriell vorgefertigt werden, je nach konkretem Bauvorhaben können dann einzelne Elemente objektbezogen zugeschnitten werden. Diese Schneidarbeiten können durch moderne Schneideanlagen in der Vorfertigung präzise und kostengünstig durchgeführt werden, wobei hier auch Rund- und Schrägschnitte problemlos möglich sind.
- Auf der Baustelle selbst entfallen damit Schneide- und Schlitzarbeiten weitestgehend und die einzelnen Ziegelstangen brauchen nur mehr zusammengefügt werden (vorkonfektioniertes Mauerwerk). Die Größe der einzelnen Ziegelstangen erleichtert zudem einen raschen Baufortschritt.
- Mindestens zwei oder mehr Einzelziegel werden in horizontaler Richtung, an ihren aneinander stoßenden Stirnflächen ganzflächig oder teilflächig, beispielsweise streifenförmig oder punktuell, durch Dünnbettmörtel zu einer einlagigen, balkenförmigen Ziegelstange miteinander verklebt.
- Geringe Unebenheiten der Ziegelstirnflächen können durch den Dünnbettmörtel in den Stoßfugen ausgeglichen werden.
- Eine solche einlagige Ziegelstange kann durch Auflegen einer Lagerfuge aus Mörtel und darauf Aufsetzen einer weiteren Lage, bei der wiederum vorzugsweise die Ziegel der nächsten Lage an ihren aneinander stoßenden Stirnflächen ganzflächig oder teilflächig durch Dünnbettmörtel miteinander verklebt sind, zu einer zweilagigen und in der Folge auch mehr als zweilagigen Ziegelstange ausgebaut werden.
- Ein Verzicht auf die Stoßfugenverklebung ist nur vorstellbar bei ausreichend stark stabilisierenden Lagerflächen oder Lagerfugen, durch eine dort aufgebrachte Armierung.
- Hinsichtlich der Breite der verwendeten Ziegel gibt es keine Einschränkungen. Da bei der Verarbeitung der erfindungsgemäßen Ziegelstangen auf der Baustelle Hebewerkzeuge verwendet werden, können auch Ziegelformate mit großen Breiten wie beispielsweise 50 cm und damit hohem Gewicht, verwendet werden.
- Durch entsprechende Vorbehandlung der Klebeflächen wie beispielsweise Reinigen der Kontaktflächen, Vornässen usw. wird eine Erhöhung der Klebequalität erreicht.
- Zur Erhöhung der Klebewirkung können dem Mörtel Haftmittelzusätze zugegeben werden und/oder die Klebefläche kann vorbehandelt werden, z. B. gereinigt, vorgenässt oder mit Haftgrund beschichtet werden.
- An Stelle von Dünnbettmörteln kann durch die Verwendung von Spezialmörteln, wie etwa auf Epoxydharzbasis, die eine wesentlich höhere Klebewirkung aufweisen, die Biegezugfestigkeit der damit hergestellten Ziegelstangen deutlich erhöht werden.
- Die Verbindung der Ziegel zu erfindungsgemäßen Ziegelstangen kann auch durch andere geeignete Verbindungsmaterialien wie etwa Heißschmelzkleber, beispielsweise Polyurethan-Schmelzklebstoffen, Klebstoffen auf Acrylat-Basis, Klebern auf Wasserglasbasis, MS-Polymerklebstoffen (Hybridklebstoffen) oder anderen Verbindungsmaterialien erfolgen.
- Je nach verwendetem Klebematerial kann die Festigkeit der damit hergestellten Verbindung dadurch erhöht werden, indem dem Kleber, wie beispielsweise Dünnbettmörtel, Zuschlagstoffe wie etwa Glasfasern zugegeben werden.
- Auch wenn hinsichtlich der Verbindung der Ziegel zu Steinstangen das Verkleben die bevorzugte Ausführungsform ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
- So können die Ziegel auch durch andere Verfahren, wie beispielsweise textile Armierung auf den Seitenflächen, das Zusammenfügen an den Stirnflächen durch Klammern, Dübel oder etwa Kunststoff- oder Metallbänder miteinander, zu Elementen größerer Länge verbunden werden.
- Vorzugsweise erfolgt für die Herstellung der erfindungsgemäßen Ziegelstange die Verwendung von Ziegelsteinen mit Nut- und Federausbildung (Ziegel mit Stoßfugenverzahnung), wodurch ein besserer Zusammenhalt der Einzelelemente erreicht wird.
- Die Verwendung von Ziegeln, deren Stirnflächen ebenflächig ausgebildet sind, oder von Ziegeln mit Mörteltasche, ist jedoch ebenfalls möglich.
- Für die Fertigung der erfindungsgemäßen Ziegelstange ist vorzugsweise die Verwendung von Planziegeln vorgesehen. Planziegel sind Hochlochziegel, deren Lagerflächen eben und planparallel sind, und deren Maßtoleranzen für die Ziegelhöhe ± 1,0 mm betragen.
- Da die Handhabung der Ziegelstangen auf der Baustelle mit Hebewerkzeugen erfolgt, sieht eine Ausgestaltungsform der Erfindung die Verwendung von Ziegeln mit Greiflöchern vor, so dass die Ziegelstangen auch durch Steingreifer mit Klemmbolzen aufgenommen werden können.
- Bei Plansteinen, für die höhere Anforderungen an die Maßtoleranzen gelten, beträgt bei einem Längensollmaß von beispielsweise 247 mm der zulässige Mittelwert ± 4 mm vom Sollmaß. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die einzelnen Steinabweichungen ± 1-2 mm um den Mittelwert variieren, wobei der Mittelwert häufig unter dem Sollmaß liegt.
- Innerhalb der Lieferung für ein Bauwerk dürfen sich jedoch die Maße der größten und kleinsten Ziegel höchstens um eine bestimmte Maßspanne unterscheiden. Diese beträgt für Ziegel mit einer Länge von 247 mm 5 mm.
- Hinsichtlich der Maßgenauigkeit geht die Erfindung davon aus, dass es nicht erforderlich ist, dass jede Ziegelstange exakt die gleiche Länge aufweist, sondern dass es ausreichend ist, wenn jeweils eine größere Anzahl von Ziegelstangen die gleiche Länge besitzt. Die gefertigten Ziegelstangen können beispielsweise aufgrund produktionsbedingter Maßtoleranzen der für ihre Erstellung verwendeten Ziegel unterschiedliche Längenmaße aufweisen. Innerhalb einer Längengruppe, in die die Ziegelstange einsortiert wurde, sind jedoch alle Ziegelstangen gleich lang.
