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DE102007042000B4 - Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung - Google Patents

Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung Download PDF

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DE102007042000B4
DE102007042000B4 DE102007042000.7A DE102007042000A DE102007042000B4 DE 102007042000 B4 DE102007042000 B4 DE 102007042000B4 DE 102007042000 A DE102007042000 A DE 102007042000A DE 102007042000 B4 DE102007042000 B4 DE 102007042000B4
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masonry
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Abstract

Zweischaliges Mauerwerk mit hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Schalen mit Paneelen aus hydrophoben, mikroporösen Wärmedämmstoffe aufgefüllt ist, die ohne Bindemittel verpresst sind und unter Zusatz von Organosilanen hydrophobiert sind.

Description

  • Die Wärmedämmung von Gebäuden, zur Einsparung von Heizenergie, hat vor dem Hintergrund knapper werdender fossiler Energieressourcen und der Notwendigkeit einer Reduzierung des CO2-Ausstoßes einen hohen Stellenwert erreicht. Diese steigenden Anforderungen an eine Optimierung des Wärmedämmschutzes für Gebäude, gilt im gleichen Maße für Neubauten, als auch für Bauten im Bestand.
  • Stand der Technik:
  • Baustoffe wie Stahl, Beton, Ziegelwerk und Glas, aber auch Natursteine sind relativ gute Wärmeleiter, so dass die daraus errichteten Außenwände von Gebäuden bei kalter Witterung sehr schnell die Wärme von der Innenseite an die Außenseite abgeben.
  • DE 103 15 649 A1 offenbart Ziegelstein zur Erzeugung von wärme- und schallgedämmtem Mauerwerk von Gebäuden, mit einer Außenschale und einer Innenschale, die zusammen einen Dämmbereich begrenzen, wobei die beiden Schalen und der Dämmbereich als eine einzelne Komponenten ausgebildet sind, welche zu einem festen, einstückigen Verbund zusammengefügt sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Weiterentwicklung eines solchen zweischaligen Systems.
  • Die Entwicklung geht daher zum einen zur Verbesserung der Isolationseigenschaften durch Steigerung der Porosität dieser Baustoffmaterialien, wie z. B. bei Beton und Ziegelwerk, und zum anderen zur Verkleidung der Außenwände mit Wärmedämmstoffmaterialien, wie z. B.:
  • Organische Wärmedämmstoffe
    • • Geschäumte Kunststoffe wie Polystyrol, Neopor, Polyurethan
    • • Holzfaserwerkstoff wie Holzwolle und Kork
    • • pflanzliche oder tierische Fasern wie z. B. Hanf, Flachs, Wolle
  • Anorganische Wärmedämmstoffe
    • • Mineral-, Glaswolle, Schaumglas in Plattenform
    • • Kalzium-Silikat- und Gipsplatten
    • • mineralische Schäume wie Porenbeton, Bimsstein, Perlite und Vermiculite
  • Diese aufgeführten herkömmlichen Wärmedämmstoffe werden, vornehmlich in Form von geschäumten oder verpressten Platten, zusammen mit anderen Schichten, als Verbundsystem für die Fassadenisolierung eingesetzt. Sie zeigen allerdings folgende Schwächen im Detail: Alle diese Stoffe haben für die heute geforderten hohen Ansprüche eine zu geringe und nicht anhaltende Wärmedämmungseffektivität. Die Wärmeleitzahlen liegen durchgehend über 0,040 W/mK und haben daher einen hohen Raumbedarf.
