DE20207945U1

DE20207945U1 - Textilbetonelement

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Publication number: DE20207945U1
Application number: DE20207945U
Authority: DE
Original assignee: MOLTER MATTHIAS
Current assignee: MOLTER MATTHIAS
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2012-05-23

Description

Anmelder:

Matthias Molter Drei-Rosen-Straße 21 52066 Aachen

Prof. Dr. Josef Hegger 1. Rothe-Haag-Weg 17 52076 Aachen

Textilbetonelement

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GERMANY

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Textilbetonelement

Die Erfindung betrifft ein Textilbetonelement, insbesondere als Fassadenelement, bei welchem in einem Betongrundstoff wenigstens eine Textilkomponente integriert ist.

In der DE 39 01 937 A1 wird ein Fassadenelement dieser Gattung in Schichtbauweise offenbart, das mindestens zwei selbsttragende Schichten und mindestens eine dazwischenliegende Dämmschicht aufweist. Die selbsttragenden Schichten bestehen aus faserverstärktem Beton. Als Fasern können sowohl Einzelfilamente, Endlosgarne, Stränge, Stäbe als auch textile Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke oder Vliese Verwendung finden.

Mit Hilfe der Faserverstärkung des Betons soll die Festigkeit der selbsttragenden Schichten erhöht werden. Ferner dient sie zum Erhöhen der Witterungsbeständigkeit, Wärme- und Schallisolation sowie Reflexfreiheit für elektromagnetische Wellen, wie Radarstrahlen.

Kommen bei den bekannten Fassadenelementen in den selbsttragenden Schichten Kurzfasern als Bewehrung zum Einsatz, ist nur ein begrenzter Zuwachs der Tragfähigkeit erzielbar. Je höher die Festigkeit sein soll, desto mehr textile Bewehrung muss eingebracht werden. Hiermit kann auch ein unerwünschter Zuwachs der Dicke der Bauelemente verbunden sein.

Darüber hinaus sind nach der Herstellung der äußeren Schicht, der sogenannten Vorsatzschicht des Fassadenelementes, weitere Arbeitsschritte und Mittel erforderlich, um dem Beton ein ästhetisches Aussehen und eine qualitativ hochwertige Oberfläche zu verleihen. Beispielsweise müssen hierfür ein zusätzlicher Verputz oder andere Oberflächenmaterialien an das Fassadenelement angebracht werden. Das somit höhere Gewicht und die vergrößerten Abmaße des Fassadenelementes sowie die zusätzlichen Kosten und die Dauer der Herstellung des Fassadenelementes sind nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Textilbetonelement zu schaffen, bei welchen mit einfachen Mitteln eine hohe Festigkeit erreichbar ist und welches an die Eigenschaften des jeweiligen Einsatzzwecks einfach anpassbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Textilbetonelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Mit Hilfe der Bewehrungslagen ist es möglich, das Textilbetonelement nachhaltig zu verstärken, insbesondere gegenüber Zug- und Biegebeanspruchungen. Mittels eines Verbindungsmittels zwischen den Bewehrungslagen kann die Bewehrung in der gewünschten Art mit einem Abstand zueinander hergestellt und eingebaut werden. Somit können die Verstärkungseigenschaften der Bewehrungslagen voll genutzt werden, da diese in konstruktiv günstiger Lage angeordnet werden können. Ferner erhält hierdurch das Textilbetonelement genau seine vorherbestimmten Eigenschaften.

Durch die Positionierung der Bewehrungslagen nahe der Oberflächen des Textilbetonelementes befinden sich die Bewehrungslagen in der Position, in der bei einer Biegebeanspruchung des Textilbetonelementes die Spannungen und Verformungen am günstigsten aufgenommen werden. Ferner ist die damit verbundene Beabstandung der Bewehrungslagen zueinander günstig für eine definierte Lage der Textilkomponente beim Herstellen des Textilbetonelementes. Die Bewehrungslagen sind mit einfachen Mitteln in einer zur Herstellung des Textilbetonelementes verwendeten Schalung zu positionieren.

Vorzugsweise kann die Textilkomponente ein das Verbindungsmittel und die Bewehrungslagen integrierendes, dreidimensionales Gebilde sein. Die dreidimensional integrierende Gestaltung des Verbindungsmittels erlaubt eine räumliche Positionierung der Bewehrungslagen über eine bloße Beabstandung hinaus. Durch die integrierende Ausführung des Verbindungsmittels sind ferner Kräfte zwischen den Bewehrungslagen übertragbar. Darüber hinaus ist das Verbindungsmittel durch seine dreidimensionale Ausführung^yorfertiqbar.pie^yqrfert^ung^ des Verbindungselemen-

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tes stellt eine gleichbleibend hohe und definierte Qualität der herzustellenden Textilbetonelemente sicher.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Textilkomponente als dreidimensionales Abstandsgewirk ausgeführt sein. Hierdurch ist es möglich, die Textilkomponente mit dem Verbindungsmittel in seiner dreidimensionalen Ausdehnung schnell und preiswert vorzufertigen. Bei einem Textilgewirk können Kräfte gleichmäßig ein- und ausgeleitet werden, in Abhängigkeit von der Struktur des Gewirks in konstruktiv bestimmbarer Art.