- Die vorliegende Erfindung beabsichtigt somit nicht die Eliminierung der Maßtoleranzen der Ziegelstangen an sich, sondern die Schaffung jeweils einer Gruppe von Ziegelstangen, etwa um einen oder auch mehrere verschiedene Mittelwerte (Sollmaße) herum z.B. durch deren Aufbringen einer Längenausgleichsschicht, innerhalb derer die einzelnen Stangen bis auf sehr geringe Abweichungen die gleiche Länge aufweisen, beispielsweise 998 mm ± 0,5 mm, die aber im Vergleich zu Ziegelstangen anderer Längengruppen (Sollmaß-Klassen), wie beispielsweise 1001 mm ± 0,5 mm oder 996 mm ± 0,5 mm, kürzer oder länger sein können.
- Die Gruppierung der Ziegelstangen erfolgt in mehreren Abstufungen (Sollmaß-Klassen) wie beispielsweise 5 mm-Abstufungen.
- Erfindungsgemäß werden die aus Ziegeln gefertigten Bauelemente, z.B. Ziegelstangen, vermessen und entsprechend ihrer jeweiligen Länge gruppiert, so dass jeweils Elemente des gleichen Längenbereiches vorliegen. Theoretisch könnte diese Gruppierung in Abstufungen (Sollmaß-Klassen) von 1 mm erfolgen, die Abstufungen können jedoch auch größer als 1 mm sein. Die Vermessung kann mittels Laser, Ultraschall, Lichtschranke oder anderer geeigneter Verfahren erfolgen.
- Werden beispielsweise vier Planziegel mit einem Längensollmaß von 247 mm miteinander verbunden, so kann bei einer angenommenen Fugenbreite von je 3 mm und bei einer laut den Normen zulässigen Maßspanne von 5 mm zwischen kürzestem und längstem Ziegel die Länge der dadurch entstehenden Ziegelstangen zwischen kleinster und größter Ziegelstange theoretisch um bis zu 20 mm variieren.
- Bei Längenabstufungen von 1 mm ergäben sich somit theoretisch 21 Längenvarianten für eine aus vier Ziegeln bestehende Ziegelstange. Bei Ziegelstangen, die aus mehr als vier Ziegeln gebildet werden, steigt die Anzahl möglicher Längenvarianten noch höher an.
- Auch wenn in der Praxis die maximalen Längenabweichungen der Mauerziegel je nach Hersteller und Ziegelwerk unter den zulässigen Werten liegen, ist speziell bei Ziegelstangen, die aus vier oder noch mehr Ziegeln gebildet werden, die Anzahl der möglichen Längenvarianten immer noch relativ hoch, weshalb sich die Sollmaße der Sollmaßklassen um mehrere, insbesondere mindestens 5 mm, unterscheiden sollten, wenn eine Längenausgleichsschicht aufgebracht wird.
- Bei Planziegeln erfolgt ein Ausgleich der Höhentoleranzen durch Schleifen auf eine exakte Höhe. Hinsichtlich der Länge kann die geringe Maßhaltigkeit der Ziegel jedoch nicht oder nur sehr aufwändig durch Schleifen ausgeglichen werden. Grund dafür ist vor allem die geringe Stärke der Ziegelstege, der hohe Materialverschleiß beim Schleifen und die Nut-Feder-Ausbildung der Stirnflächen.
- Während beim Schleifen ein Ausgleich von Toleranzen durch Abtragen von Material erfolgt, sieht eine Ausgestaltungsform der Erfindung vor, dass auf einer oder beiden Stirnfläche(n) der erfindungsgemäßen Ziegeleinheit eine Längenausgleichsschicht dergestalt aufgebracht bzw. nachbearbeitet wird, dass die Ziegeleinheit eine vorgegebene Länge (Sollmaß) erreicht.
- Die Schichtdicke der Längenausgleichsschicht hängt davon ab, wie groß die Differenz zur Solllänge der Ziegeleinheit ist, die sie ausgleichen soll, vorzugsweise ist die Dicke jedoch ≤ 5 mm.
- Die Längenausgleichsschicht kann aus verformbaren Materialien, wie etwa (Leicht)Mörtel, gebildet werden oder auch aus festen Materialien bestehen, wie beispielsweise Holz, Thermo-Holz, WPC (wood plastic composites), Kunststoff, Kalziumsilikat, Schaumglas oder anderen geeigneten Materialien.
- Wird als Material für die Ausgleichsschicht Mörtel verwendet, kann die Widerstandsfähigkeit der Ausgleichsschicht gegen allfällige Beschädigungen beim Transport oder bei der Handhabung auf der Baustelle dadurch erhöht werden, dass dem Mörtel Zuschlagstoffe wie beispielsweise Glasfasern zugegeben werden.
- Da die Längenausgleichsschicht nur eine relativ geringe Dicke aufweist und keine statische Tragfähigkeit erfüllen muss, braucht das für die Ausgleichsschicht verwendete Material nur eine geringe vertikale Druckfestigkeit aufweisen, diese kann deutlich unter jener der für die Herstellung der Ziegeleinheiten verwendeten Ziegel liegen. Die weiteren bauphysikalischen Werte des für die Ausgleichsschicht verwendeten Materials sollen dagegen vorzugsweise ähnlich jenen der für die Herstellung der Ziegeleinheiten verwendeten Ziegel liegen, wie insbesondere schlechtes Brandverhalten, keine bzw. geringe Feuchtempfindlichkeit, kein bzw. geringes Schwinden, geringe Wärmeleitfähigkeit sowie ein dem Ziegel ähnlicher Dampfdiffusionswiderstand und Wasseraufnahmekoeffizient.
- Die Längenausgleichsschicht wird je nach Ausgangsmaterial mittels eines geeigneten Klebematerials, wie beispielsweise PU-Kleber, an einer oder beiden Stirnfläche(n) der Ziegeleinheit angebracht, bei selbstklebenden / -haftenden Materialien, wie insbesondere Mörtel, ist kein zusätzliches Klebemittel erforderlich.
- Bei Ziegeln ohne Nut-Feder-Ausbildung kann die Ausgleichsschicht auf der Stirnfläche der Ziegeleinheit ganzflächig aufgebracht werden, vorzugsweise wird jedoch die Ausgleichsschicht nur teilflächig aufgebracht, wie beispielsweise in Form von vertikalen streifen- oder plattenförmigen Ausgleichsschichten.
- Bei Ziegeln mit Nut-Feder-Ausbildung wird die Ausgleichsschicht in einer, mehreren oder allen Nut(en) aufgebracht und / oder auf einer oder mehreren Federn. Wird die Ausgleichsschicht auf beiden Stirnflächen der Ziegeleinheit aufgebracht, kann beispielsweise auf einer Stirnfläche die Ausgleichschicht nur in den Nuten aufgebracht sein, auf der anderen Stirnfläche dagegen nur auf den Federn.