  • Weitere Nachteile sind
    • • zu hohe Wasseraufnahme, schlechtes Feuchtigkeitsverhalten
    • • zeit- und kostenaufwändige Anbringung an die Fassade (z. B. kleben, dübeln, schrauben, anbringen von Trägersystemen usw.; hierbei sind Wärmebrücken zum Teil vorprogrammiert)
    • • zusätzliche Verbundschichten z. B. zur Haftung von Verputzen notwendig
    • • bei organischen Isolierstoffen kommt die Brennbarkeit hinzu
  • Sehr gute Isolierwirkung zeichnen die Vakuumisolationspaneele, auch VIP genannt aus. Mit einer Wärmleitfähigkeit von etwa 0,004 bis 0,008 W/mK (je nach Kernmaterial und Unterdruck), weisen die Vakuumisolationspaneele eine 8 bis 25 mal bessere Wärmdämmwirkung wie konventionelle Wärmedämmsysteme aus. Sie ermöglichen daher schlanke Konstruktionen mit optimaler Wärmdämmung. Diese VIP-Technologie weist aber folgende gravierende Nachteile auf:
    • • Wenn diese evakuierten Paneelen - was in der rauen Baubranche an der Tagesordnung ist - durch Beschädigungen belüftet werden, so bedeutet dies das Ende der sehr guten Wärmedämmung
    • • Durch die notwendigen, gasundurchlässigen Barrieren sind die Paneelen nicht atmungsaktiv
    • • Handling und Verarbeitbarkeit vor Ort sind schwierig, bzw. nicht möglich
    • • Bei kleinen Einheiten werden, durch Bildung von Wärmebrücken, die guten Dämmeigenschaften weitgehend wieder aufgehoben.
    • • Die Lebensdauer ist durch die Diffusionsmöglichkeit von Gasen, durch die Barriere in die Vakuumpaneele, zeitlich begrenzt.
  • Hohlbausteine mit integrierter Wärmedämmung, haben den Vorteil, dass der Ziegelhauscharakter bei der Bauausführung erhalten bleibt. Hierbei werden die Hohlräume des Bausteins mit porösen Wärmedämmmaterialien wie Styroporschaum oder Perlite-Schaum gefüllt. Trotz des guten Wärmedämmcharakters der integrierten Wärmedämmfüllung geht dieser Vorteil durch die hohe Wärmeleitzahl des Scherbens, vor allem im Bereich der Stege, wieder verloren.
  • Es wurde nun ein Wärmedämmstoffsystem gefunden, das diese bestehenden Mängel weitgehend eliminiert und daher deutliche Vorteile aufweist.
    • • sehr geringe, anhaltende Wärmeleitzahl (λ ~ 0,018-0,020 W/mK), daher geringer Raumbedarf
    • • keine Feuchtigkeitsaufnahme
    • • gute Atmungsaktivität, daher kein Feuchtigkeitsstau
    • • Vermeidung von Wärmbrücken durch uneingeschränkte Maß-Möglichkeiten
    • • Brandklasse (A1 und A2)
    • • Ziegelhauscharakter des Gebäudes bleibt erhalten
    • • langer Lebenszyklus
  • Das erfindungsgemäße Dämmstoffsystem ist ein zweischaliges Mauerwerk mit integriertem Kern aus hydrophoben, mikroporösen Kernmaterialien.
  • Mikroporöse Wärmedämmmaterialien beinhalten als Basismaterial hochdisperse Substanzen als Konvektionsblocker, deren Teilchengröße im Nano-Bereich liegt und Trübungsmittel zur Adsorbtion und Reflektion von Wärmestrahlung. Hinzu kommen Fasern, zur Verstärkung des Systems. Bevorzugt als Basismaterialien sind pyrogene Kieselsäuren. Erfindungsgemäß werden daher diese hydrophilen Dämmmstoffe mit Organosilanen umgesetzt und dadurch hydrophob gestaltet.
  • Pyrogene Kieselsäuren werden durch Flammenhydrolyse von flüchtigen Siliciumverbindungen wie z. B. organischen und anorganischen Chlorsilanen hergestellt. Diese pyrogenen Kieselsäuren weisen sich durch eine hohe poröse Struktur aus. Weitere Komponenten dieser Mischung sind Verbindungen, die Wärmestrahlen im Infrarotbereich adsorbieren, streuen und reflektieren können. Sie werden allgemein als Trübungsmittel bezeichnet. Vorzugsweise weisen diese Trübungsmittel im Infrarot-Spektralbereich ein Maximum zwischen 1,5 und 10 µm auf. Die Partikelgröße dieser Teilchen liegt vorzugsweise zwischen 0,5-15 µm. Beispiele für derartige Substanzen sind Titanoxide, Zirkonoxide, Ilmenit, Eisentitanat, Eisenoxid, Zirkonsilikat, Siliciumcarbid, Manganoxid und Ruß.
  • Zur Armierung, also zur mechanischen Verstärkung, werden Fasern mit eingesetzt. Diese Fasern können anorganischen oder organischen Ursprungs sein.