Besonders vorteilhaft kann das Verbindungsmittel mit Hilfe von den Abstand der Bewehrungslagen bestimmenden Polfäden gebildet werden, wobei sich die Polfäden zwischen den flächigen Bewehrungslagen erstrecken. Hierbei ist über die Polfäden der punktuelle Abstand der Bewehrungslagen zueinander bestimmbar. Ferner kann über die Art der Polfäden und über die Anzahl der zum Einsatz kommenden Polfäden bestimmt werden, welche Kraft zum Zusammendrücken der Bewehrungslagen als solchen erforderlich ist und nach welcher Charakteristik eine zusammengedrückte Textilkomponente wieder den gewünschten räumlichen Abstand der Bewehrungslagen zurückgewinnt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das Verbindungsmittel aus Polyester- und/oder Polyethylen- und/oder Polyacrylsulfan- und/oder Polyamidfäden bestehen. Fäden dieser Art sind zu Gewirken verarbeitbar, preiswert, biegeelastisch, gegenüber einer Betonmatrix hinreichend resistent sowie druck- und sehr stark zugbelastbar. Mit Hilfe dieser Art von Fäden kann die Zurückgewinnung der ursprünglichen Form einer Textilkomponente besonders vorteilhaft erfolgen.

Günstigerweise können die Bewehrungslagen flächige Textilgelege mit mindestens in einer Richtung etwa parallel zueinander angeordneten Textilfasern und/oder Textilfaserbündeln sein. Hierdurch ist das Textilbetonelement besonders gut zur Aufnahme von Zugspannungen geeignet. Die Höhe der aufnehmbaren Zugspannungen in Faserrichtung bzw. in Richtung der TextiIfaserbündel kann über Art und Anzahl der Textilfasern und/oder Textilfaserbündel in der betreffenden Richtung bestimmt

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werden. Je nachdem, in welchen Richtungen Textilfasern und/oder Textilfaserbündel in den Bewehrungslagen angeordnet werden, sind Zugspannungen in den jeweiligen Faserrichtungen von dem Textilbetonelement aufnehmbar.

Als Variante der Erfindung können die Textilfasern aus, vorzugsweise alkaliresistenten, Glasfasern und/oder Karbonfasern bestehen. Durch die Verwendung von resistenten Fasern werden diese nicht durch das alkalische Milieus des Betons angegriffen und behalten somit ihre mechanischen Eigenschaften bei. Glasfasern und Karbonfasern können besonders hohe Zugspannungen aufnehmen.

Vorzugsweise können die Textilfasern und/oder die Textilfaserbündel umwickelt und/oder beschichtet sein. Ein Beschichten schützt die Textilfasern und/oder die Textilfaserbündel vor den Einflüssen des alkalischen Milieus des Betons und ferner vor den mechanisch schädigenden Einflüssen der beim Abbinden des Betons entstehenden Kristallstrukturen. Auch das Umwickeln der Textilfasern und/oder der Textilfaserbündel bietet Schutz vor mechanisch schädigenden, bei der Abbindung des Betons entstehenden Kristallstrukturen. Ferner wird durch die durch das Umwickeln entstandene Oberfläche der Verbund der Textilfasern und/oder Textilfaserbündel im Beton verbessert.

Als Variante der Erfindung kann zusätzlich zu den Bewehrungslagen wenigstens eine weitere textile Schicht in dem Textilbetonelement vorgesehen sein. Die weiteren textilen Schichten können als zusätzliche Bewehrung des Textilbetonelementes ähnlich den Bewehrungslagen verwendet werden. Ihr zusätzliches Einbringen zu den Bewehrungslagen ermöglicht eine modulartige Gestaltung des Textilbetonelementes, insbesondere im Hinblick auf Verstärkungsgrade und Verstärkungsrichtungen. Je nach Anforderung an das Textilbetonelement können die zusätzlichen Bewehrungslagen in das Textilbetonelement eingebracht werden.

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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die weitere textile Schicht separat zu den Bewehrungslagen und dem Verbindungsmittel vorgesehen sein. Hierdurch können weitere textile Schichten ihre Funktion erfüllen, ohne die Bewehrungslagen dabei zu beeinflussen und umgekehrt. Ferner ist die separate Anordnung weiterer textiler Schichten im Herstellungsprozess des Textilbetonelementes besonders vorteilhaft, da diese lediglich benachbart zu der Textilkomponente in eine zur Herstellung des Textilbetonelementes verwendeten Schalung eingelegt werden müssen. Hierbei kann die Textilkomponente auch bereits mit Beton verfüllt sein.