- Sofern die Ausgleichsschicht nicht ganzflächig auf der Stirnfläche aufgebracht wird, wird sie vorzugsweise jeweils nahe am rechten bzw. linken Rand der Stirnfläche aufgebracht, damit beim Zusammenfügen der erfindungsgemäßen Ziegeleinheiten durch die Ausgleichsschicht keine unnötige Vergrößerung der Stoßfuge eintritt und zu unerwünschten Unebenheiten des Putzgrundes führt.
- Ob die Ausgleichsschichten in den Nuten oder Federn, in welcher Anzahl und Ausgestaltungsform aufgebracht werden, wird zum einen von der Ausgestaltungsform der Nut-Feder-Ausbildung bestimmt werden und zum anderen vom Material bzw. Aufbringungsart der Ausgleichsschicht. Bei Ziegeln mit sehr schmalen Federn wird beispielsweise die Ausgleichsschicht eher in den Nuten aufgebracht werden, während bei Ziegeln mit sehr breiten Nuten und Federn sich die Ausgleichsschicht auch auf den Federn befinden kann.
- Wird für die Fertigung der Längenausgleichsschicht ein verformbares Material, wie beispielsweise Mörtel, verwendet, kann das Material durch einen Extruder mittels einer Düse streifen- oder plattenförmig auf die Stirnfläche der Ziegeleinheit aufgebracht werden.
- Sofern nicht bereits der Auftrag der Längenausgleichsschicht mit einer so hohen Genauigkeit erfolgt, dass die Ziegeleinheit ein vorbestimmtes Sollmaß erreicht, wird die Ausgleichsschicht mit einem leichten Übermaß aufgetragen und beispielsweise durch Abstreifen des überflüssigen Mörtels die Schichtstärke der Ausgleichsschicht auf das benötigte Sollmaß gebracht. Eine weitere Möglichkeit, um die Schichtdicke auf das gewünschte Sollmaß zu bringen, besteht beispielsweise darin, dass die Ziegeleinheit mit dem auf der Stirnfläche aufgebrachten Mörtel gegen eine feste Vorrichtung so weit gepresst wird, dass die Schichtdicke des Mörtels im gewünschten Ausmaß reduziert wird. Eine weitere Variante besteht darin, dass Mörtel auf einer festen Unterlage aufgetragen ist und die Ziegeleinheit so weit in den Mörtel gepresst wird, dass sie das Sollmaß erreicht.
- Werden für die Fertigung der Ausgleichsschicht feste Materialien, wie beispielsweise Thermoholz, verwendet, so kann die mit einem Übermaß aufgebrachte Ausgleichsschicht durch abrasive Bearbeitung, wie beispielsweise Schleifen oder Fräsen, so weit abgetragen werden, dass die Ziegeleinheit ein vorgegebenes Längenmaß erreicht. Da die Längenausgleichsschicht durch die dafür verwendeten Materialien relativ leicht zu bearbeiten ist, ist das Schleifen / Fräsen schnell und kostengünstig durchzuführen. Eine Bearbeitung der Längenausgleichsschicht entfällt, wenn deren Schichtdicke von vornherein so maßgenau ist, dass die Ziegeleinheit inklusive Ausgleichsschicht das vorgegebene Längenmaß aufweist.
- Die Stirnflächen von Ziegeln sind nicht immer exakt rechtwinkelig zur Lagerfläche. Speziell bei Verwendung von verformbaren Materialien, wie etwa Mörtel, für die Erstellung der Ausgleichsschicht ist neben dem Ausgleich von Längendifferenzen der Ziegeleinheit zu einem vorgegebenen Längenmaß auch der Ausgleich geringer Winkelabweichungen der Stirnflächen zur Vertikalen möglich. Die Stoßfuge zwischen zwei Ziegeleinheiten kann damit schmäler ausfallen, als dies ohne Ausgleich der Winkelabweichungen der Fall wäre.
- Während Mauersteine im fertigen Gebäude vor allem Druckbelastungen ausgesetzt sind, unterliegen vorgefertigte Ziegelstangen insbesondere beim Transport und bei der Montage auf der Baustelle, zum Teil auch erheblichen Zugbelastungen, die zur Beschädigung bzw. Bruch des Elementes führen können.
- In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass auf die obere Lagerfläche und bzw. oder die untere Lagerfläche der Ziegelstangen eine Armierung aufgebracht wird.
- Eine flächige Armierung, beispielsweise aus Glasfasergewebe, kann jedoch stattdessen auch auf der seitlichen Außenfläche des Ziegelelementes aufgebracht werden, und dort später gleichzeitig als Träger für den Außenputz dienen.
- Der Wärmedehnungskoeffizient der Armierung sollte möglichst gut mit demjenigen der Ziegel selbst übereinstimmen, um Spannungsrisse bei Temperaturänderungen zu vermeiden.
- Wird bei der Verarbeitung von Planziegeln Dünnbettmörtel zum Verbinden der einzelnen Ziegellagen im Tauchverfahren oder durch eine Mörtelwalze aufgebracht, haftet der Mörtel nur mehr auf den Endflächen der Stege und kann im Gegensatz zur Dickbettmörtelfuge die Hohlräume der aufeinander stehenden Steine nicht mehr vollständig abdecken, wodurch die Wärme- und Schalldämmung verschlechtert wird.
- Speziell bei Ziegeln mit hoher Wärmedämmung werden die Stege zudem immer dünner, so dass die Auflageflächen bei Planziegeln nur geringe Berührungsflächen zum darunter bzw. darüber befindlichen Mauerstein aufweisen.
- Durch die flächige, insbesondere dicht über die Ziegelkanäle durchgehende, Armierung wird neben einer Erhöhung der Zugfestigkeit der Ziegelstangen eine vollständige oder weitgehende Abdeckung der Ziegelkanäle erreicht und es kann zu keiner Bildung von Konvektionsströmung über mehrere Steinlagen hinweg mehr kommen, verbessert wird damit auch der Schallschutz.
- Wie aus
DE 43 44 683 A1 bekannt ist, ist es nicht notwendig, dass die einzelnen Hohlräume vollständig verschlossen sind. Um die gewünschte Wirkung zu erreichen ist es bereits ausreichend, wenn im Bereich der Fuge zwischen den einzelnen Steinlagen der Querschnitt der Hohlräume stark reduziert wird. - Die Mindeststärke für die Ausgleichsschicht liegt bei rd. 2 - 3 mm.
- Auch wenn die Fertigung der Ziegelstangen in nahezu beliebiger Länge möglich wäre, wird es aus produktionstechnischen Gründen, Überlegungen zur Transportierbarkeit, der Lagerung sowie der steigenden Bruchgefahr bei größeren Längen sinnvoll sein, Ziegelstangen mit einer Länge von etwa 1 m herzustellen.