  • Beispiele für anorganische Fasern sind Glaswolle, Steinwolle, Basalt-Fasern, Schlacken-Wolle und keramische Fasern, die aus Schmelzen von Aluminium und/oder Siliciumdioxid, sowie weiteren anorganischen Metalloxiden bestehen. Reine Siliciumdioxidfasern sind z. B. Silica-Fasern. Organische Fasern sind z. B. Cellulosefasern, Textilfasern oder Kunststofffasern. Zum Einsatz kommen folgende Dimensionen: Durchmesser 1-12 µm, bevorzugt 6-9 µm; Länge 1-25 mm, bevorzugt 3-10 mm.
  • Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen können der Mischung anorganische Füllmaterialien zugesetzt werden. Zum Einsatz kommen verschiedene, synthetisch hergestellte Modifikationen von Siliciumdioxid wie z. B. Kieselsäureaerogele, gefällte Kieselsäuren, Lichtbogenkieselsäuren, SiO2-haltige Flugstäube, die durch Oxidationen von flüchtigem Siliciummonoxid, die bei der elektrochemischen Herstellung von Silicium oder Ferrosilicium entstehen. Ebenso Kieselsäuren, die durch Auslaugen von Silkaten wie Calziumsilicat, Magnesiumsilicat und Mischsilicaten wie z. B. Olivin (Magnesium-Eisensilicat) mit Säuren hergestellt werden. Ferner kommen zum Einsatz natürlich vorkommende SiO2-haltige Verbindungen wie Diatomenerden und Kieselgure.
  • Ebenfalls können zur Anwendung kommen: thermisch aufgeblähte Mineralien wie Perlite und Vermiculite. Je nach Bedarf können feinteilige Metalloxide wie Aluminiumoxid, Titandioxid, Eisenoxid zugesetzt werden.
  • Außerdem können leichte organische Füllstoffe wie Fasern, oder Sägeabfälle die bei der Verarbeitung organischer Schäume wie Polyurethan oder Polystyrol anfallen zugesetzt werden. Diese Materialien verfügen über niedrige Dichten (< 100 kg/m3) und führen somit nicht zu einer Erhöhung der Dichte des mikroporösen Dämmstoffkerns.
  • Das Kernmaterial muss nicht nur Wasser abstoßen, sondern auch die Anlagerung und Aufnahme von Feuchtigkeit verhindern.
  • Verursacher dieser Feuchtigkeitsaufnahme, sind die auf der Kieselsäure platzierten Silanolgruppen, an denen sich das Wasser anlagert. Es ist bekannt ( DE3037409 A1 ), Kernmaterialien, die aus geschäumten Perliten bestehen, mit Alkali- und/oder Erdalkalistearaten, Silikonaten, Wachsen und Fetten wasserabstoßend zu gestalten. Mit diesen Substanzen findet vor allem eine Oberflächenbelegung, die unter dem Namen „coating“ geläufig ist, statt. Die so behandelten Kernmaterialien sind zwar für flüssiges Wasser abstoßend, absorbieren aber Wasserdampf, in Form von Luftfeuchtigkeit, und führen damit zu einer Verschlechterung der Dämmeigenschaften.
  • Aus der DE 4221716 A1 zum Beispiel ist es bekannt, pyrogene Kieselsäuren mit Organosilanen umzusetzen und damit hydrophob, d. h. Wasser abweisend zu machen. Derartige hydrophobe Kieselsäuren lassen sich aber nicht ausreichend verdichten und sind nicht verpressbar, da eine Verzahnung der Kieselsäureteilchen der Silanolgruppen durch die Absättigung mit organischen Gruppen nicht mehr gegeben ist. Ebenfalls ist eine Verpressung einer mit hydrophober Kieselsäure versehenen Mischung nicht möglich.
  • Die Hydrophobierung der mikroporösen Wärmedämmstoffe geschieht erfindungsgemäß mit Organosilanen. Bei dieser Umsetzung findet eine Reaktion der Silanolgruppen der Kieselsäure mit den wasserabweisenden Organosilylgruppen der Silane statt. Diese Umsetzung kann sowohl erstens, unmittelbar vor der Verpressung oder/und während des Pressvorganges, als auch zweitens, nach der Verpressung stattfinden.