Besonders vorteilhaft kann die weitere textile Schicht ein flächiges Textilgebilde mit mindestens in einer Richtung etwa parallel zueinander angeordneten Textilfasem und/oder Textilfaserbündeln sein. Hieraus ergeben sich auch für diese weitere textile Schicht die zuvor bereits beschriebenen Vorteile, die mit dem Einsatz, der Anzahl und der Anordnung von Textilfasem und/oder Textilfaserbündeln verbunden ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die Textilfasem aus, vorzugsweise alkaliresistenten, Glasfasern und/oder Karbonfasern bestehen. Auch hieraus ergeben sich die bereits zuvor beschriebenen Vorteile zum Einsatz von alkaliresistenten Glasfasern und/oder Karbonfasern.

Günstigerweise können die Textilfasem und/oder Textilfaserbündel umwickelt und/oder beschichtet sein. Die sich hieraus ergebenden Vorteile sind ebenfalls analog zu den bereits zuvor beschriebenen Vorteilen zum Einsatz von umwickelten und/oder beschichteten Textilfasem und/oder Textilfaserbündeln.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Textilbetonelement nahe wenigstens einer seiner Oberflächen eine Vlieslage aufweisen. Durch den Einsatz einer Vlieslage bekommt das Textilbetonelement ästhetisch anspruchsvollere Oberfläche, die insbesondere sehr glatt, eben und homogen ist. Hieran knüpft sich eine Erweiterung des Einsatzgebietes von Textilbetonelementen in Bereichen, die bislang beispielsweise Elementen aus Naturstein- oder Glasbauelementen vorbehalten war. Ferner werden die Bewehrungslagen und gegebenenfalls zusätzlich verwendete textile Schichten mit Hilfe der Vlieslagen von der Ober-

fläche des Textilbetonelementes beabstandet, so dass die textile Struktur an der Bauteiloberfläche nicht sichtbar ist. Dies wirkt sich vereinfachend auf den Herstel- · lungsprozess aus. Darüber hinaus wird eine ausreichende Betonüberdeckung der Bewehrungslagen und/oder der gegebenenfalls zusätzlich eingesetzten textlien Schichten sichergestellt.

Vorzugsweise kann das in das Textilbetonelement eingebrachte Vlies ein beim Verfüllen des Betons lösliches Bindemittel aufweisen. Das Vlies wird großflächig, vorzugsweise aus einem Teil bestehend, in das entstehende Textilbetonelement eingebracht. Durch die Löslichkeit des Bindemittels lösen und vereinzeln sich die Fasern des Vlieses beim Verfüllen des Betons. Die vereinzelten Fasern erzeugen eine homogene und glatte Oberfläche des Textilbetonelementes.

In einer speziellen Ausführungsform kann das Bindemittel stärkehaltig sein. Ein derartiges Bindemittel ist für das Lösen und Vereinzeln von Fasern beim Verfüllen des Betons und dem damit verbundenen Auftreten von Feuchtigkeit besonders gut geeignet.

Günstigerweise können die Bewehrungslagen im Bereich von 1/5 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes zueinander beabstandet sein, vorzugsweise in einem Bereich von 2/3 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes. Die hierdurch erzielte oberflächennahe Anordnung der Bewehrungslagen führt zu einem hohen Ausnutzungsgrad der textlien Bewehrung und ist daher besonders günstig. Ferner ist eine derartige Beabstandung günstig im Hinblick auf das Einbringen von zusätzlichen textlien Schichten und/oder Vlieslagen. Eine Beabstandung der Bewehrungslagen im Bereich von 1/5 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes ist vorteilhaft. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Beabstandung im Bereich von 2/3 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes herausgestellt, wobei die Integration von zusätzlichen textlien Schichten und Vlieslagen hierbei besonders einfach und in einem besonders idealen Bereich erfolgen kann.

In den genannten Bereichen ist es möglich, den Abstand der Bewehrungslagen so einzustellen, dass eine besonders vorteilhafte Betonüberdeckung von ungefähr

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2 mm zur Oberfläche des Textilbetonelementes entsteht.

Zweckmäßigerweise kann der Betongrundstoff ein Feinbeton mit einem Größtkom von bis etwa 3 mm sein, vorzugsweise bis zu einem Bereich von 1 bis 2 mm. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Betonmatrix beim Verfüllen die Textilkomponente und die gegebenenfalls weiteren eingelegten Schichten gut durchdringt. Femer gewährleistet Feinbeton glatte Oberflächen und schärfte, kontureindeutige Kanten.