- Ergänzend zu den Regelelementen können auch kürzere Ziegelstangen gefertigt werden, beispielsweise durch die Verbindung von einem oder zwei Ziegeln mit einem Halbstein zu einer Ziegelstange. Eine derartige Ziegelstange hat den Vorteil, dass sie - bei Verwendung eines einseitig glatten Halbsteines - auf einer Seite eine glatte (unverzahnte) Stirnfläche aufweist, welche für das Verputzen vorteilhaft ist. Wird eine solche Ziegelstange mit einem Halbstein in jeder zweiten Ziegellage verwendet, wird damit die Einhaltung des Überbindemaßes erleichtert. Die Fertigung einer solchen Ziegelstange erfolgt analog der von Regelelementen, so dass auch diese Ziegelstangen nur sehr geringe Längentoleranzen von beispielsweise ≤ ± 0,5 mm aufweisen.
- Auch wenn die Fertigung von Ziegelstangen nur mit einer Ziegellage die bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. So ist auch die Herstellung von erfindungsgemäßen Ziegelstangen größerer Höhe möglich, die zwei oder mehr Ziegellagen aufweisen. So können beispielsweise zunächst einzelne Ziegel miteinander zu Ziegelstangen verbunden werden und dann diese Ziegelstangen in den Lagerfugen zu einer zwei- oder mehrlagigen Ziegeleinheit zusammengefügt werden. Vorzugsweise werden die Ziegelstangen gegeneinander mit dem gleichen Material verklebt wie die Steine innerhalb der Ziegelstange.
- Damit bei der Verwendung der Ziegelstangen auf der Baustelle bei zwei- oder mehrlagigen Ziegelstangen die Einhaltung des Überbindemaßes (das 0,4-fache der Steinhöhe) eingehalten werden kann, sieht eine Ausgestaltungsform der Erfindung vor, dass auf eine erste Ziegellage mindestens eine zweite Ziegellage so aufgebracht wird, dass die Ziegel der jeweils oberen Lage zu jenen der unteren Lage um je die Hälfte versetzt sind.
- Ein stufenförmiges Bausystem wird bereits in
DE 10041846 A1 beschrieben. Um auf der Baustelle zweilagige Ziegelstangen miteinander zu verbinden, wird in der oberen Ziegellage ein Ziegel in die Lücke zwischen den beiden Ziegelstangen eingesetzt, wodurch ein kraftschlüssiger Verband entsteht. - In einer Ausgestaltung weisen die Lagen innerhalb der Ziegelstange jedoch immer die gleiche Anzahl von Ziegeln auf, jedoch sind die Steine zu den Steinen der darunter und darüber liegenden Ziegellage versetzt, also im Verbund angeordnet, insbesondere um eine halbe Steinlänge.
- Mit den erfindungsgemäßen Ziegelstangen erfolgt die kraftschlüssige Verbindung von Wänden und Querwänden analog der Bauweise mit herkömmlichen Ziegeln, verzahnt oder in Stumpfstoßtechnik.
- Die Ziegelstangen werden durch Hebewerkzeuge an ihre Position im Mauerwerksverband bewegt. Manuelles Heben ist nur dort erforderlich, wo der Einsatz von Hebehilfen nicht sinnvoll und notwendig ist, etwa bei kleinen Passsteinen bei Dachschrägen und an ähnlichen Stellen.
- Die über einander liegenden Ziegelsteine sind zueinander jeweils um ein bestimmtes Maß seitlich versetzt (Überbindung). Zug- und Schubspannungen werden im Mauerwerk durch Haftreibung in den Lagerfugen übertragen, durch die Überbindung wird der Verbund sichergestellt. Das Überbindemaß beträgt 0,4, d.h. 40% der Höhe des verwendeten Ziegelsteines.
- In der Regel wird die Setzrichtung der Ziegelstangen wie bei herkömmlichen Ziegeln von den Ecken bzw. Laibungen zur Mitte hin erfolgen, dadurch kann es in der Mitte zu Fugen kommen. Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn die Wände nach dem oktametrischen Maßsystem geplant werden und die Länge der verwendeten Ziegelstangen (unter Berücksichtigung der Stoßfuge) kleiner oder größer als ein Vielfaches von 12,5 cm ist, beispielsweise 997 mm oder 1.002 mm.
- Entsprechend den einschlägigen Normen können Fugen mit einer Breite von 4-5 mm offen bleiben. Wenn die Fugenbreite stärker ist, müssen die Fugen innen- und außenseitig mit (Leicht)Mörtel verfüllt werden. Durch entsprechenden Zuschnitt der Ziegelstangen können jedoch größere Fugenbreiten vermieden werden. Der Zuschnitt erfolgt dabei vorzugsweise automationsunterstützt in der Vorfertigung.
- Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer aus vier Ziegeln gebildeten Ziegelstange;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer aus vier Ziegeln gebildeten Ziegelstange mit einer Armierung;
- Fig. 3
- eine Aufsicht auf eine Stoßfuge;
- Fig. 4
- eine Aufsicht auf eine Stoßfuge mit (teilweise) verfüllten Hohlräumen;
- Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht einer Stirnfläche;
- Fig. 6
- eine Vorderansicht einer zweilagigen Ziegelstange;
- Fig. 7
- eine perspektivische Ansicht von zwei abgestuften zweilagigen Ziegelstangen;
- Fig. 8
- die perspektivische Ansicht von zwei miteinander verbundenen abgestuften zweilagigen Ziegelstangen,
- Fig. 9
- die perspektivische Ansicht einer zweilagigen Ziegelstange, bei der die einzelnen Steinlagen um einen halben Stein zueinander versetzt sind;
- Fig. 10
- die Verbindung von zwei zweilagigen Ziegelstangen gemäß
Fig. 9 ; - Fig. 11
- einen Längsschnitt einer Ziegelstange mit oberen Ausgleichsschicht;
- Fig. 12
- eine schematische Vorderansicht einer Ziegelstange mit Ausgleichsschichten unten und oben;
- Fig. 13a,b
- eine Ausführungsform einer Eckverbindung aus erfindungsgemäßen Ziegelstangen;
- Fig. 14
- die Stumpfstoßanbindung einer Wand mit einer Querwand;
- Fig. 15
- ein mit Ziegelstangen ausgefachter Skelettbau;
- Fig. 16
- den Plan einer Giebelwand;
- Fig. 17
- eine Fertigungsvorrichtung für Ziegelstangen;
- Fig. 18a,b
- die Aufsicht auf Stirnflächen mit Längenausgleichsschicht;
- Fig. 19
- die perspektivische Ansicht gemäß
Fig. 18 ; - Fig. 20
- die Aufsicht auf eine Stirnfläche mit Mörtellängenausgleichsschicht;
- Fig. 21 a,b
- Längenausgleichsschichten auf Federn und in Nuten; und
- Fig. 22
- eine Längenausgleichsschicht zum Ausgleich von Winkeldifferenzen.
