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Abdichtungseinrichtung für Beläge aus Betonplatten
Die Erfindung betrifft eine Abdichtungseinrichtung für Beläge aus Betonplatten.
Beläge aus Betonfliesen haben seit einigen Jahren eine besondere Entwicklung erfahren, die insbesondere für den Bau von Strassen, Rollfeldern auf Flugplätzen und sogar für die Konstruktion von Dächern von grosser Bedeutung ist.
Bei der Herstellung solcher Beläge werden die Betonplatten oder -fliesen im allgemeinen am Verlegungsort gegossen, wobei eine Trennung zwischen den aufeinanderfolgenden Platten durch provisorische Trennelemente erzielt wird, die meistens aus auf dem Erdboden aufgestellten Brettern bestehen.
Nach dem Abbinden des Betons werden diese Trennelemente entfernt, wonach die freigewordenen Zwischenräume zwischen den Platten mit einem plastischen Material, z. B. oxydierte Bitumen, ausgefüllt werden, um in Querrichtung und gegebenenfalls auch in Längsrichtung verlaufende Dichtfugen zu bilden, welche die durch Temperaturänderungen bewirkten Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Belagplatten aufnehmen sollen.
Bei Strassendecken erscheint es aus wirtschaftlichen Gründen angezeigt, die Betonplatten mit zwei Schichten auszubilden, die zwei sehr unterschiedlichen Anforderungen entsprechen sollen. Die untere, ziemlich dicke Schicht, die sehr druck-und biegefest sein soll, wird aus einem Beton hergestellt, der aus Steinen aus der jeweiligen Gegend und einer relativ geringen Menge Zement zusammengesetzt ist, während die obere, relativ dünne Schicht aus Materialien besserer Qualität hergestellt wird und sehr schlag- und verschleissfest sein soll.
Um die Nachteile zu vermeiden, die infolge der an den beiden Schichten verschiedener Beschaffenheit unterschiedlichen Zusammenziehung auftreten, ist vorgeschlagen worden, in regelmässigen Abständen Querfugen oder falsche Fugen auszubilden, die nur die obere Schicht durchsetzen, wogegen die untere Schicht durchgehend ausgebildet wird. Zu diesem Zweck wird die obere Schicht an den Fugen in einer Breite in der Grössenordnung von 0, 8 cm und in einer Tiefe von 5 bis 6 cm unterbrochen. Der auf diese Weise gebildete Raum wird nach dem Abbinden des Betons ebenfalls mit einem plastischen Material, wie geblasenem Bitumen, ausgefüllt, um eine Undurchlässigkeit der Fugen zu gewährleisten.
Die Beläge mit Platten bzw. Fliesen aus Beton weisen jedoch einen schweren Nachteil auf, der insbesondere durch das Vorhandensein dieser verschiedenen Fugen mit ihren Füllungen verursacht wird. Tatsächlich verliert nämlich die bituminöse Masse, welche die Dichtheit dieser Fugen gewährleisten soll, unter der Einwirkung der Verkehrsbelastung, der Temperaturschwankungen und bzw. oder des Wechsels von Frost- und Tauwetter sehr rasch ihre Wirksamkeit. Die Abdichtung kann dann das Einsickern von Regenwasser nicht mehr verhindern, das allmählich Auswaschungen unter den Rändern der Betonplatten verursacht, die dann, weil sie nicht mehr richtig abgestützt sind, Risse bekommen und aussplittern.
Zur Vermeidung dieser Mängel sind in der Bautechnik bekannte, zum Verbinden von aus Beton bestehende Bauelementen verwendete Einrichtungen jedoch nicht geeignet.
So kann z. B. eine Dehnfugenverbindung, die zum Einsetzen in halber Höhe von Betonfugen bestimmt ist und infolgedessen an beiden Oberflächen Verankerungsrippen trägt, keine Dichtheit gegen Eindringen von Sickerwasser gewährleisten, ihre Hauptaufgabe besteht vielmehr in der Ermöglichung des Ausgleiches der Dehnungen, denen die Verbindungseinrichtung an den Fugen unterworfen ist.