In einer bevorzugt gewählten Ausführungsform der Erfindung kann das Textilbetonelement eine Wanddicke bis 60 mm haben, vorzugsweise bis zu einem Bereich von 30 bis 40 mm. Hierbei handelt es sich um eine für die Tragfähigkeit des Textilbetonelementes ausreichende Wanddicke. Ferner ist mit diesen Wanddicken ein vergleichsweise geringes Gewicht des Textilbetonelementes verbunden. Dabei wird sichergestellt, dass einfache und übliche Ankersysteme als Befestigung zum Einsatz kommen können. Ferner ist mit Hilfe von derartigen Textilbetonelementen eine verringerte Gesamtwandstärke realisierbar, auch und trotz möglicherweise dicker gewählten Dämmschichten.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können Fassadenelemente mit wenigstens einem Textil betonelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgeführt sein. Derart ausgestaltete Fassadenelemente profitieren von den Vorteilen der erfindungsgemäßen Textilbetonelemente, insbesondere im Hinblick auf die hohe mechanische Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Textilbetonelemente, von deren geringen Abmaßen und deren geringem Gewicht sowie von deren geringen Herstellkosten und deren hochwertiger Oberfläche.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Fassadenelement eine Tragschicht, eine Dämmschicht und eine Vorsatzschicht aufweisen, wobei wenigstens die Vorsatzschicht ein Textilbetonelement nach einem der Ansprüche 1 bis 20 aufweist. Eine derartige Konstruktion ermöglicht die Anwendung von erfindungsgemäßen Textilbetonelementen auf gebräuchliche Fassadenelemente und verringert deren Abmessungen durch die erfindungsgemäß dünnere Vorsatzschicht. Bei einer Erhöhung der Dämmschichtdicke sind die Abmaße und das

Gewicht des Fassadenelementes in einem vorteilhaften Bereich. Ferner sind in beiden Fällen übliche Befestigungsmittel einsetzbar. Darüber hinaus kommen dem Fassadenelement die Vorteile der Ausführungsform des eingesetzten Textilbetonelementes zugute.

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Besonders vorteilhaft kann zwischen der Dämmschicht und der Vorsatzschicht eine Luftschicht im Bereich von 1 bis 50 mm ausgebildet sein, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 25 mm. Hierdurch kann eine Hinterlüftung der Vorsatzschicht erfolgen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft wenn die Vorsatzschicht bei hoher Sonnen- *" einstrahlung als Wärmeschutzschild fungiert und folglich sehr stark aufgeheizt wird. Somit besteht ein Puffer zwischen der Vorsatzschicht und der Dämmschicht. Ferner ist eine Luftschicht vorteilhaft bei Fassaden die einem hohen Maß an Feuchtigkeit bzw. Niederschlägen ausgesetzt sind, so dass dieser Vorsatzschicht anhaftende bzw. die von der Vorsatzschicht aufgenommene Feuchtigkeit von der Dämmschicht abgekoppelt ist.

Vorzugsweise kann das Fassadenelement als Fassadenvorhangelement ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausführung sind auch große Fassadenelemente vorfertigbar und Gebäude schnell und preiswert sowie hochwertig zu verkleiden.

Ausführungsformen der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigen:

Figur 1 den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Textilbetonelementes gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 2 eine explodierte Darstellung von Komponenten und Schichten des

Elementes von Figur 1,

Figur 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fassadenelement

gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Tragschicht, einer Dämmschicht und einer Vorsatzschicht aus einem Textilbetonelement,

Figuren 4
und 5

Figuren 6,
7 und 8

die Darstellung weiterer Fassadenelemente gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform der Erfindung mit einer Tragschicht, einer Dämmschicht und einer Vorsatzschicht aus einem oder mehreren Textilbetonelementen,

verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen Fassadenvorhangelementes aus Textilbetonelementen gemäß einer fünften Ausführungsform und

Figuren 9

und 10 Befestigungsmittel des Fassadenvorgangelementes der Figuren 6 bis

8.

Figur 1 zeigt ein Textilbetonelement 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welchem in einem Betongrundstoff 2 eine Textilkomponente 3 integriert ist. Der Betongrundstoff 2 besteht aus Feinbeton mit einer Größtkornstärke bis im Bereich bis zu 1 bis 2 mm, höchstens jedoch bis zu etwa 3 mm. Die Textilkomponente 3 weist zwei Bewehrungslagen 4 auf, die mit Hilfe eines Verbindungsmittels 5 verbunden sind. Zusätzlich zu den Bewehrungslagen 4 sind weitere textile Schichten 6 sowie Vlieslagen 7 beiderseits der Textilkomponente 3 in dem Textilbetonelement 1 integriert. Die textlien Schichten 6, die Vlieslagen 7 und die Textilkomponente 3 sind jeweils separat angeordnet.

