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Die
Erfindung betrifft eine aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum,
bestehende Schale einer verlorenen Schalung zur Errichtung von Betonwänden, welche
einen mit Beton ausgießbaren
Innenraum begrenzt, mit mindestens einem mit seiner Haupterstreckungsrichtung
etwa parallel zu der an den ausgießbaren Innenraum angrenzenden
Fläche
verlaufenen Spalt.
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Betonwände werden
häufig
unter Verwendung verlorener Schalungen hergestellt, die in der Fertigwand
gleichzeitig eine Wärmedämmung darstellen.
Diese Schalung besteht im allgemeinen aus zwei Schalungsplatten,
in der Regel aus Polystyrolschaum, die über einzelne Draht- oder Blechstege miteinander
verbunden sind. Der Innenraum zwischen den Schalungsplatten wird
geschoßhoch
mit Beton gefüllt.
Außenseitig
wird auf die Schalungsplatten ein Putz aufgebracht. Derartige Wände weisen
eine geringere Schalldämmung
als dieselbe Betonwand ohne Verkleidung auf. Die Ursache für diese verschlechterte
Schalldämmung
ist darauf zurückzuführen, daß durch
die als Massen wirkenden Putzschalen und die als Feder wirkenden
Schalungsplatten ein schwingungsfähiges System gebildet wird, welches
je nach Ausführung
eine Resonanzfrequenz zwischen etwa 500 und 1000 Hz aufweist. Da
eine derartige Resonanzschwingung zweimal, nämlich auf den gegenüberliegenden
Seiten der Wand, auftritt, wirkt sie sich besonders störend aus.
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In
der
DE 37 44 037 A1 ist
eine Schale der eingangs genannten Art beschrieben, bei welcher Schalungsplatten
eingesetzt werden, die mit Lufthohlräumen verhältnismäßig großer Tiefe versehen sind. Der
Gedanke dabei ist, die "Feder" des schwingungsfähigen Systemes
weicher zu machen und auf diese Weise die störende Resonanz zu tieferen
Frequenzen, z.B. 100 bis 200 Hz, zu verschieben. Die bekannte Schale
erfüllt
diesen Zweck sehr gut, erfordert jedoch zur Unterbringung der Lufthohlräume u.U.
etwas dickere Schalungsplatten.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schale der eingangs genannten
Art derart auszubilden, daß störende Resonanzen
und damit verbundene Verschlechterungen der Schalldämmung weitestgehend
vermieden werden können,
ohne daß jedoch
die Schale größere Dimensionen
aufweisen muß.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Während beim
Stande der Technik der Weg eingeschlagen wurde, die Schalungsplatte
weich federnd zu machen und auf diese Weise die störende Resonanzfrequenz
an den unteren Rand des interessierenden Frequenzbereiches zu schieben,
besteht die erfindungsgemäße Lösung darin,
die starke Erhöhung
der Schwingungen bei der Resonanz durch eine zusätzliche Reibungskraft, die
an dem schwingungsfähigen
System angreift, zu unterbinden. Die energiedissipierende Wirkung
kann durch bloße
Luftreibung erzielt werden, deren Größe bei einem ausreichend kleinen
Spalt schon zu einem erheblichen Effekt führen kann. Stärker wird
die Dämpfung
der Resonanz jedoch bei Vorliegen einer unmittelbaren körperlichen
Reibung der Spaltwände aneinander. Hierzu
müssen
die gegenüberliegenden
Flächen
des Spaltes noch nicht notwendigerweise bei der Herstellung der
Schale aber spätestens
dann, wenn der Beton eingegossen wird, in gegenseitige Anlage geraten.
Wird die fertig gestellte Wand zu Schwingungen angeregt, entzieht
die Luft- und/oder körperliche
Reibung zwischen den auf gegenüberliegenden
Seiten des Spaltes befindlichen Bereichen der Schale dem schwingungsfähigen System
soviel Energie, daß die Resonanz
völlig
unterdrückt
wird.