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Die Verlegung dieser bekannten Verbindungseinrichtung muss überdies während des Giessens des Betons erfolgen, was insbesondere beim Strassenbau entsprechende Sondermassnahmen verlangen würde. Dabei erweist es sich nämlich als gänzlich ausgeschlossen, eine Dichtung in halber Höhe der Plattendicke einzusetzen, weil die Betonplatten beim Belasten durch darüberrollende Fahrzeuge unter Biegung arbeiten und die ganze Plattendicke erforderlich ist, um die Biegebelastung aufzunehmen. Bei Verwendung der erwähnten Dehnfugenverbindung müsste also die Dicke der Betonplatten beträchtlich vergrössert werden, um die erforderliche Biegefestigkeit zu erzielen.
Eineandere bekannte, als Fugendichtband ausgebildete Abdichtungseinrichtung enthält keinerlei Mittel zur Sammlung von Sickerwässern. Da der Boden- oder Sohlenteil dieser Einrichtung nicht eben geformt ist, ist dieses Dichtband z. B. zur Herstellung einer Fugenverbindung für Strassen nicht geeignet.
Dieses Fugendichtband muss ebenfalls in den Beton, z. B. in halber Höhe, eingebettet werden und kann somit nicht als Auflage für später aufgebrachte Betonplatten dienen.
Ein weiteres bekanntes Fugenband, das einen unebenen Sohlenteil aufweist und keine Beseitigung von Sickerwasser ermöglicht, muss ebenfalls mit seinen Rändern in die zu verbindenden Bauteile eingegossen werden, wobei überdies dieses Fugenband kein vorgefertigtes Profil ist, sondern zu einem wesentlichen Teil erst am Verlegungsort erzeugt wird und schon allein aus diesem Grund für eine Verwendung beim Strassenbau nicht in Betracht kommt.
Nach der Erfindung können die angeführten Nachteile durch Verwendung einer Abdichtungseinrich- tung für Beläge aus Betonplatten, bestehend aus einem Kunststoffprofil, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, vermieden werden, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass das Profil einen ebenen Sohlenteil in Form eines einzigen, über die ganze Breite des Profils ebenflächig durchgehenden Bandes, eine über der Längsmittelachse dieses Bandes liegende, nach oben offene Futterrinne rechteckigen Querschnittes sowie parallel zu der Futterrinne verlaufende, ebenfalls nach oben ragende, an sich bekannte Verankerungsrippen mit T-förmigem Querschnitt aufweist.
Bei der Ausbildung der Rippen der erfindungsgemässen Abdichtungseinrichtung ist besonders auf die Sicherstellung einer guten Verankerungswirkung Bedacht genommen worden. Bei Zugversuchen, die an Betonplatten vorgenommen wurden, die durch erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtungen verbunden waren, hat sich gezeigt, dass diese Abdichtungseinrichtung in ihrem Mittelteil, also an der Futterrinne, nachgeben konnte, ohne dass an der Verankerung eine Veränderung oder Beschädigung festgestellt werden konnte.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung her vor, in der ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Abdichtungseinrichtung näher erläutert ist. Die Erfindung wird hiebei zwar nur in ihrer speziellen Anwendung bei der Herstellung von Strassendecken erläutert, die erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtung kann aber natürlich mit bestem Erfolg auch bei Belägen anderer Typen, wie z. B. bei Rollbahnen von Flughäfen oder bei Dachdeckungen, angewendet werden.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Abdichtungseinrichtung im Querschnitt, während Fig. 2 diese Abdichtung in Draufsicht darstellt, wobei im besonderen die Ausbildung einer Kreuzung zwischen einer Querdehnfuge und einer Längsdehnfuge veranschaulicht ist.
In Fig. 1 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtung durch einen Profilstrang aus Kunststoff gebildet ist, der einen Sohlenteil 1 hat, der in seinem Mittelabschnitt eine durch zwei vertikale Rippen 3 begrenzte Futterrinne 2 mit rechteckigem Querschnitt aufweist und zu beiden Seiten dieser Futterrinne Verankerungsrippen 4 trägt. Die Zahl der Verankerungsrippen kann zwischen 2 und 8 liegen ; diese Rippen sind zweckmässig mit einem keilförmigen Kopf versehen, um auf den Beton eine Keilwirkung auszuüben. Die Breite des Sohlenteiles 1 kann 12 - 40 cm betragen und die Höhe der mittleren Futterrinne 2 und der Verankerungsrippen 4 kann zwischen 0, 8 und 6 cm variieren. Die Dicke des Sohlenteiles 1 kann 0, l-l cm ausmachen.