Der Abstand der Bewehrungslagen 4 zueinander ist in diesem Ausführungsbeispiel nur geringfügig kleiner als der Abstand zweier einander gegenüberliegender Oberflächen des Textilbetonelementes 1. Der Abstand der Bewehrungslagen 4 kann in einem Bereich von 1/5 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes 1 schwanken, vorzugsweise in einem Bereich von 2/3 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes 1. Hierdurch wird insbesondere eine Betonüberdeckung von ca. 2 mm zur Oberfläche des Textilbetonelementes 1 erzielt.

In Figur 1 ist ferner dargestellt, wie das Textilbetonelement 1 im Rahmen seiner Herstellung zwischen zwei Schalungselementen 8 angeordnet ist. Dabei sind die Schalungselemente 8 so angeordnet, dass sich eine Dicke des Textilbetonelementes 1 in einem Bereich bis 60 mm ergibt vorzugsweise in bis zu einem Bereich zwi- · *·· sehen 30 und 40 mm. :****:

In Figur 2 sind die in das Textilbetonelement 1 integrierter Textilkomponente 3, die textlien Schichten 6, sowie die Vlieslagen 7 ausschnittsweise dargestellt. Dabei ist femer die Ausführung der Textilkomponente 3 als Abstandsgewirk angedeutet, wo- ·*·-&ldquor;· bei das Abstandsgewirk die beiden Bewehrungslagen 4 und das Verbindungsmittel 5 aufweist.

Die beiden flächigen Bewehrungslagen 4 weisen jeweils zwei Lagen von Faserbündeln 9 auf, wobei die Faserbündel 9 einer Lage jeweils parallel zueinander verlaufen. Die Richtung der Faserbündel der beiden Lagen untereinander unterscheiden sich jedoch. In einer Bewehrungslage 4 sind die Faserbündel 9 der beiden Lagen miteinander verknüpft. Ferner ist zu erkennen, dass die Faserbündel 9 bei dieser Ausführungsform zusätzlich von textilem Material 10 umhüllt sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Fasern in den Faserbündeln 9 alkaliresistente Glasfasern. Sie können jedoch auch Karbonfasern oder eine Kombination beider Faserarten sein. Auch können Faserbündel 9 jeweils unterschiedlicher Faserarten miteinander kombiniert sein.

Ferner ist das ein dreidimensionales Gebilde darstellende Verbindungsmittel 5 angedeutet, das die beiden Bewehrungslagen 4 integrierend verbindet. Das Verbindungsmittel 5 besteht bei dieser Ausführungsform aus Polyester, alternativ zu Polyethylen, Polyacrylsulfan oder Polyamid, und weist dabei Polfäden 11 auf, die in etwa senkrecht zwischen den beiden Bewehrungslagen 4 verlaufen. Die Polfäden 11 bestimmen den punktuellen Abstand zwischen den Bewehrungslagen 4. Bei dieser Ausführungsform sind die Bewehrungslagen 4 gleichweit beabstandet, sie können jedoch auch unterschiedlich weit beabstandet sein.

Die textlien Schichten 6 sind flächige Textilgebilde und weisen mehrere, in diesem Ausführungsbeispiel zwei, verschieden orientierte Lagen jeweils paralleler Faserbündel 12 auf. Die Faserbündel 12 einer Lage sind jeweils mit den Faserbündeln 12 der anderen Lage durch zusätzliche Mittel, z.B. weitere Fäden, verknüpft.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die Fasern der Bündel 12 einer Lage alkalire- ;****■ sistente Glasfasern, die der anderen Lage Karbonfasern. Auch können Kombinatio- : ·* nen unterschiedlicher Faserarten oder von Faserbündeln 12 unterschiedlicher Faserart vorliegen. «...

Sowohl die Bewehrungslagen 4 als auch die weiteren textlien Schichten 6 betreffend, können die jeweiligen Fasern einzeln als auch die Faserbündel als solche umwickelt und/oder beschichtet sein. Ferner können einzelne Fasern und Faserbündel miteinander kombiniert sein. Die Fasern und Faserbündel können dabei gleich oder verschiedenartig sein.

Darüber hinaus zeigt Figur 2 den Aufbau der Vlieslagen 7, die jeweils aus unorientierten Einzelfasern 13 bestehen, die mit einem stärkehaltigen, beim Verfüllen des Betons löslichen Bindemittel zusammengehalten werden. Die Vlieslagen 7 sind oberflächennah imTextilbetonelement angeordnet.

Figur 3 zeigt ein Fassadenelement 14, das eine Vorsatzschicht 15, bestehend aus einem erfindungsgemäßen Textilbetonelement, eine Dämmschicht 16 und eine Tragschicht 17 aufweist. Die Tragschicht 17 weist eine Betonstahlbewehrung 18 auf. Mit Hilfe von Verbundmitteln 19 sind die Vorsatzschicht 15, die Dämmschicht 16 und die Tragschicht 17 miteinander verbunden.

