BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Wandelement für eine Lärmschutzwand für Strassen, das eine schallschluckende porige Absorptionsschicht, einen schichtartigen Aufbau, mindestens ein tragendes Wandbauteil und die Absorptionsschicht eine zerklüftete Frontschicht aufweist.
Es ist bereits eine Lärmschutzwand für Strassen, Flugplätze u.
dgl. bekannt, bestehend aus offenporigen Leichtbetonplatten, die durch I-Profile odgl. eingefasst und gehalten sind, die Absorptionsschicht durch eine Mehrzahl von Leichtbetonplatten gebildet ist und die I-Profile aus Stahl oder Stahlbeton (tragendes Wandbauteil) bestehen, aber die Leichtbetonplatten eine durchgehende Porigkeit von einem Meter Länge und noch grösserer Höhe haben. Solche Leichtbetonplatten müssen aber Stück für Stück auf Hohlblocksteinpressen hergestellt werden, so dass sie sich einmal nur bei grösseren Stückzahlen rentieren, aber auch besondere Form- und Abmessungsvorschriften erfüllen müssen, relativ schwierig zu montieren sind und nach dem Transport übermässig Ausschuss abgeben können. Die Schallschluckwerte einer solchen Wand sind verbesserungsbedürftig (DE-PS 2721 408).
Zwar ist noch eine mehrschichtige Lärmschutzwand bekannt.
AUerdings besteht hier die eigentliche Absorptionsschicht nur aus porigen Leichtbetonplatten, während die zweite Schicht nicht schallschluckende Eigenschaften aufweist, sondern eine dichte, auf die erstere Platte aufgetragene Mörtelschicht ist, welche die Poren verschliesst. Das Herstellungsverfahren ist als aufwendig anzusehen. Die Platten haben eine relativ grosse Länge von zum Beispiel 10 Metern je Platte. Eine besondere Stahlbewehrung ist als tragendes Wandbauteil erforderlich, was die Wand wesentlich verteuert. Insbesondere ist aber nachteilig, dass hier keine hinreichenden schallschluckenden Eigenschaften für die Absorptionsschicht gewährleistet werden können (DE-AS 23 26 757).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und ein Wandelement für eine Lärmschutzwand für Strassen anzugeben, bei der unter der Wahrung der Vorteile einer kostensparenden Herstellung und einer guten Festigkeit der Absorptionsschicht hohe Schallschluckeigenschaften erreicht werden derart, dass die Schallschluck- bzw. Absorptionswerte der in Deutschland gültigen Vorschrift ZfV-lsw 81 voll genügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Frontschicht eine Vielzahl von nebeneinander liegenden pyra midenförmigen Einbuchtungen aufweist, deren Basiskantenlängen etwa 7,5 mal 7,5 cm oder etwa 8 mal 8 cm und deren Tlefe etwa 9 cm beträgt.
Hierdurch wird neben den vorteilhaften Herstellungs- und Festigkeitseigenschaften eine Läimschutzwand geschaffen, die sich durch hohe schallschluckende Eigenschaften auszeichnet und eine sogenannte Hochabsorption gemäss der Vorschrift ZTV-Lsw 81 mitALa. str. = 8dBhat.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, die Dicke der Frontschicht mit 9 cm, diejenige der Rückschicht mit 5 cm zu bemessen. Eine andere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Körnung des Zuschlagstoffes für die Frontschicht (Korndurchmesser) 24 mm beträgt, im Einzelfall optimierend 2 mm; der entsprechende Korndurchmesser der Rückschicht innerhalb der Absorptionsschicht beträgt vorteilhaft 2-8 mm, optimierend 8 mm für eine Vielzahl von Einzelfällen.
Die Absorptionsschicht selbst wird als Baueinheit aus frisch auf frisch betonierten Schichten gebildet, die bewehrungsfrei gehalten wird.
Diese Varianten der Erfindung einzeln für sich bzw. in abgestimmter Weise bzw. kombinationsweise miteinander gestatten, je nach Einzelfall, die gemäss Lösung der Aufgabe vorteilhaften Eigenschaften zu optimieren, den Strassen- als auch Industrielärm in erträglichen Grenzen zu halten, besonders bei verkehrsreichen Strassen und Wohngebieten, und in hinreichender Weise die Kennwerte der Schallabsorption und andererseits der Schalldämmung hinsichtlich der Verkehrsgeräusche zu erreichen.