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Die
Dicke des Spaltes soll nach dem Eingießen des Betons kleiner als
etwa 2 mm sein. Bei größeren Spaltdicken
ist nicht mehr gewährleistet,
daß die
Luftreibung ausreichend groß wird
bzw. daß bei den üblicherweise
eingesetzten Materialien und Betondrucken die Spaltflächen in
der erforderlichen Weise gegenseitig in Anlage kommen.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist der Spalt zwischen einer einen Teil der Schale bildenden
Schalungsplatte aus Kunststoffschaum und einer betonseitig lose
vor der Schalungsplatte befestigten Folie oder dünnen Platte ausgebildet Auf
diese Weise läßt sich
der erfindungsgemäß erforderliche
Spalt besonders kostengünstig herstellen.
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Die
dünne Platte
kann aus Pappe oder Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehen.
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Die
Folie oder dünne
Platte sollte an wenigen Punkten oder Linien an der Schalungsplatte
befestigt sein. Auf diese Weise bleibt die relative Beweglichkeit
zwischen den auf gegenüberliegenden
Seiten des Spaltes befindlichen Teilen der Schale gewahrt.
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Ein
Beispiel für
eine derartige Befestigungsart ist, wenn die dünne Folie oder Platte an wenigen Punkten
oder Linien auf die Schalungsplatte aufgesteckt ist. Dies ist mit
besonders wenig Kosten verbunden; alternativ kommt aber auch eine
Verklebung an einzelnen Punkten oder Linien in Frage.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die dünne Platte durch formschlüssiges Abtrennen von
der Schalungsplatte gewonnen ist, derart, daß die abgetrennte dünne Platte
durch den Formschluß unverlierbar
mit der Schalungsplatte verbunden ist Das Durchtrennen der Schalungsplatte
in einer Weise, bei welcher die "dünne Platte" als gesondertes Teil
abfällt,
kann beispielsweise mit einem Glühdraht geschehen.
Das Abtrennen erfolgt unter Erzeugung eines Formschlusses so, daß ohne zusätzliche
Maßnahmen
die abgetrennte dünne
Platte unter Einhaltung des erforderlichen Spaltes an der (Rest-)Schaltungsplatte
befestigt bleibt.
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Selbstverständlich kann
eine entsprechende Anordnung aber auch dadurch verwirklicht werden, daß die beiden
Plattenteile mit entsprechenden Profilen jeweils gesondert (z. B.
durch Schäumen)
hergestellt und dann von der Seite her, parallel zur Längsrichtung
der Profile, ineinander geschoben werden.
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Die
Schalungsplatte kann mit einer Mehrzahl von Lufthohlräumen versehen
sein, die nach der Betonseite hin offen sind. Auf diese Weise wird
zusätzlich
zu den erfindungsgemäßen Vorteilen
derjenige Effekt erzielt, der aus der eingangs erwähnten
DE 37 44 037 A1 bekannt
ist: Die Resonanzfrequenz wird durch die so erhaltene weichere Feder
des schwingungsfähigen
Systemes zu niedrigeren Werten verschoben, wo die störende Wirkung
nicht mehr so ausgeprägt
ist.
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Zur
Stabilisierung einer derartigen Schalungsplatte kann diese zum Beton
hin als Kassettenplatte ausgebildet sein.
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Eine
weitere Möglichkeit,
bei der Herstellung der Schale nicht zwei getrennte Teile miteinander verbinden
zu müssen,
besteht darin, daß der
Spalt durch einen oder mehrere Schlitze gebildet ist, der bzw. die
in eine aus Kunststoffschaum, insbesondere Polystyrolschaum, bestehende
Schalungsplatte eingeformt ist bzw. sind. Die Schalungsplatte wird
also bereits mit den erforderlichen Schlitzen hergestellt.