Das erfindungsgemässe Abdichtungsprofil wird vorteilhafterweise kontinuierlich durch Strangpressen aus einer Düse erzeugt, deren Austrittsöffnung dem gewünschten Querschnittsprofil entspricht, wobei ein Material verwendet wird, das eine grosse Druckfestigkeit und eine ausreichende Elastizität hat. Es wurde festgestellt, dass ein Polyvinylchlorid mit einer Shorehärte von 55 bis 85 besonders gut geeignet ist, doch können selbstverständlich auch andere Materialien mit entsprechenden Eigenschaften zur Herstellung des Profils verwendet werden.
Zum besseren Verständnis der Anwendung der erfindungsgemässen Abdichtungseinrichtung und der durch die Erfindung gebotenen Vorteile werden nachfolgend die verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte bei der Herstellung einer Strassendecke aus Betonplatten unter Verwendung der erfindungsge-
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mässen Abdichtungseinrichtung eingehend erläutert.
Nach entsprechender Vorbereitung des Untergrundes im Bereich der geplanten Strasse wird auf dem Boden des genau profilierten Aushubraumes eine Lage aus Papier verlegt, die ein späteres Anhaften der Betonplatten an der Bodenfläche verhindern und dadurch die infolge der thermischen Dehnungen und Zusammenziehungen auftretenden Bewegungen der Betonplatten ermöglichen soll, wodurch die Bildung innerer Spannungen in den Platten verringert und das Entstehen von Rissen im Beton verhindert werden soll. Die Papierlage soll ausserdem ein Einsickern von Wasser und ein Eindringen von Zement in das Erdreich verhindern.
Auf diese Papierlage wird die erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtung so aufgelegt, dass die Futterrinne an jenen Stellen liegt, an denen die Dehnfugen ausgebildet werden sollen. Die Futterrinnen begrenzen daher die herzustellenden Betonfliesen in Längsrichtung und gegebenenfalls auch in Querrichtung. Die Kreuzungen zwischen den in Querrichtung und in Längsrichtung angeordnetenAbdichtungseinrichtungen werden zweckmässig in einer später näher beschriebenen Weise ausgebildet. Die in Querrichtung angeordneten Abdichtungseinrichtungen werden überdies über die Seitenzonen der Strasse, z. B. deren Bankette, bis zum Rand der Strassengräben geführt. Das Verlegen der Abdichtungselemente bringt kein besonderes Problem mit sich.
Das die Abdichtungseinrichtung bildende Profil ist in Form einer Rolle vorrätig, die an der Verlegungsstelle abgewickelt wird, wobei von der Rolle mit einer Schere Abschnitte mit den jeweils erforderlichen Längen abgetrennt werden.
Nach dem Auflegen der Abdichtungseinrichtung auf dem Erdboden werden in die Futterrinne die zur Trennung der Betonplatten dienenden Trennelemente, z. B. am Verlegungsort hergestellte Bretter eingesetzt, die Formtröge bzw. Schablonen für die zu giessenden Platten bilden.
Hierauf wird zuerst die Betongrundschicht gegossen und egalisiert, wonach auf diese Schicht neuerlich Querbänder der Abdichtungseinrichtung so aufgelegt werden, dass die Lage ihrer Futterrinne mit der Lage der auszubildenden Dehnfugen bzw. falschen Fugen der oberen Schicht übereinstimmt. In die Futterrinnen werden dann wieder Trennelemente eingesetzt, wonach die obere Betonschicht gegossen und planiert wird. Wie schon erwähnt wurde, kann auch hiebei wieder die Abdichtungseinrichtung quer über die Seitenzonen der Strasse bis zu den seitlichen Strassengräben geführt werden.