Die Raumform der Erfindung nutzt, mit anderen Worten ausgedrückt, die Erkenntnisse aus, dass bestimmte, aber einfach herzustellende Einbuchtungen auszubilden sind, dass relativ billig erhältliche Zuschlagstoffe die Ausgangsbasis bilden sollen, dass die porig - wie einzeln an sich bekannt -, möglichst mit besonders abgestimmter Körnung und in unterschiedlichen Schichten zur Anwendung kommen sollen und auch das haufwerkporige Oberflächengefüge der schallschluckenden Elemente, das heisst der Einbuchtungen, die Schallstrahlen bricht und im Werkstoffin Wärmeenergie (Absorption) umwandelt. Die Lärmschutnvand hat hierbei vorteilhaft als tragendes Element eine rückseitig angeordnete Stahlbetonplatte (B35). Als Bindemittel kann vorteilhaft Zementleim, also Zement und Wasser, oder ein Bindemittel auf Kunstharz- oder Bitumenbasis sein.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1, im Aufriss, eine Lärmschutzwand
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Figur 1 und
Fig. 3, vergrössert, den Ausschnitt X aus Figur 2.
In Figur list von der Lärmschutzwand nur ein volles erstes Wandelement mit abgebrochen anschliessendem zweitem Wandelement dargestellt. Sie weist eine Tragplatte 1 als Schwerbetonschicht auf, vgl. Figur 2, und eine haufwerkporige Absorptionsschicht 2, bestehend aus Zuschlagstoffen und Bindemitteln. Das Wandelement bzw. die Lärmschutzwand ist im Gelände so angeordnet, dass die Absorptionsschicht 2 der Schallquelle zugekehrt ist. Die Schicht 2 bildet also eine Vorsatzschicht zur Tragplatte 1.
Ein Kranz 3 der Tragplatte 1 umfasst stirnseitig die Absorptionsschicht 2. Ein verbindendes Bauelement 7, zum Beispiel ein Eisenanker, verbindet benachbarte Wandelemente 8, 8. Die eigentliche Absorptionsschicht 2 besteht im bezeichneten Ausführungsbeispiel aus zwei einzelnen Schichten bzw. einer Doppel schicht. Aus der vergrösserten Figur 3 ist ersichtlich, dass hierbei die Rückschicht 4 an der Tragplatte sich unmittelbar anschliesst, während die Frontschicht 5 die eigentliche der Schallquelle zugekehrte Oberflächenschicht ist. Die jeweils unterschiedliche Körnung der Zuschlagstoffe bzw. des Granulates lässt die grössere Körnung der Rückschicht 4 gegenüber der Körnung kleineren Durchmessers in der Frontschicht 5 gut erkennen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel bestehen die Zuschlagstoffe in der Rückschicht 4 aus gebranntem Blähton, Handelsname Leca/Isol.
Dies ist Tonerde aus der Grube, diese wird mit Blähzusatzmitteln aufgebläht und das so entstandene Granulat (Körner, Pellets) bis zur Sinterung gebrannt, die Sinterhaut schliesst das Korn nach aussen hin ab.
Die Frontschicht 5 und die Rückschicht 4 der Absorptionsschicht 2 haben eine Dicke von vorzugsweise 9 bzw. 5 cm, woraus sich eine Gesamtdicke der Absorptionsschicht 2 von 14 cm ergibt.
Die Körnung des Zuschlagstoffes der Frontschicht 5 soll vorteilhaft einen Korndurchmesser von 2 bis 4 mm haben, so dass in der gezeichneten Ausführungsform nach Figur 2, 3 der Durchmesser der Körnung der Frontschicht 5 nur etwa die Hälfte des entsprechenden Korndurchmessers in der unteren Rückschicht 4 beträgt.
Die Tragplatte 1 aus Schwerbeton, insbesondere Stahlbeton B35, und die aus mehreren Schichten bestehende Absorptionsschicht 2 bilden als Wandplatte eine Baueinheit aus frisch auf frisch betonierten Schichten, bei der die Absorptionsschicht 2 vorteilhaft bewehrungsfrei ist. Denn in ihr werden nur relativ leichte Zuschlagstoffe verwendet, die Schicht bleibt leicht und hat hinreichende Haftung an der Tragplatte 1 selbst: Eine Bewehrung infolge nur geringen Eigengewichtes entfällt. Dies hat ferner den Vorteil, dass die Absorptionsschicht weitgehenst korrosionsbeständig ist. Die offenporige Ausbildung gewährleistet eine sichere Frostbeständigkeit.