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Dabei
empfiehlt sich, daß der
oder die Schlitze verhältnismäßig nahe
an der Außen-
oder Betonseite der Schalungsplatte angeordnet ist bzw. sind Auf
diese Weise wird gewährleistet,
daß mindestens ein
auf einer Seite der Schlitze liegender Bereich der Schalungsplatte
ausreichend dünn
und flexibel ist, damit das erforderliche Zusammendrücken des
Spaltes unter der Einwirkung des Betondruckes problemlos möglich ist.
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Sehr
dünne Schlitze
lassen sich nicht ohne weiteres in die Schalungsplatten einbringen.
In diesem Zusammenhang empfiehlt sich ein Verfahren, bei welchem
in die Schäumform
der Schalungsplatte ein oder mehrere Elemente eingelegt wird bzw.
werden, das aus mehreren lose aufeinandergelegten, rundum an den
Kanten verbundenen Folien, Pappen, Plattenstücken oder dergleichen besteht,
und daß danach
die Schäumform
unter Ausbildung der Schalungsplatte in bekannter Weise ausgeschäumt wird Die
Funktion der lose aufeinander gelegten und an den Kanten verbunden
Folien, Pappen, Plattenstücken
oder dergleichen besteht darin, zuverlässig für innere Flächen innerhalb der Schalungsplatte
zu sorgen, die nicht miteinander verbunden sind sondern gegeneinander
beweglich bleiben, so daß sie
unter Reibung für
die zur Dämpfung
der Resonanz erforderliche Energiedissipation sorgen können.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfol gend anhand der Zeichnung näher erläutert; es
zeigen
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1 einen
Schnitt durch eine Schale einer Schalung für Betonwände nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 ein
Diagramm, in welchem die durch eine mit Putz versehene Schalung
erzielte Schalldämm-Verbesserung
D für verschiedene
Ausführungsformen
in Abhängigkeit
von der Frequenz f dargestellt ist;
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3 bis 7 Schnitte
durch weitere Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäßer Schalen.
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Die
in 1 dargestellte Schale einer Schalung umfaßt eine
Schalungsplatte 1, die in bekannter Weise aus einem Kunststoffschaum,
beispielsweise aus Polystyrolschaum, hergestellt ist. An der zum auszugießenden Innenraum
hin zeigenden Fläche,
in 1 an der nach unten zeigenden Fläche, ist über die
Schalungsplatte 1 eine Folie oder eine dünne Platte 5,
z. B. aus Hartschaum, gelegt Zur Fixierung der Folie oder Platte 5 an
der Schalungsplatte 1 ist erstere an den Enden 8 hochgekantet
und so auf die Schalungsplatte 1 gesteckt Zwischen der
Schalungsplatte 1 und der Folie oder dünnen Platte 5 wird
ein dünner
Spalt 2 eingehalten. Die Dicke dieses Spaltes 2 ist
beim dargestellten Ausführungsbeispiel
so bemessen, daß spätestens
beim Betonieren durch den Druck des Betons die Folie oder dünne Platte 5 an die
Schalungsplatte 1 angedrückt wird.
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Die
Funktion der beschriebenen Schale ist wie folgt:
Wird die gesamte,
aus Beton und im allgemeinen zwei verputzten Schalen bestehende
Wand zu Schwingungen angeregt, so tritt zwischen den sich unterschiedlich
bewegenden Schalungsplatten 1 und der im Regelfall an dem
Beton anhaftenden Folie bzw. dünnen
Platte 5 eine "trockene" Reibung auf. Ist die
Reibungskraft genügend
groß,
wird die eingangs erwähnte,
unerwünschte
Resonanz völlig
unterdrückt.
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Dies
ist in dem Diagramm von 2 veranschaulicht Dort ist als
Ordinate die Schalldämm-Verbesserung
D dargestellt, welche die gesamte Wand durch eine mit Putz versehene
Schalung in Abhängigkeit
von der Frequenz f erfährt.