Weitere Fassadenelemente gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Diese weisen ebenfalls eine Tragschicht 20 aus Stahlbeton und eine Dämmschicht 21 auf. In Analogie zu dem in Figur 3 dargestellten Fassadenelement weist das in Figur 5 dargestellte Fassadenelement der vierten Ausführungsform ebenfalls eine Vorsatzschicht 22 aus einem erfindungsgemäßen Textilbetonelement auf. Das in Figur 4 dargestellte Fassadenelement der dritten

Ausführungsform hat eine in Form separater Fassadenplatten 23 ausgebildete Vorsatzschicht 22, die durch eine Luftschicht 24 von der Dämmschicht 21 beabstandet angeordnet ist. Die Luftschicht 24 kann eine Dicke von 1 bis 50 mm, vorzugsweise von 5 bis 25 mm haben.

Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen ein Fassadenvorhangelement 25 aus verschiedenen Perspektiven. Figur 6 zeigt die Seitenansicht, Figur 7 die Vorderansicht und Figur 8 die Draufsicht auf das Fassadenelement. Das Fassadenvorgangelement 25 besteht aus einer mehrfach geschlitzten Platte aus einem erfindungsgemäßen Textilbetonelement und seitlichen und rückwärtigen einstückig angeformten Wandverstärkungen.

Die Befestigung des Fassadenvorgangelementes 25 erfolgt mit Hilfe von in den Figuren 9 und 10 angedeuteten Befestigungsmitteln.

In einem Horizontalschnitt zeigt Figur 9 zwei Fassadenvorhangelemente, die jeweils mit Hilfe erster Schraubmittel 27 an Einhängelementen 28 befestigt sind. Die Einhängelemente 28 sind in ein Querelement 29 eingehängt, das von einem Tragelement 30 gehalten wird. Das Tragelement 30 ist mit Hilfe von Bolzen 31 an einer Wand 32 befestigt.

Figur 10 stellt die Befestigungsmittel aus Figur 9 in einem Vertikalschnitt dar. Hier ist insbesondere zu erkennen, wie die Einhängeelemente 28 in die Querelemente 29 greifen.

Im Folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung erläutert.

Der Betongrundstoff 2 des in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Textilbetonelementes 1 kann zwar in hohem Maße auf Druck, jedoch nur in vergleichsweise geringem Maße auf Zug beansprucht werden. Damit das Textilbetonelement 1 jedoch auch ein hohes Maß an Zugspannungen aufnehmen kann, ist der Betongrundstoff 2 mit Hilfe von einer Textilkomponente 3 und weiteren textlien Schichten 6 be-

wehrt. Die Faserbündel 9 der Bewehrungslagen 4 derTextilkomponente 3 können in ihrer Längsrichtung ein hohes Maß an Zugspannungen aufnehmen, wobei sie sich nur sehr gering dehnen. Ähnlich verhält es sich mit den Faserbündeln 12 der ober- . ·,

halb und unterhalb der Textilkomponente 3 angeordneten textlien Schichten 6. * **

• Das Maß der Zugkräfte, die die jeweiligen Faserbündel 9, 12 in ihrer Längsrichtung ·""' aufnehmen können, hängt von der Beschaffenheit der Fasern der Faserbündel 9, 12 : ·*; ab. Dabei ist es denkbar, dass in den verschiedenen Lagen der Bewehrungslagen 4 und der textlien Schichten 6 jeweils verschiedene Fasermaterialien zum Einsatz ·...»'

kommen. Beispielsweise können in einer Lage alkaliresistente Glasfaserbündel eingesetzt werden, in einer anderen Lage mit anderer Verlaufsrichtung der Faserbündel beispielsweise Karbonfasern. Auch ist es möglich, verschiedenartige Fasern in den einzelnen Faserbündeln 9, 12 zusammenzufassen und/oder in einer Lage zusätzlich zu den Faserbündeln 9, 12 Einzelfasem in der gleichen Verlaufsrichtung wie die der Faserbündel 9, 12 anzuordnen, um die Eigenschaften des Textilbetonelementes 1 an die Erfordernisse anzupassen.

Die Bewehrungslagen 4 und die textlien Schichten 6 sind jeweils recht nahe der Oberfläche des Textilbetonelementes 1 angeordnet. In den Richtungen, in denen die Fasern und/oder Faserbündel 9, 12 der Bewehrungslagen 4 und der textlien Schichten 6 verlaufen, können vom Textilbetonelement 1 Zugbeanspruchungen und in Folge von Biegebeanspruchungen auftretende Zugbeanspruchungen aufgenommen werden. Je nach zu erwartenden Beanspruchungen des Textilbetonelementes 1, kann dieses somit gezielt ausgelegt werden.