Die Dicke der Tragplatte kann vorteilhaft etwa 9 cm betragen, auf ihr liegt dann vorteilhaft eine 5 cm dicke Leco/Isaolschicht, hilfsweise aus Fluasint, darauf die 9 cm dicke Frontschicht 5 aus Leichtbeton, vorzugsweise in einem Körnungsgemisch des Zuschlagstoffes, bestehend aus 100 Prozent Gewichtsanteilen Lecakörnung mit Korngrösse 2M mm, homogen frisch auf frisch miteinander verbunden. Die der Schallquelle zugekehrte Frontschicht 5 hat auf der Oberfläche eine pyramidenartige Einbuchtung 6 mit einer Tiefe von etwa 9 cm, wobei die Grundfläche der Einbuchtung 6, vgl. Figur 1, eine Kantenlänge von etwa 7,5 mal 7,5 cm hat. Im Einzelfall kann die Tiefe der Einbuchtung bis 8 cm betragen und die 9 cm tiefe Einbuchtung, in Draufsicht, vgl.
Figur 2 oder 3, zur Strasse hin in eine von innen nach aussen unter etwa 35 verlaufende schräge Oberfläche übergeht. Die Wandelemente sind einfach und rationell herstellbar. Je nach der einzelnen Anforderung hinsichtlich der Lärmschutzwand sind gewisse im Rahmen der erfindungsgemässen Raumform liegende Abänderungen hinsichtlich Werkatoffabmessungen und der Anordnung noch möglich.
Im folgenden ist ein Beispiel unter Verwendung von gebranntem, geblähtem und gebrochenem Ton als Zuschlagstoff und Zementleim als Bindemittel angegeben: Frontschicht Tonzuschlag, trocken 445 kg/m3 Zementgehalt 220 kg/m3 Wassergehalt 85 kg/m3 Luftporengehalt 35 Vol.-% Körnung I < 5mm Rückschicht Tonzuschlag, trocken 395 kg/m3 Zementgehalt 225 kg/m3 Wassergehalt 80 kg/m3 Luftporengehalt 35 Vol.-% Körnung L 4 < 10mm
DESCRIPTION
The invention relates to a wall element for a noise barrier for roads, which has a sound-absorbing porous absorption layer, a layer-like structure, at least one load-bearing wall component and the absorption layer has a jagged front layer.
It is already a noise barrier for roads, airfields and the like.
Like. Known, consisting of open-pore lightweight concrete slabs or the like through I-profiles. are edged and held, the absorption layer is formed by a plurality of lightweight concrete slabs and the I-profiles are made of steel or reinforced concrete (load-bearing wall component), but the lightweight concrete slabs have a continuous porosity of one meter in length and even greater height. Such lightweight concrete slabs, however, have to be manufactured piece by piece on hollow block presses, so that they only pay off in larger quantities, but also have to meet special shape and size requirements, are relatively difficult to assemble and can result in excessive rejects after transport. The sound absorption values of such a wall are in need of improvement (DE-PS 2721 408).
A multi-layer noise barrier is still known.
However, here the actual absorption layer consists only of porous lightweight concrete slabs, while the second layer does not have sound-absorbing properties, but is a dense layer of mortar applied to the first slab, which closes the pores. The manufacturing process is considered to be complex. The plates have a relatively large length of, for example, 10 meters per plate. A special steel reinforcement is required as a load-bearing wall component, which makes the wall considerably more expensive. In particular, it is disadvantageous that no adequate sound-absorbing properties can be guaranteed for the absorption layer (DE-AS 23 26 757).
The invention has for its object to avoid the above disadvantages and to provide a wall element for a noise barrier for roads, in which, while maintaining the advantages of cost-saving manufacture and good strength of the absorption layer, high sound absorption properties are achieved such that the sound absorption or Absorption values fully comply with the ZfV-lsw 81 regulation applicable in Germany.
According to the invention, this object is achieved in that the front layer has a multiplicity of pyramid-shaped indentations lying next to one another, the base edge lengths of which are approximately 7.5 by 7.5 cm or approximately 8 by 8 cm and the depth of which is approximately 9 cm.
As a result, in addition to the advantageous manufacturing and strength properties, a lime barrier is created which is characterized by high sound-absorbing properties and a so-called high absorption according to the regulation ZTV-Lsw 81 mitALa. str. = 8dBhat.
An advantageous variant of the invention provides for the thickness of the front layer to be 9 cm and that of the back layer to be 5 cm. Another advantageous variant of the invention provides that the grain size of the aggregate for the front layer (grain diameter) is 24 mm, in some cases optimizing 2 mm; the corresponding grain diameter of the back layer within the absorption layer is advantageously 2-8 mm, optimizing 8 mm for a large number of individual cases.
The absorption layer itself is formed as a unit from freshly on freshly concreted layers, which is kept free of reinforcement.