Die Kurve a stellt das Verhalten einer Schalungsplatte ohne jede
Zusatzmaßnahme
dar. Wie zu erkennen, tritt bei mittleren Frequenzen eine starke
Verschlechterung der Dämmung
der Betonwand auf (negative Werte der Schalldämm-Verbesserung). Wird dagegen
in Übereinstimmung
mit 1 eine Folie oder dünne Platte 5 zwischen
Schalungsplatte 1 und Beton angeordnet, ergeben sich die
Werte der Kurve b in 2. Eine Verschlechterung der
Schalldämmung
D ist nicht mehr zu erkennen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der Schale von 1 wurde im wesentlichen nur
die unerwünschte Resonanz
unterdrückt,
die in der Kurve a der 2 zu den negativen Werten der
Schalldämm-Verbesserung
D geführt
hat Will man eine weitere Verbesserung der Schalldämmung gegenüber einer
unverkleideten Betonwand erreichen, kann dies durch eine Ausgestaltung
der Schale erzielt werden, wie sie in 3 dargestellt
ist. Die hier gezeigte Schalungsplatte 101 enthält eine
Vielzahl von größeren Lufthohlräumen 107,
welche sich in Richtung auf den Beton, in 3 also nach
unten, öffnen.
An dieser Seite ist außerdem über die
Schalungsplatte 101 eine dünne Platte 105 gelegt
und durch seitliche Steckverbindungen 108 befestigt Zwischen
der nach unten weisenden, der dünnen
Platte 105 benachbarten Fläche der Schalungsplatte 101,
soweit sie nicht im Bereich der Lufthohlräume 107 liegt, und
der dünnen
Platte 105 ist wiederum ein dünner Luftspalt 102 vorgesehen,
der so bemessen ist, daß sich
die Platte 105 beim Betonieren unter dem Druck des Betons
gegen die Schalungsplatte 101 anlegen und es zu der oben geschilderten
inneren Reibung kommen kann.
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Die
Schalungsplatte 101 von 3 ist kassettenförmig ausgebildet,
damit ihre mechanische Steifigkeit erhalten bleibt Hierzu kann zusätzlich das Raumgewicht
des Schalenmaterials erhöht
werden.
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Die
Funktion der in 3 dargestellten Schale ist wie
folgt:
Der Effekt der "inneren
Reibung", welcher
zwischen der Schalungsplatte 101 und der dünnen Platte 105 im
Bereich des Spalts 102 (der in der fertigen Wand idealisiert
die Dicke 0 haben kann) wirkt, ist derselbe wie oben anhand der 1 beschrieben:
Diese innere Reibung unterdrückt
die Resonanz des schwingungsfähigen
Systemes, welches von der Schalungsplatte 101 und der auf
dieser aufgebrachten Putzschale gebildet wird Darüber hinaus
wird durch das zusätzliche
Luftvolumen, welches in den Lufthohlräumen 107 enthalten
ist, die Steifigkeit der "Feder" des schwingungsfähigen Systemes
wesentlich verringert, was die Resonanzfrequenz auf etwa 100 bis
200 Hz absenkt Bei höheren
Frequenzen als dieser Resonanzfrequenz ergibt sich so eine wesentliche
weitere Verbesserung der Schalldämmung
D, was durch die Kurve c in 2 veranschaulicht
ist.
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Das
in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schale
stimmt weitgehend mit demjenigen von 1 überein.