  • Bevorzugt wird die erste Möglichkeit, da sie weniger Verfahrensschritte aufweist und damit einfacher und wirtschaftlicher durchzuführen ist. Bei beiden Varianten findet die Verpressung zu Paneelen ohne Bindemittelzusatz statt.
  • Die Zugabe der Organosilane kann erfolgen in flüssiger Form während des Mischprozesses am Ende der Mischabfolge, unmittelbar vor der Verpressung. Dabei ist es notwendig, dass eine innige Durchmischung der verschiedenen Komponenten gewährleistet ist.
  • Die Reaktion der Organosilane mit den Silanolgruppen der Kieselsäure findet dabei während des Pressvorganges oder unmittelbar danach statt. Die Reaktion der Silane mit dem mikroporösen Dämmmaterial kann durch Wärmezuführung beschleunigt werden. Dies kann durch eine Erwärmung des Pressstempels während des Pressvorganges oder, unmittelbar nach der Verpressung, durch kurze Erwärmung der Paneele selber erfolgen. Die hierbei angewandten Temperaturen liegen bei 40-90°C, vorzugsweise 50-70°C.
  • Wie bereits oben beschrieben, ist es möglich, verpresste, hydrophile, mikroporöse Formkörper in einem zusätzlichen Arbeitsschritt mit Organosilanen zu hydrophobieren. Dies kann durch Umsetzung der Silane in gasförmiger oder auch flüssiger Form geschehen. Letztere Methode kann zur Zerstörung der Kieselsäurestruktur führen und ist deshalb ungeeignet. Die Umsetzung wird bei der gasförmigen Beaufschlagung unter erhöhten Temperaturen von 70-160°C und unter leichtem bis mittlerem Überdruck (0,2-2,5 bar), z. B. in Autoklaven durchgeführt.
  • Die bei beiden Herstellungsmethoden (Hydrophobierung vor und nach Verpressung) entstehenden Spaltprodukte wie z. B. Ethanol, Chlorwasserstoff oder Ammoniak, können durch nachträgliches Erhitzen der hydrophobierten Platten auf 50-85°C entfernt werden.
  • Durch Zugabe von geringen Mengen polarer Substanzen wie Wasser und Alkohol bei beiden Prozessen, kann die Reaktionsgeschwindigkeit ebenfalls beschleunigt werden. Eine Zugabe von Bindemitteln zur Erhöhung der Plattenfestigkeit ist unerwünscht, da diese die Wärmedämmeigenschaften negativ beeinflussen.
  • Die eingesetzten Organosilane haben gegenüber den herkömmlichen Hydrophobiermitteln wie Stearaten, Siliconaten Wachsen und Fetten, usw., den entscheidenden Vorteil, dass sie leicht verdampfbar sind. Die Dampfdrücke der eingesetzten Organosilane liegen zwischen 20 und 250 hPa bei 20°C. Die Siedepunkte der einsetzbaren Organosilane liegen zwischen 40 und 130°C. Dadurch ist eine optimale Verteilung der Organosilane auf der mikroporösen Wärmedämmstoffmischung, ohne Zerstörung der Kieselsäurestruktur gewährleistet.
  • Zum Einsatz kommen Verbindungen der Formeln Rn-Si-X4-n wobei n = 1, 2 oder 3 sein kann
    oder
    R3Si-Y-SiR3 wobei Y NH oder O sein mit R-= -CH3 und/oder H -C2H5 X = Cl oder Br -OCH3 -OC2H5 -OC2H5 Derartige Verbindungen sind z. B. (CH3)3SiCl [Trimethylchlorsilan]; (CH3)2SiCl2 [Dimethyldichlorsilan]; CH3SiCl3 [Monomethyltrichlorsilan] oder (CH3)3SiOC2H5 [Trimethylethoxisilan]; (CH3)2Si(OC2H5)2 [Dimethyldiethoxisilan]; CH3Si(OC2H5)3 [Methyltriethoxisilan] sowie (CH3)3SiNHSi(CH3)3 [Hexamethyldisilazan]; (CH3)3SiOSi(CH3)3 [Hexamethyldisiloxan]. Bevorzugt werden erfindungsgemäß Trimethylethoxisilan, Dimethyldiethoxisilan, Methyltriethoxisilan, Hexamethyldisilazan
  • Die Zusatzmenge der Silane hängt von der spezifischen Oberfläche (BET-Oberfläche) der Kieselsäuren, deren Anteil an der Mischung, sowie der Art der Silane ab. Die Zugabemenge liegt zwischen 0,5-10 Gew.-% der Mischung, vorzugsweise zwischen 1 und 6 Gew.-%. Die Zugabe der Silane erfolgt während der Mischungsherstellung in flüssiger Form, dabei ist es notwendig, dass eine innige Durchmischung der einzelnen Komponenten stattfindet.