Ferner kann auch eine Übertragung von Kräften zwischen einander gegenüberliegenden Bewehrungslagen 4 derTextilkomponente 3 mit Hilfe des in Figur 2 dargestellten Verbindungsmittels 5 der Textilkomponente 3 erfolgen. Dies ist insbesondere durch den Aufbau des integralen Abstandsgewirks möglich, wobei die Struktur des Abstandsgewirkes eine gute und gleichmäßige Einleitung von Kräften ermöglicht.

Darüber hinaus wird durch den Aufbau des Verbindungsmittels 5 die Beabstandung der Bewehrungslagen 4 bestimmt. Dabei spielen insbesondere die senkrechten

Komponenten des Verbindungsmittels 5 eine maßgebliche Rolle. Ihre Länge bestimmt den Abstand der Bewehrungslagen 4 zueinander. Ihr elastisches Verhalten bestimmt die Wiederherstellung der Beabstandung der Bewehrungslagen 4 nach einem Zusammendrücken der Textilkomponente 3 vor dem Einbringen in das Textilbetonelement.

Bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Textilbetonelementen 1 können vorge- : \'\ fertigte Textilkomponenten 3 verwendet werden. Die Textilkomponente 3 ist dabei in einem Arbeitsgang herstellbar und wird auf Rollen angeliefert. Auf diesen Rollen ist *.,.,*' die Textilkomponente zusammengedrückt, das heißt der in den Figuren 1 und 2 dar- &diams;' gestellte Abstand zwischen den Bewehrungslagen 4 wurde komprimiert. Nach einem Abrollen der Textilkomponente 3 und somit nach dem Entfallen der zusammendrückenden Kräfte werden die Bewehrungslagen 4 bedingt durch den Aufbau und die Eigenschaften des Verbindungselementes 5 in ihre vorgesehene Lage und Beabstandung zueinander gebracht.

Die Textilkomponente 3 kann anschließend auf einem herkömmlichen Schaltisch mit Feinbeton getränkt werden. Die textlien Schichten 6 und die Vlieslagen 7 können dabei zusammen mit der Textilkomponente 3 in die Schalung 8 eingelegt werden. Werden die Textilkomponente 3, die textlien Schichten 6 und die Vlieslagen 7 bereits in der richtigen Reihenfolge übereinander angeliefert, so kann das Einlegen in einem Arbeitschritt erfolgen. Das Vlies wirkt als Abstandshalter der textlien Schichten 6 und der Textilkomponente 3 zu der Oberfläche des entstehenden Textilbetonelementes 1.

Während des Betoniervorganges bleibt das Abstandsgewirk formstabil.

An der späteren Oberfläche des Textilelementes 1 lösen sich durch den Kontakt mit dem Wasser des eingefüllten Betons die Fasern der Vlieslagen 7 und vereinzeln sich. Auf diese Weise wird eine homogene Oberfläche des Textilbetonelementes 1 erzeugt und eine ausreichende Betonüberdeckung der textlien Bewehrung realisiert, so dass diese nicht durchscheint. Die oberflächennahe Lage der Vlieslagen 7 und

der textlien Schichten während des Betoniervorgangs wird durch das Verbindungsmittel 5 der Textilkomponente sichergestellt.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Fassadenelement 14 wird mit Hilfe eines erfin- *. *".,

dungsgemäßen Textilbetonelementes 1 eine Vorsatzschicht 15 realisiert. Durch die · /* textile Bewehrung des Textilbetonelementes 1 kann die Vorsatzschicht 15 sehr dünn ;**" ' ausgeführt werden, da nur eine sehr geringe Betonüberdeckung bei dem Textilbe- &idigr; \* tonelement erforderlich ist. Hierdurch kann die gesamte Dicke des Fassadenele- ·

mentes 14 verringert werden bzw. bei Beibehaltung einer vertretbaren Dicke des «...

Fassadenelementes 14 die Dicke der Dämmschicht 16 erhöht werden. \' ·,

Ferner hat die Vorsatzschicht 15 durch die geringe Dicke des Textilbetonelementes 1 ein im Vergleich zu herkömmlichen Materialien geringes Gewicht.

Die Herstellung des Fassadenelementes 14 schließt sich an die beschriebene Herstellung des Textilbetonelementes 1 an. Dabei werden nach dem Tränken der Textilkomponente 3 und der gegebenenfalls mitintegrierten textlien Schichten 6 und Vlieslagen 7 die Verbundmittel 19 in den noch feuchten Beton eingelegt. Anschließend wird die Dämmschicht 16 aufgebracht und die Tragschicht 17 aus Stahlbeton aufbetoniert.

Bei den in den Figuren 4 und 5 gezeigten Fassadenelementen kommen erfindungsgemäße Textilbetonelemente 1 als Vorsatzschicht 22 zum Einsatz. Das in Figur 4 gezeigte Fassadenelement weist die Vorsatzschicht 22 in Form von Fassadenplatten 23 auf.