- Die
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer aus vier Ziegeln 5 gebildeten Ziegelstange 1. Die Ziegel 5 werden an den Stirnflächen 6 knirsch gestoßen und sind in den Stoßfugen 7 miteinander durch ein geeignetes Klebematerial 16 kraftschlüssig verbunden. Die untere 2 und obere Lagerfläche 3 sind bei Planziegeln werksseitig planparallel geschliffen. Die Ziegel 5 weisen Hohlkammern 9 auf, die zu einer Verbesserung der Wärmedämmung führen und mit einem Dämmmaterial (nicht dargestellt) gefüllt sein können. Die Ziegelstangen weisen nur sehr geringe Längenabweichungen auf (Toleranzmaß 30). - Die
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer aus vier Ziegeln 5 gebildeten Ziegelstange 1 mit einer Armierung 4. Zur Erhöhung der Festigkeit der Ziegelstange 1, speziell der Zugfestigkeit, ist an der oberen Lagerfläche 3 und / oder an der unteren Lagerfläche 2 eine Armierung 4 aufgeklebt, die beispielsweise aus einem dehnungsarmen Glasfasergitternetz bestehen kann. - Die
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Stoßfuge 7. Die Ziegel 5 weisen Nuten 14 und Federn 15 auf, die an den Stoßfugen 7 ineinander greifen. Wo die Mauersteine 5 aneinander stoßen 8, sind die Ziegel 5 miteinander durch ein geeignetes Klebematerial (in der Abbildung nicht ersichtlich), wie beispielsweise Heißschmelzkleber, verbunden. - Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, berühren sich die Ziegel 5 nicht auf der ganzen Fläche, sondern zwischen Nut 14 und Feder 15 können kleine Hohlräume 20 bestehen.
- Die
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf eine Stoßfuge 7 mit (teilweise) verfüllten Hohlräumen 20. Gegenüber der inFig. 3 abgebildeten Variante werden hier die Hohlräume 20 zwischen Nut 14 und Feder 15 je nach Art und Menge des verwendeten Klebematerials 16 ganz oder teilweise geschlossen. - Die
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Stirnfläche 6. Die Ziegel 5 werden an ihren Stirnflächen 6 mittels geeigneter Klebematerialien 16 miteinander zu Elementen größerer Länge verbunden. Die Klebematerialien 16, wie beispielsweise Dünnbettmörtel, können ganz-, teilflächig oder punktuell auf der Stirnfläche 6 aufgetragen werden. - Die
Fig. 6 zeigt eine schematisierte Vorderansicht einer zweilagigen Ziegelstange 12. Bei dieser Variante der erfindungsgemäßen Ziegelstange wird mit der ersten Steinlage 10 eine zweite Steinlage 11 verbunden. Da die Länge der unteren Steinlage 10 und jene der oberen Steinlage 11 exakt gleich lang ist, liegen die Stirnflächen 6 der beiden Steinreihen genau übereinander. Während die erste Steinlage 10 aus vier Ziegeln 5 besteht, befinden sich in der zweiten Steinlage zwei Halbsteine 21, damit das Überbindemaß eingehalten werden kann. Die zweilagige Ziegelstange weist in der Länge gegenüber dem Sollmaß 37 nur eine geringe Abweichung auf (Toleranzmaß 30). - In
Fig. 7 ist die perspektivische Ansicht von zwei abgestuften, zweilagigen Ziegelstangen 13, 13' abgebildet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird auf der ersten Steinlage 10, 10', die bei der abgebildeten Variante aus vier Einzelsteinen 5 zusammengesetzt ist, eine zweite, um einen Ziegel kürzere, Steinlage 11, 11' so aufgebracht, dass die Ziegel 5 der jeweils oberen Lage 11, 11' zu jenen der unteren Lage um je die Hälfte versetzt sind. Die kürzere obere Steinlage 11, 11' ist mit der um einen Einzelstein 5 längeren unteren Steinlage 10, 10' durch ein Klebemittel, wie beispielsweise Heißschmelzkleber, verbunden, das in der Abbildung nicht dargestellt ist. Die Einzelsteine 5 sind ebenfalls mit einem Klebemittel, das nicht abgebildet ist, an den Stoßfugen 7 miteinander zu den Steinstangen 10, 10', 11 und 11' verbunden. Die Stirnflächen 6 der abgebildeten Steinstangen weisen komplementär ausgestaltete Nuten 14 und Federn 15 auf, wodurch die zweilagigen Ziegelstangen in der ersten Steinreihe 10, 10' formschlüssig miteinander verbunden werden können. -
Fig. 8 zeigt zwei miteinander in der ersten Steinlage 10, 10' knirsch gestoßene zweilagige Ziegelstangen 13, 13' gemäß derAbbildung 7 . In der zweiten Steinlage 11, 11' wird in die zwischen den beiden Steinlagen 11, 11' bestehenden Lücke 23 ein Einzelstein 5 eingesetzt, der die Lücke 23 schließt. Durch die hohe Maßgenauigkeit der zweilagigen Ziegelstangen 13, 13' kann die Größe der Lücke so gestaltet werden, dass es genügt, wenn der einzusetzende Einzelstein 5 hinsichtlich seiner Längenabmessung den einschlägigen Normen entspricht. Es ist somit beispielsweise nicht erforderlich, dass der einzusetzende Einzelstein 5 ein besonderes Untermaß aufweist oder unter Umständen geschnitten werden muss, damit er in die Lücke passt. Produktionsbedingte Längenabweichungen des die Lücke verschließenden Steines 5 können in den Stoßfugen zwischen Einzelstein 5 und den Steinlagen 11, 11'aufgefangen werden. - In
Fig. 9 ist eine zweilagige Ziegelstange 13 abgebildet, bei der die obere Steinlage 11 zu der unteren Steinlage 10 um eine halbe Steinlänge versetzt angeordnet ist. Im Gegensatz zu der in den Abbildungen 7 und 8 dargestellten Variante von zweilagigen Ziegelstangen weisen die untere Steinlage 10 und die obere Steinlage 11 die gleiche Anzahl von Einzelziegeln 5 auf. Die versetzte Anordnung der Einzelziegel 5 zu den Steinen der oberen 11 oder unteren 10 Steinlage sichert die Einhaltung des Überbindemaßes. -
Fig. 10 zeigt zwei miteinander verbundene zweilagige Ziegelstangen 13, 13' gemäßFig. 9 . Dadurch, dass die oberen Steinlagen 11, 11' gegenüber den unteren Steinlagen 10, 10' um jeweils eine halbe Steinlänge versetzt angeordnet ist, können die beiden zweilagigen Ziegelstangen 13, 13' im Verbund angeordnet werden. -