Nach dem Abbinden des Betons werden die verschiedenen Trennelemente aus den Futterrinnen herausgezogen und die Fugen mit einem plastischen Material, wie oxydiertem Bitumen, ausgegossen. Im allgemeinen werden hiebei vor dem Ausgiessen mit dem Dichtungsmaterial in die Dehnfugen feuchte Weichholzbretter oder Filzkartonstreifen eingelegt, deren Höhe etwa 3/4 der Fugenhöhe beträgt.
Bei Durchführung der Arbeit in der vorstehend beschriebenen Weise kommt eine Strassendecke zustande, die nicht mehr durch einsickerndes Wasser beschädigt werden kann. Falls nämlich die aus bituminösem Material bestehenden Fugenfüllungen nach einer gewissen Zeit doch Regenwasser einsickern lassen, so wird dieses Wasser in den Futterrinnen gesammelt und infolge der Neigung der Strasse in Längs- und in Querrichtung in die seitlichen Strassengräben abgeführt.
Beim Verlegen der erfindungsgemässen Abdichtungseinrichtung können durch entsprechendes Zusammensetzen von in Längsrichtung und Querrichtung der Strasse liegenden Abschnitten von Abdichtungeinrichtungen Kreuzungen hergestellt werden, die eine besonders günstige, direkte Ableitung des sich in den Längsfugenrinnen ansammelnden Wassers nach den beiden Strassenseiten hin ermöglichen. Die Herstellung einer solchen Kreuzung wird nachfolgend näher erläutert.
In Fig. 2 ist eine solche Kreuzung in Draufsicht dargestellt. Zu ihrer Herstellung werden zwei in Längsrichtung zu verlegende Profilabschnitte nach der Linie ABCDEF ausgeschnitten, während aus dem in Querrichtung zu verlegenden Profil zwei symmetrische Abschnitte nach der Linie BCDE herausgeschnitten werden. Auf diese Weise wird nach Verschweissung der Profile an den Stosskanten 6 und entlang der Linien CD eine dichte Anschlussverbindung der Futterrinne 2 des längsweise verlegten Abschnittes mit der Futterrinne 2'des in Querrichtung verlegten Abschnittes des Abdichtungsprofils erhalten. Das in der Längsfuge sich ansammelnde Wasser kann dadurch leicht durch die Querfugen abgeleitet werden.
Die erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtung hat mehrere bedeutende Vorteile und ausserdem stellt ihre Verwendung weder besondere Probleme auf, noch erfordert diese irgendwelche besondere Vorrichtungen oder kostspielige Arbeitsgänge. Die Abdichtungseinrichtung wird in den Betonplatten durch die Verankerungsrippen 4 unlösbar festgehalten, die jedes Eindringen von Wasser, sei es durch kapillares oder schichtartiges Einsickern, verhindern.
Durch richtige Auswahl des zur Herstellung der Abdichtungseinrichtung verwendeten Materials kann ein Profil erhalten werden, das allen Volumenänderungen der Betonplatten auch bei grossen Temperatur- änderungen folgen kann. Schliesslich wird durch die erfindungsgemässe Abdichtungseinrichtung alles in die
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Fugen eingesickerte Wasser restlos bis in die Strassengräben abgeleitet und es kann daher keinerlei Beschädigung der Strassendecke verursachen.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beispielsweise beschriebene und dargestellter usführungsform der Abdichtungseinrichtung beschränkt, diese kann vielmehr in konstruktiven Einzelheiten, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Verankerungsrippen oder der Futterrinnen, noch verschiedenartig abgewandelt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Abdichtungseinrichtung für Beläge aus Betonplatten, bestehend aus einem, insbesondere durch Strangpressen erhaltenen Kunststoffprofil, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Profil einen ebenen Sohlenteil (1) in Form eines einzigen, über die ganze Breite des Profils ebenflächig durchgehenden Bandes, eine über der Längsmittelachse dieses Bandes liegende, nach oben offene Futterrinne (2) rechteckigen Querschnittes sowie parallel zu der Futterrinne (2) verlaufende, ebenfalls nach oben ragende, an sich bekannte Verankerungsrippen (4) mit T-förmigem Querschnitt aufweist.