Das in den Figuren 6 bis 8 dargestellte Fassadenvorhangelement 25 weist ein im Vergleich zu herkömmlichen Fassadenvorhangelementen geringeres Gewicht auf und erlaubt hierdurch die Verwendung herkömmlicher Befestigungsmittel wie sie in der Figur 9 als Horizontalschnitt und in der Figur 10 als Vertikalschnitt dargestellt sind.

• ·

Durch den Einsatz von Feinbeton als Betongrundstoff 2 sind glatte Oberflächen und scharfkantige Profilierungen und Fugen realisierbar. Dies führt zu einem neuen Erscheinungsbild der Betonoberfläche von erfindungsgemäßen Textilbetonelementen.

Claims

1. Textilbetonelement (1), insbesondere als Fassadenelement (14, 25), bei welchem in einem Betongrundstoff (2) wenigstens eine Textilkomponente (3) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkomponente (3) wenigstens zwei Bewehrungslagen (4) aufweist, welche über ein Verbindungsmittel (5) wenigstens bereichsweise beabstandet zueinander positioniert sind, und dass der Abstand der Bewehrungslagen (4) in dem Textilbetonelement (1) geringfügig kleiner ist als der Abstand zweier einander gegenüberliegenden Oberflächen des Textilbetonelementes (1).

2. Textilbetonelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkomponente (3) ein das Verbindungsmittel (5) und die Bewehrungslagen (4) integrierendes, dreidimensionales Gebilde ist.

3. Textilbetonelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilkomponente (3) als dreidimensionales Abstandsgewirk ausgeführt ist.

4. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (5) mit Hilfe von den Abstand der Bewehrungslagen bestimmenden Polfäden gebildet wird, wobei sich die Polfäden zwischen den flächigen Bewehrungslagen (4) erstrecken.

5. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (5) aus Polyester- und/oder Polyethylen- und/oder Polyacrylsulfan- und/oder Polyamidfäden besteht.

6. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungslagen (4) flächige Textilgelege mit mindestens in einer Richtung etwa parallel zueinander angeordneten Textilfasern und/oder Textilfaserbündeln (9) sind.

7. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilfasern aus, vorzugsweise alkaliresistenten, Glasfasern und/oder Karbonfasern bestehen.

8. Textilbetonelement (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilfasern und/oder die Textilfaserbündel (9) umwickelt und/oder beschichtet sind.

9. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Bewehrungslagen (4) wenigstens eine weitere textile Schicht (6) in dem Textilbetonelement (1) vorgesehen ist.

10. Textilbetonelement (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere textile Schicht (6) separat zu den Bewehrungslagen (4) und dem Verbindungsmittel (5) vorgesehen ist.

11. Textilbetonelement (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere textile Schicht (6) ein flächiges Textilgebilde mit mindestens in einer Richtung etwa parallel zueinander angeordneten Textilfasern und/oder Textilfaserbündeln (12) ist.

12. Textilbetonelement (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilfasern aus, vorzugsweise alkaliresistenten, Glasfasern und/oder Karbonfasern bestehen.

13. Textilbetonelement (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilfasern und/oder Textilfaserbündel (12) umwickelt und/oder beschichtet sind.

14. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilbetonelement (1) nahe wenigstens einer seiner Oberflächen eine Vlieslage (7) aufweist.

15. Textilbetonelement (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Textilbetonelement (1) eingebrachte Vlies (7) ein beim Verfüllen des Betons lösliches Bindemittel aufweist.

16. Textilbetonelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel stärkehaltig ist.

17. Textilbetonelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungslagen (4) im Bereich von 1/5 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes (1) zueinander beabstandet sind, vorzugsweise in einem Bereich von 2/3 bis 9/10 der Wanddicke des Textilbetonelementes (1).

18. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betongrundstoff (2) ein Feinbeton mit einem Größtkorn von bis etwa 3 mm ist, vorzugsweise bis zu einem Bereich von 1 bis 2 mm.

19. Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilbetonelement (1) eine Wanddicke bis 60 mm hat, vorzugsweise bis zu einem Bereich von 30 bis 40 mm.

20. Fassadenelement (14, 25) mit wenigstens einem Textilbetonelement (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19.

21. Fassadenelement (14, 25) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Fassadenelement (14, 25) eine Tragschicht (17, 20), eine Dämmschicht (16, 21) und eine Vorsatzschicht (15, 22, 23) aufweist, wobei wenigstens die Vorsatzschicht (15, 22, 23) ein Textilbetonelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20 aufweist.

22. Fassadenelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dämmschicht (21) und der Vorsatzschicht (23) eine Luftschicht (24) im Bereich von 1 bis 50 mm ausgebildet ist, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 25 mm.

23. Fassadenelement nach wenigstens einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass es als Fassadenvorhangelement (25) ausgebildet ist.