Fig. 11 zeigt eine Ziegelstange 1, auf deren oberer Lagerfläche 3 eine Ausgleichsschicht 17 aufgebracht ist. Diese Ausgleichsschicht 17 gleicht etwaige Höhentoleranzen der Ziegel 5 aus und verschließt die von der unteren Lagerfläche 2 zur oberen Lagerfläche 3 vertikal verlaufenden Hohlkammern 9 der einzelnen Ziegel 5, so dass keine Konvektionsströmung auftreten kann. Die Ausgleichsschicht 17 liegt auf den Ziegelstegen 24 auf und bildet eine planparallele Klebefläche 19 für etwaige darüber liegende Ziegel beziehungsweise Ziegelstangen. Die Ausgleichsschicht kann eine flächige oder faserige Armierung enthalten (nicht dargestellt), durch die die Festigkeit der Ziegelstange 1 deutlich erhöht werden kann. -
Fig. 12 zeigt eine schematische Vorderansicht einer Ziegelstange 1 mit Ausgleichsschicht unten 18 und oben 17. Diese Ausgleichsschichten gleichen fertigungsbedingte Höhentoleranzen der Einzelziegel 5 aus und bewirken eine Abdeckung der Ziegelhohlräume (nicht dargestellt) und verbessern damit die Luftdichtheit und Schalldämmung. Gegenüber der inFig. 11 abgebildeten Variante ist hier neben der oberen Lagerfläche 3 auch die untere Lagerfläche 2 durch eine Ausgleichsschicht abgedeckt. - In der
Fig. 13a und Fig. 13b ist ein Beispiel dafür dargestellt, wie erfindungsgemäße Ziegelstangen zu einer Mauerecke zusammengesetzt werden. Wie aus derAbbildung 13a ersichtlich, ist zu einer Ziegelstange 1, die aus vier ganzen Steinen 5 besteht, eine zweite Ziegelstange 1' um 90° verdreht gesetzt, die ebenfalls aus vier ganzen Steinen 5 besteht. Die Stirnfläche 6 der Ziegelstange 1, die an die um 90° verdrehte Ziegelstange 1' stößt, kann mit Dünnbettmörtel bestrichen werden (nicht abgebildet), um eine schubübertragende Verbindung der beiden Ziegelstangen zu erreichen und die Luftdichtheit zu erhöhen. - In jeder zweiten Lage, abgebildet in
Fig. 13b , werden dann die Ziegelstangen 1 und 1' so gesetzt, dass die Einzelsteine 5 der Ziegelstangen 1 und 1' so über den Einzelsteinen 5 der darunter liegenden Ziegelstangen liegen, dass das von den Baunormen vorgeschriebene Überbindemaß eingehalten wird. - Die Ausführung eines kraftschlüssigen Eckverbandes ist in den
Fig. 13a und 13b nur beispielhaft dargestellt, je nach Breite der zur Herstellung der Ziegelstangen verwendeten Einzelsteine ergeben sich unter Umständen andere Ausführungsformen. Generell kann die kraftschlüssige Verbindung von Wänden und Querwänden im Verband mit Ziegelstangen analog der Einzelziegelbauweise erfolgen, unterschiedlich ist allein die Größe der Elemente. - In
Fig. 14 ist die Stumpfstoßanbindung einer Ziegelstange 1 an eine quer dazu ausgerichtete Ziegelstange 1' abgebildet. Der Anschluss von Querwänden wird bereits seit längerem aus Zeit- und Kostengründen in der Regel mit Stumpfstoß ausgeführt. In der Abbildung wird die Ziegelstange 1 stumpf an die Ziegelstange 1' gestoßen und die Stumpfstoßfuge 25 vollständig mit Mörtel 26 geschlossen. Um die Stumpfstoßverbindung zugfest zu machen, werden die aneinander stoßenden Einzelziegel mit korrosionssicheren Mauerankern 27, beispielsweise aus flachen Edelstahlstreifen, miteinander verbunden. Ob Maueranker eingelegt werden und in welcher Mauerwerksschicht, beispielsweise jeder Mauerwerksschicht, jeder zweiten usw., ist abhängig von den statischen Anforderungen. - In
Fig. 15 wird ein (teilweise) mit Ziegelstangen 1 ausgefachter Skelettbau 28 abgebildet. Je nach Baumaßen sind die Ziegelstangen entsprechend vertikal und/oder horizontal zuzuschneiden. Die Verbindung der einzelnen Ziegelstangen 1 mit beispielsweise Dünnbettmörtel (nicht abgebildet) erfolgt vorzugsweise nur in den Lagerfugen 29, in den Stoßfugen 7 werden die Ziegelstangen 1 aneinander knirsch gestoßen und kein Klebemittel verwendet. Da die Ziegelstangen 1 auf Grund ihres Gewichtes nicht per Hand vermauert werden können, werden zum Anheben und Versetzen Hebewerkzeuge (nicht abgebildet) verwendet. Speziell bei der Ausfachung von Skelettbauten kann dies beispielsweise ein an den Seitenflächen der Ziegelstangen 1 einseitig angreifender Vakuumgreifer sein. -
Fig. 16 zeigt den Plan für eine Giebelwand 31, die aus Ziegelstangen 1 errichtet werden soll. Die Ziegelstangen sind aus ganzen Steinen 5 zusammengesetzt oder aus Halbsteinen 21 kombiniert mit Ganzsteinen 5. Bei der Errichtung von Ziegelmauerwerk ist speziell bei stark gegliedertem Mauerwerk der Anteil von Schnittsteinen 36 sehr hoch. Ziegelstangen bzw. Einzelsteine, die zugeschnitten werden müssen, sind in der Abbildung grau hinterlegt. Es ist daraus ersichtlich, dass eine hohe Anzahl von Schnittarbeiten erforderlich ist und eine Vorverlagerung von zumindest Schneidarbeiten in die Vorfertigung die Bauzeit auf der Baustelle reduzieren kann. - In
Fig. 17 wird eine Vorrichtung 35 zur Herstellung von Ziegelstangen gezeigt. Die abgebildete Ausführungsform weist eine schräg zur Horizontalen geneigte Auflagefläche 32 auf, auf die die Einzelsteine 5 manuell, halb- oder vollautomatisch aufgesetzt werden. Sofern die Einzelsteine 5 nicht ohnehin exakt in die Vorrichtung bzw. aufeinander gesetzt werden, gleiten sie durch die Schräge der Auflagefläche allein oder unter leichtem Druck gegen die untere Anlagefläche 33 bzw. gegen einen bereits in der Vorrichtung befindlichen Einzelstein. Durch die Schräge der Vorrichtung sind auch die Stirnflächen 6 der Einzelsteine 5 geneigt, so dass der Auftrag eines Klebemittels (nicht abgebildet) zur Verbindung der Einzelsteine untereinander leichter möglich ist, als wenn die Stirnflächen vertikal ausgerichtet wären. Durch die seitliche Anlagefläche 34 können die Seitenflächen 22 der Einzelsteine leichter plan ausgerichtet werden. Die abgebildete Vorrichtung kann durch spezielle Vorrichtungen zum Auftrag von Klebemitteln, Messvorrichtungen, Anpressvorrichtungen, Schleif-, Schneideanlagen usw. ergänzt werden (nicht abgebildet). -