  • Die Herstellung der mikroporösen Dämmstoffmischung kann generell in diversen Mischaggregaten stattfinden. Bevorzugt kommen jedoch Planetenmischer zur Anwendung. Hierbei ist es vorteilhaft, die Fasern zuerst mit einem Teil der zweiten Mischkomponenten als eine Art „masterbatch“ vorzumischen, um damit ein vollständiges Aufschließen der Fasern zu gewährleisten. Nach dem Faseraufschluss erfolgt die Zugabe des größten Teils der Mischkomponenten. Bei den insito-hydrophobierten Platten geschieht die Zugabe der flüssigen Silane als letztes in der Mischabfolge.
  • Unmittelbar nach Beendigung des Mischprozesses wird das Mischgut zu maßgenauen Platten verpresst.
  • Die Rohdichte dieser Platten kann, je nach Wahl der Komponenten, zwischen 100-450 g/l, vorzugsweise 150-300 g/l betragen.
  • Die λ-Werte liegen im Bereich von nur 17-22 mW/mK. Im Vergleich, Perlite mit einer Rohdichte von 120 g/l, je nach Abbindemittel 45-60 mW/mK.
  • Plattengröße und Plattenstärke können individuell, je nach Bedarf eingestellt werden. Bei notwendiger Anpassung vor Ort können die Paneele in den Längenmaßen nachbearbeitet werden.
  • Die hydrophoben Paneele werden eingesetzt in zweischaligen Mauerwerken aus Ziegel-, Beton- und Leichtbetonmauern oder in Strukturelementen wie z. B. Rigipsplatten.
  • Zweischalige Mauersysteme
  • Bei einem zweischaligem Mauerwerk handelt es sich um ein Mauerwerk mit zwei Mauerschalen mit einem Zwischenraum. Damit die einzelnen Schalen standfester sind, werden sie in regelmäßigen Abständen durch Mauerwerksanker oder Verbundziegel miteinander verbunden. Der Zwischenraum zwischen beiden Mauerwänden sollte so schmal wie möglich gehalten sein und 15 cm nicht überschreiten.
  • Der Zwischenraum kann mit den bereits eingangs erwähnten Wärmedämmmaterialien aufgefüllt werden.
  • Erfindungsgemäß werden zur Wärmdämmung Paneele mit mikroporösem, hydrophoben Wärmedämmkern zwischen den beiden Mauerschalen eingefügt. Der Zwischenraum zwischen den beiden Mauerschalen kann an die jeweilige Stärke des Dämmmaterials angepasst werden, kann aber auch zusätzlich mit einem Luftspalt versehen sein.
  • Statt einer Paneele in der gewollten Dämmstärke, können auch zwei Paneelen mit halber Dämmstärke gegeneinander versetzt eingebaut werden. Hierdurch werden eventuelle Wärmebrücken vermieden. Bei Maßgenauigkeit von Mauerspalt und Paneele kann auf eine Verankerung derselben verzichtet werden, andernfalls reichet eine punktuelle Ausschäumung mit PUR-Schaum zur Fixierung der Wärmdämmung. Ebenso ist es möglich, die hydrophobe, mikroporöse Wärmedämmung mit Paneelen anderer Materialien zu kombinieren.
  • Durch die Atmungsaktivität der eingesetzten Paneele kann eine Belüftung des zweischaligen Systems wegfallen. Um Wärmebrücken zu vermeiden, kann gegebenenfalls auf den Einsatz von metallischen Mauerankern verzichtet werden. Dies ist möglich, wenn Verbundziegel zur Stabilisierung des Systems eingebaut werden. Diese Verbundziegel können aus Hohlbausteinen mit integrierter Wärmedämmung bestehen, insbesondere aber aus Hohlbausteinen mit integrierter, hydrophober, mikroporöser Wärmdämmung.