These variants of the invention, individually or in a coordinated manner or in combination, allow, depending on the individual case, to optimize the properties which are advantageous according to the task, to keep the road and industrial noise within tolerable limits, particularly in the case of busy streets and residential areas , and sufficiently to achieve the characteristic values of sound absorption and, on the other hand, sound insulation with regard to traffic noise.
In other words, the spatial form of the invention makes use of the knowledge that certain, but easy to produce indentations are to be formed, that additives which are available relatively cheaply should form the starting point, that the porous - as known per se - preferably with a particularly coordinated one Grain and should be used in different layers and also the bulk porous surface structure of the sound-absorbing elements, i.e. the indentations, which breaks sound beams and converts them into thermal energy (absorption) in the material. The noise protection wall advantageously has a reinforced concrete plate (B35) arranged on the rear as a load-bearing element. Cement glue, that is to say cement and water, or a binder based on synthetic resin or bitumen can advantageously be used as the binder.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. Show it:
Fig. 1, in elevation, a noise barrier
Fig. 2 shows a section along line II-II of Figure 1 and
3, enlarged, the section X from FIG. 2.
In the figure, only a full first wall element with a broken-off second wall element is shown of the noise barrier. It has a support plate 1 as a heavy concrete layer, cf. Figure 2, and a bulk porous absorption layer 2, consisting of additives and binders. The wall element or the noise barrier is arranged in the terrain so that the absorption layer 2 faces the sound source. Layer 2 thus forms an attachment layer to support plate 1.
A rim 3 of the support plate 1 comprises the absorption layer 2 on the end face. A connecting component 7, for example an iron anchor, connects adjacent wall elements 8, 8. The actual absorption layer 2 in the exemplary embodiment described consists of two individual layers or a double layer. It can be seen from the enlarged FIG. 3 that here the back layer 4 directly adjoins the support plate, while the front layer 5 is the actual surface layer facing the sound source. The different grain size of the aggregates or of the granules clearly shows the larger grain size of the backing layer 4 compared to the grain size of smaller diameter in the front layer 5. In the illustrated embodiment, the additives in the backing 4 consist of fired expanded clay, trade name Leca / Isol.
This is alumina from the pit, this is inflated with blowing additives and the resulting granulate (grains, pellets) is fired until sintering, the sintered skin closes off the grain from the outside.
The front layer 5 and the back layer 4 of the absorption layer 2 have a thickness of preferably 9 or 5 cm, which results in a total thickness of the absorption layer 2 of 14 cm.
The grain size of the aggregate of the front layer 5 should advantageously have a grain diameter of 2 to 4 mm, so that in the embodiment shown in FIGS. 2, 3 the diameter of the grain size of the front layer 5 is only about half of the corresponding grain diameter in the lower back layer 4.
The support plate 1 made of heavy concrete, in particular reinforced concrete B35, and the absorption layer 2 consisting of several layers form a wall unit as a unit consisting of freshly on freshly concreted layers, in which the absorption layer 2 is advantageously reinforcement-free. Because only relatively light aggregates are used in it, the layer remains light and has sufficient adhesion to the support plate 1 itself: reinforcement due to its low weight is not required. This also has the advantage that the absorption layer is largely resistant to corrosion. The open-pore design ensures reliable frost resistance.
The thickness of the support plate can advantageously be about 9 cm, then there is advantageously a 5 cm thick Leco / Isaol layer, alternatively made of fluasint, on top of which the 9 cm thick front layer 5 made of lightweight concrete, preferably in a grain mix of the aggregate, consisting of 100 percent by weight Leca grain with a grain size of 2M mm, homogeneously fresh on freshly combined. The front layer 5 facing the sound source has a pyramid-like indentation 6 with a depth of about 9 cm on the surface, the base area of the indentation 6, cf. Figure 1, has an edge length of about 7.5 by 7.5 cm. In individual cases, the depth of the indentation can be up to 8 cm and the 9 cm deep indentation, in plan view, cf.
Figure 2 or 3, to the street into an inclined surface running from the inside out under about 35. The wall elements can be produced simply and efficiently. Depending on the individual requirement with regard to the noise protection wall, certain changes in terms of material dimensions and the arrangement within the scope of the spatial shape according to the invention are still possible.
The following is an example using fired, expanded and broken clay as an additive and cement paste as a binder: Front layer of clay additive, dry 445 kg / m3 cement content 220 kg / m3 water content 85 kg / m3 air void content 35% vol. Grain size I <5mm Backing layer of clay aggregate, dry 395 kg / m3 cement content 225 kg / m3 water content 80 kg / m3 air pore content 35 vol.% Grain size L 4 <10mm