Fig. 18 a zeigt eine Aufsicht auf die Stirnfläche 6 eines Ziegels 5, der sich am Anfang bzw. Ende einer Ziegeleinheit (nicht abgebildet) befindet. Wie die Abbildung zeigt, ist jeweils am linken bzw. rechten Rand der Stirnfläche 6 eine plattenförmige Längenausgleichsschicht 39 aufgebracht. Mit dieser Längenausgleichsschicht 39 wird die Differenz zwischen dem Istmaß 38 der Ziegeleinheit und dem gewünschten Sollmaß 37 ausgeglichen. Da das für die Ausgleichsschicht verwendete Material, wie beispielsweise Thermo-Holz, in der Regel leichter bearbeitbar ist als der Ziegel selbst, kann die Stärke 40 der Ausgleichsschicht 39 zunächst ein Übermaß aufweisen, die dann durch entsprechende Bearbeitung wie beispielsweise Schleifen soweit reduziert wird, dass die Stärke 40 der Ausgleichsschicht 39 zusammen mit der Istlänge 38 der Ziegeleinheit eine vorgegebene Länge mit einer hohen Maßgenauigkeit ergibt. Sofern die Längenausgleichsschicht 39 nicht aus selbstklebendem Material besteht, wird sie mittels geeigneten Klebemitteln, wie beispielsweise PU-Klebern, mit dem Ziegel 5 verbunden (nicht abgebildet). - In
Fig. 18b sind auf allen Federn 15 des Ziegels 5 Ausgleichsschichten 39 aufgebracht. Die Ausgleichsschichten 39 können verschiedene Formen aufweisen, sie können beispielsweise rund, eckig, platten- oder streifenförmig sein oder unterschiedliche Breiten besitzen. -
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Stirnfläche 6 einer Ziegeleinheit 1 auf der jeweils am Rand plattenförmige Längenausgleichsschichten 39 aufgebracht sind. Auch wenn die Höhe 41 der Längenausgleichsschicht nicht notwendigerweise der Höhe des Ziegels 5 entsprechen muss, also auch kürzer sein kann, sieht eine bevorzugte Ausgestaltungsform der Erfindung vor, dass die Höhe der Längenausgleichsschicht genau der Ziegelhöhe entspricht. -
Fig. 20 zeigt einen Ziegel 5, auf dessen Stirnfläche 6 die Längenausgleichsschicht 39 aus verformbarem Material, wie beispielsweise (Leicht)Mörtel, gebildet wird. Sofern der Auftrag der Längenausgleichsschicht 39 nicht bereits mit einer so hohen Genauigkeit erfolgt, dass die Längenausgleichsschicht die gewünschte Stärke 40 aufweist, kann die Längenausgleichsschicht beispielsweise durch Abstreifen des überflüssigen Mörtels oder durch Zusammenpressen auf die erforderliche Schichtstärke 40 gebracht werden. In der Abbildung ist die rechte Längenausgleichsschicht noch ohne weitere Bearbeitung dargestellt, während die linke Längenausgleichsschicht beispielsweise durch Zusammenpressen auf die gewünschte Stärke 40 gebracht wurde. -
Fig. 21 a zeigt die Aufsicht auf die Stirnflächen 6 zweier Ziegeleinheiten 1, 1'. Je nach konkreter Form der Stirnfläche 6 können die Längenausgleichsschichten 39 sowohl auf den Federn 15 und / oder in den Nuten 14 der Stirnflächen 6 aufgebracht sein. - In der in
Fig. 21b dargestellten Variante sind die Stirnflächen 6 zweier Ziegeleinheiten 1, 1' abgebildet, bei denen sich auf der Stirnfläche 6 jeder Ziegeleinheit 1, 1' eine Längenausgleichsschicht 39 befindet und die so auf den Stirnflächen 6 angeordnet sind, dass sie einander genau gegenüberliegen. - In
Fig. 22 ist eine Längenausgleichsschicht 39 abgebildet, die sich zwischen zwei Ziegeln 5 befindet. Da die Stirnfläche 6 von Ziegeln 5 nicht immer einen Winkel von 90° aufweist, können durch eine unterschiedliche Stärke 40 der Längenausgleichsschicht kleinere Winkelabweichungen der Stirnflächen 6 zur Vertikalen ausgeglichen werden. -
- 1, 1'
- Ziegeleinheit
- 2
- untere Lagerfläche
- 3
- obere Lagerfläche
- 4
- Armierung
- 5
- Ziegel
- 6
- Stirnfläche
- 7
- Stoßfuge
- 8
- Berührungsfläche
- 9
- Hohlkammer
- 10, 10'
- untere Steinlage
- 11, 11'
- obere Steinlage
- 12
- zweilagige Ziegelstange
- 13, 13'
- abgestufte zweilagige Ziegelstange
- 14
- Nut
- 15
- Feder
- 16
- Klebematerial
- 17
- Ausgleichsschicht oben
- 18
- Ausgleichsschicht unten
- 19
- Klebefläche auf Ausgleichsschicht
- 20
- Hohlräume
- 21
- Halbstein
- 22
- Seitenfläche
- 23
- Lücke
- 24
- Ziegelsteg
- 25
- Stumpfstoßfuge
- 26
- Mörtel
- 27
- Maueranker
- 28
- Skelettbau
- 29
- Lagerfuge
- 30
- Toleranzmaß
- 31
- Giebelwand
- 32
- Auflagefläche
- 33
- untere Anlagefläche
- 34
- seitliche Anlagefläche
- 35
- Herstellungsvorrichtung
- 36
- Schnittsteine
- 37, 37'
- Sollmaß
- 38
- Istmaß
- 39
- Längenausgleichsschicht
- 40
- Dicke der 39
- 41
- Höhe
Claims (16)
- Vorgefertigte Ziegeleinheit, insbesondere Ziegelstange (1, 1',....,...., 12, 13, 13'), bestehend aus mindestens zwei oder mehr wenigstens in horizontaler Richtung miteinander verbundenen, insbesondere verklebten, Einzelziegeln (5),