  • Die Flächengröße der eingesetzten Wärmedämmpaneelen richtet sich nach der verwendeten Ziegelgröße und der Anzahl der Bausteine pro vorher fest zu legender Fläche. Idealerweise kann die Paneelflächengröße so gewählt werden, dass immer nach einer bestimmten Mauerhöhe (3 oder 4 Ziegel), eine Reihe Verbundziegel, mit integriertem Wärmedämmstoffkern zur Vermeidung größerer Wärmebrücken, vermauert werden kann. Idealerweise könnten pro Fläche von 4 x 3 Ziegeln (Größe pro Ziegel ca. 25 x 25 cm) eine Wärmedämmplatte von ca. 100 x 75 cm Flächengröße eingesetzt werden.
  • Die Stärke des Gesamtsystems - zweischalige Mauer einschließlich Wärmedämmung - kann so gewählt werden, dass eine Verbundziegelstärke gleich groß ist wie die Gesamtmauerstärke.
  • Beim Mauern des zweischaligen Systems dürfen die erfindungsgemäßen Paneele mit Feuchtmörtel und Wasser in Kontakt kommen, ohne dass eine Wasseraufnahme im Dämmstoff stattfindet und damit eine Verschlechterung der Isolationswirkung eintritt. Die Paneele sind beim Einbau leicht handhabbar und können auf die notwendige Dimension und Konfiguration nachbearbeitet werden.
  • Das erfindungsgemäße zweischalige Wärmedämm-Verbundmauersystem ist atmungsaktiv und führt zu keinem Feuchtigkeitsstau, und daraus resultierender Schimmelbildung.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Dämmstoffsystem ist, wenn gewollt, bei gleichzeitigem hohen Lebenszyklus, eine schlanke Mauerkonstruktion mit Erhalt des „Ziegelhauscharakters“ oder, wenn gewollt, bei größeren Dämmstärken, eine hocheffiziente Wärmdämmung hin zu Passiv- und Nullenergiehäusern, gegeben.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden sind ein Beispiel des erfindungsgemäßen hydrophoben, mikroporösen Wärmdämmstoffes in zweischaligen Mauerwerken (A) und ein Vergleichsbeispiel mit herkömmlichem Kernmaterial (B - geschäumtes Perlit) wiedergegeben.
  • Die Mischungen wurden in einem Zyklonmischer bei 3000 UpM durchgeführt.
  • Zur Messung der Wärmeleitzahl (λ-Wert), wurde aus dem Mischgut, auf einer hydraulischen Presse, bei einem Druck von ca. 50 kg/cm2 ein Formkörper mit den Dimensionen 1.000 x 750 x 60 mm gepresst.
  • Rezeptur:
    Pyrogene Kieselsäure (BET-Oberfläche 200 m2/g) 70 Gew.-%
    Glasfaser (Länge 6 mm; Stärke 7 µm) 3 Gew.-%
    Rutil (Korngröße ca. 10 µm) 25 Gew.-%
    Trimethylethoxisilan 2 Gew.-%
    Gewicht der Gesamtmischung: 10.000 g
  • 300 g Fasern, 750 g Rutil und 2.000 g Kieselsäure wurden zunächst 3 min lang, zum Aufschluss der Fasern vorgemischt.
  • Anschließend wurde der Rest der Festkomponenten (5.000 g Kieselsäure, 1.750 g Rutil) zugegeben und weitere 2 min gemischt. In diese Mischung wurden dann 200 g Trimethylethoxisilan gegeben und eine weitere Minute gerührt.
  • Der fertigen Mischung wurden 9.000 g entnommen und zu einem Festkörper der Außenmaße 1.000 x 750 x 60 mm verpresst. Dieser Formkörper wurde anschließend 3 min lang auf 80°C erhitzt.
  • Mischung B:
  • Rezeptur:
    Geschäumtes Perlit 68 Gew.-%
    Kali-Wasserglas 32 Gew.-%
    Gewicht der Gesamtmischung: 10.000 g
  • Die Komponenten wurden 5 min lang im gleichen Mischaggregat wie (A) gemischt. 9.900 g der Mischung wurden zu einem Formkörper mit den gleichen Außenmaßen wie (A) verpresst und anschließend 20 min lang auf 150°C erhitzt.