Statt einer Folie ist hier jedoch eine dünne Platte 205 aus
Schaumstoff vorgesehen, welche mit wenigen Zapfen 208,
die in Vertiefungen der Schalungsplatte 201 eingeprägt sind,
befestigt ist Zwischen der nach unten zeigenden Fläche der Schalungsplatte 201 und
der dünnen
Platte 205 ist ein verhältnismäßig dün ner Luftspalt 202 vorgesehen,
der beim Betonieren so zusammengedrückt wird, daß die benachbarten
Flächen
von Schalungsplatte 201 und dünner Platte 205 in
der oben geschilderten Weise aneinanderliegen und aneinanderreiben
können.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der Schale, die in 5 dargestellt ist, ist in die
Schalungsplatte 301 aus Kunststoffschaum mit einem Glühdraht oder
dergleichen eine Fuge 309 derart eingeschnitten, daß von der
ursprünglich
einstückigen
Schalungsplatte 301 an der dem Beton benachbarten Seite
eine dünne
Platte 305 als getrenntes Teil entsteht Damit die so gebildete
(Rest-)Schalungsplatte 301 und die dünne Platte 305 beim
Transport und der Verlegung zusammenhalten, ist die Fuge 309 mit
einer schwalbenschwanzähnlichen
Form 310 versehen Die Fuge 309 dient im Sinne
der obigen Ausführungen
als "dünner Spalt" 302, welcher
beim Betonieren so weit zusammengedrückt wird, daß benachbarte
Flächen
der (Rest-)Schalungsplatte 301 und der dünnen Platte 305 aneinander
anliegen.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 5 läßt sich jedoch
auch so herstellen, daß die
Schalungsplatte 301 und die dünne Platte 305 als
gesonderte Teile mit den entsprechenden schwalbenschwanzähnlichen Profilen 310 hergestellt
und dann von der Seite her ineinandergeschoben werden.
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Bei
dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Schale
sind die bei fertiggestellter Gesamtwand aneinander anliegenden
und aneinander reibenden Flächen
vollständig
ins Innere der Schalungsplatte 401 verlegt Sie finden sich
an Schlitzen 402, die beim Schäumvorgang der Schalungsplatte 401 durch
entsprechende Formelemente (Metallbügel oder dergleichen) hergestellt
werden. Die Schlitze 402 sind verhältnismäßig lang (z. B. 100 mm oder darüber) und
in der erforderlichen Weise dünn
(z. B. 2 mm oder darunter).
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Da,
wie erwähnt,
die Schlitze 402 beim Betonieren so weit zusammengedrückt werden
sollten, daß die
oberen und unteren Begrenzungsflächen
aneinander anliegen und so die erstrebte Reibung eintritt, werden
die Schlitze 402 verhältnismäßig nahe an
einer Außenfläche der
Schalungsplatte 401 angebracht Damit die Formelemente für die Schlitze 402 genügend formstabil
sind können
sie auch mit Versteifungsrippen ausgebildet werden.
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Das
Ausführungsbeispiel
der Schale, welches in 7 dargestellt ist, ähnelt demjenigen
von 6. Das heißt,
es umfaßt
ebenfalls innerhalb der Schalungsplatte 501 mehrere verhältnismäßig lange und
dünne Schlitze 502 Diese
sind der besseren zeichnerischen Darstellbarkeit wegen in 7 dicker wiedergegeben,
als es der tatsächlichen
Ausführungsform
entspricht Diese Schlitze 502 wurden durch das Einlegen
zweier dicht aufeinanderliegender Pappen, Plattenstücken, Folien
oder dergleichen (Bezugszeichen 511 und 512) in
die Schäumform
erreicht, die an den Enden 513 (z. B. durch Kleben) verschlossen
wurden. Auf diese Weise lassen sich besonders dünne Schlitze 502,
auch unter 1 mm Dicke, herstellen.
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Bei
der obigen Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele wurde jeweils
davon ausgegangen, daß die
gegenüberliegenden
Flächen des
Spaltes durch den Betondruck in unmittelbare Anlage gelangen und
es hierdurch bei Schwingungen der Wand zu einer unmittelbaren körperlichen Reibung
zwischen diesen Flächen
kommt. Eine ähnliche,
wenn auch etwas schwächere
Wirkung kann jedoch auch dann erzielt werden, wenn zwischen den gegenüberliegenden
Flächen
des Spaltes auch nach dem Betonieren noch ein kleiner Abstand verbleibt; im
allgemeinen kommt maximal ein Wert von etwa 2 mm in Frage. In diesem
Falle ersetzt die Luftreibung, die mit abnehmender Spaltbreite größer wird,
die unmittelbare körperliche
Reibung.