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßabweichung der Ziegeleinheit (1, 1',....,....), insbesondere in der horizontalen Länge, von einem Sollmaß (37) ein vorgegebenes Toleranzmaß (30) nicht überschreitet. - Ziegeleinheit (1, 1',....,.......) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass- das Toleranzmaß (30) in der Länge ± 1,5 mm, insbesondere ± 1,0 mm, insbesondere ± 0,5 mm beträgt, und/oder- das Toleranzmaß in der Höhe ± 1,0 mm, insbesondere ± 0,5 mm, insbesondere ± 0,3 mm beträgt. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ziegeleinheit (1, 1',....,....,....) in der Höhe aus mehreren, vorzugsweise zwei, Steinlagen (10, 10', 11, 11') besteht. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass- als Kleber (16) in den Stoßfugen (7) zwischen den Einzelziegeln (5) der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) ein mineralischer Kleber, insbesondere in Form eines optimierten Mörtels (26), insbesondere mit verbessertem Wärme/Schallschutz und/oder mechanischer Festigkeit, verwendet wird, und/oder- als Kleber (16) ein Kleber auf Kunststoffbasis, insbesondere ein ZweiKomponenten-Kleber oder ein Heißschmelzkleber, verwendet wird. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lagerfläche (3) zur unteren Lagerfläche (2) der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) von der exakten Parallelität maximal um ein vorgegebenes Toleranzmaß, insbesondere maximal um ± 1,0 mm, besser maximal um ± 0,5 mm, abweicht. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass- die Einhaltung des Toleranzmaßes (30) in der horizontalen Länge der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) und/oder des rechten Winkels von oberer oder unterer Lagerfläche (3, 2) zur Stirnfläche (6) erreicht wird durch eine vertikal verlaufende Längenausgleichsschicht (39) auf wenigstens einer der Stirnflächen (6),- die aus einem Formteil aus einem Material, das insbesondere leichter bearbeitbar ist als Ziegel, etwa Thermo-Holz oder aus einem formbaren, insbesondere aushärtbaren, Material wie etwa Mörtel besteht. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ziegeleinheit (1, 1',....,....) eine horizontale Armierung aufweist, die die Öffnungen der vertikalen Ziegelhohlräume (20) wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, verschließt, wobei die Armierung (4) auf der oberen Lagerfläche (3) und/oder unteren Lagerfläche (2) der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) und/oder bei mehrlagigen Ziegeleinheiten (12, 13, 13',....,....) in der Lagerfuge (29) zwischen den Steinlagen (10, 10', 11, 11') angeordnet ist. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ziegeleinheiten (1, 1',....,....) aus Planziegeln hergestellt sind. - Ziegeleinheit (1, 1',....,....) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei mehrlagigen Ziegeleinheiten (12, 13..) die Steine einer Lage zu den Steinen der darunter und darüber befindlichen Lage in Längsrichtung versetzt angeordnet sind, insbesondere mindestens um das vorgeschriebene Überbindemaß versetzt, angeordnet sind, insbesondere um eine halbe Steinlänge versetzt angeordnet sind. - Ziegeleinheit (1, 1',...) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass- bei mehrlagigen Ziegeleinheiten (12, 13..) die Anzahl von Steinen einer Lage (10, 10') die gleiche oder um einen Stein geringer ist wie in der darunter bzw. der darüber angeordneten Steinlage (11, 11'), und/oder- die Ziegeleinheiten (1, 1',....,....) nur ganze Einzelsteine (5) enthalten oder auch einen halben Stein enthalten.
(Herstellung Ziegeleinheit) - Verfahren zum Herstellen einer Ziegeleinheit (1, 1',....,....), insbesondere einer Ziegelstange, aus mehreren, wenigstens in horizontaler Richtung miteinander verbundenen Einzelziegeln (5),
dadurch gekennzeichnet, dass durch Ausgleichsmaßnahmen bei der Herstellung der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) ein vorgegebenes Toleranzmaß (30) der fertigen Ziegeleinheit (1, 1',....,....) als Abweichung vom Sollmaß eingehalten wird, und die Ziegeleinheiten (1, 1',....,....) anschließend hinsichtlich wenigstens eines Istmaßes, insbesondere der Länge, in Sollmaß-Klassen, z. B. in 1 mm-Stufen, sortiert werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass beim Verkleben die Klebeflächen (19) zum Zwecke der Verbesserung der Klebequalität vorbehandelt, insbesondere gereinigt, vorgenässt und/oder mit einem Haftgrund versehen werden und/oder dem Mörtel Haftmittel-Zusätze oder Zusatzstoffe wie etwa Fasern, insbesondere Glasfasern, zugegeben werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass für Ziegeleinheiten (1, 1',....,....), die insbesondere eine Randfunktion erfüllen sollen, auch Einzelziegel (5) mit Sonderformaten wie etwa Halbziegel oder Eckziegel, verwendet werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach dem Verbinden aller Ziegel (5) einer Ziegeleinheit (1, 1',....,....) miteinander und deren Aushärtung eine vertikal verlaufende Längenausgleichsschicht (39) auf einer oder beiden Stirnflächen (6) der Ziegeleinheit (1, 1',....,....) aufgebracht wird, die insbesondere eine Dicke von ≤ 5 mm aufweist. (Seite 19) - Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei einem formbaren, insbesondere aushärtbaren Material wie etwa Mörtel als Ausgleichsschicht (39) entweder- die Ausgleichsschicht mit einem leichten Übermaß aufgetragen und beispielsweise durch Abstreifen des überflüssigen Mörtels die Schichtstärke der Ausgleichsschicht auf das benötigte Sollmaß gebracht wird oder- die Ziegeleinheit mit dem auf der Stirnfläche aufgebrachten Mörtel gegen eine feste Vorrichtung so weit gepresst wird, dass die Schichtdicke des Mörtels im gewünschten Ausmaß reduziert wird, oder- bei einem Formteil als Ausgleichsschicht (39) das Übermaß des aufgebrachten Formteiles durch abrasive Bearbeitung wie Schleifen oder Fräsen beseitigt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die für die Erstellung eines konkreten Gebäudes vorgesehenen Ziegeleinheiten (1, 1',....,....) als Bausatz vorkonfektioniert werden, insbesondere zugeschnitten, vorgefräst und vorgeschlitzt werden, sofern notwendig.
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