  • Ergebnisse:
  • Mischung Maße (mm) Gewicht (g) Rohdichte kg/m3 λ-Wert W/mK
    A 1.000 x 750 x 60 9.000 200 0,018*
    B 1.000 x 750 x 60 9.900 220 0,054*
    * gemessen an einer ausgesägten Platte der Größe 25 x 25 cm
  • Im Verbundsystem im zweischaligen Mauerwerk wird folgende Anordnung angenommen:
  • Mischung A
    1. a) Mauerwerk-Vorderschale: 16,5 cm Ziegel mit λ-Wert = 0,68 W/mK
    2. b) Hydrophobe, mikroporöse Dämmung: 6 cm mit A -Wert = 0,018 W/mK
    3. c) Mauerwerk-Hinterschale: 16,5 cm Ziegel mit A -Wert = 0,68 W/mK Hieraus ergibt sich ein rechnerischer K-Wert von 0,26 W/m2K
  • Mischung B
    1. a) Mauerwerk-Vorderschale: 16,5 cm Ziegel mit λ-Wert = 0,68 W/mK
    2. b) Perlite Dämmung: 6 cm mit A -Wert = 0,054 W/mK
    3. c) Mauerwerk-Hinterschale: 16,5 cm Ziegel mit A -Wert = 0,68 W/mK Hieraus ergibt sich ein rechnerischer K-Wert von 0,63 W/m2K

Claims (13)

  1. Zweischaliges Mauerwerk mit hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Schalen mit Paneelen aus hydrophoben, mikroporösen Wärmedämmstoffe aufgefüllt ist, die ohne Bindemittel verpresst sind und unter Zusatz von Organosilanen hydrophobiert sind.
  2. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Paneele so hergestellt sind, dass dem mikroporösen Wärmedämmstoff, in der letzten Mischabfolge, unmittelbar vor der Verpressung Organosilane zugeführt werden.
  3. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Paneele so hergestellt sind, dass die Hydrophobierung mit Organosilanen nach Verpressung der mikroporösen Wärmedämmstoffmischung stattfindet.
  4. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Hydrophobierung eingesetzten Organosilane Siedepunkte haben, die bei Normaldruck zwischen 45°C und 130°C liegen.
  5. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Organosilane folgende Strukturformeln haben: Rn-Si-X4-n wobei n = 1, 2 oder 3 ist oder R3Si-Y-SiR3 wobei Y NH oder O ist R = -CH3 -C2H5; und/oder H X = Cl oder Br -OCH3; -OC2H5; -OC3H8
  6. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der dadurch gekennzeichnet, dass die mikroporösen Wärmedämmstoffpaneelen folgende Zusammensetzung haben: • pyrogene Kieselsäure 5-95 Gew.-% • Trübungsmittel 5-50 Gew.-% • Fasern 0-20 Gew.-% • Feinteilige anorganische Zusatzstoffe 5-65 Gew.-%.
  7. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Trübungsmittel zum Einsatz kommen: Titanoxide, Zirkonoxide, Ilmenit, Eisentitanat, Eisenoxid, Zirkonsilikat, Siliciumcarbid, Manganoxid oder Ruß.
  8. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern zum Einsatz kommen.
  9. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der dadurch gekennzeichnet, dass folgende Zusatzstoffe zum Einsatz kommen: synthetisch hergestellte Modifikationen von Siliciumdioxid, natürlich vorkommende SiO2-haltige Verbindungen, thermisch aufgeblähte Mineralien, oder feinteilige Metalloxide.
  10. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der verpressten Mischung 100-450 g/l beträgt.
  11. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalenmaterial, ein oder beidseitig, aus Ziegelstein, Naturstein, Kalksandstein, Betonsteinen oder -platten, Gasbetonstein, oder Klinker besteht.
  12. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstärkung der Konstruktion Mauerwerksanker und Verbundsteine eingesetzt sind.
  13. Zweischaliges Mauerwerk mit integrierter hydrophober, mikroporöser Wärmedämmung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundsteine Hohlbausteine mit integrierter Wärmedämmung sind.
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