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Die
Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Füllmaterial,
wie es beispielsweise zur Befüllung von Drahtschotterkästen,
sogenannter Gabionen, verwendet wird.
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Zur
Hangsicherung, als Lärmschutz sowie im Wasser- und Landschaftsbau
werden heutzutage vielfach mit Naturgestein gefüllte Gabionen
eingesetzt. Sie stellen eine kostengünstige Alternative
zu herkömmlichen Bauverfahren dar und fügen sich
harmonisch und ökologisch in die Umgebung ein.
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Im
Bereich des Lärmschutzes hängt die Qualität
der Gabionen entscheidend von den schallabsorbierenden Eigenschaften
der Gabionenfüllung ab. Diesbezüglich existieren
verschiedene Befüllungsvarianten. So sind aus drei Kammern
bestehende Sandkerngabionen bekannt, bei denen die der Schallquelle
zugewandte Kammer mit Schaumlava, die der Schallquelle abgewandte
Kammer z. B. mit Muschelkalk-Schotter oder einem anderen Gesteinsmaterial
und die mittlere Kammer zur Verbesserung der Schallabsorptionswirkung
mit Sand befüllt wird.
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Aus
der
DE 20 2004
020 040 U1 ist ein Steinkorb zur Erstellung einer Schallschutzwand
bekannt, dessen Innenraum in mindestens zwei Abteilungen geteilt
ist, die mit jeweils aus einem einheitlichen Material bestehenden
Schüttgut befüllt sind, wobei die Abteilungen
durch eine Transmissionssperre in Form einer im wesentlichen luftundurchlässigen,
festen Platte, vorzugsweise aus Metall, getrennt sind. Zur weiteren
Verbesserung der Schallabsorptionswirkung kann der Transmissionssperre
eine Absorberplatte zugeordnet werden, deren Dichte geringer ist als
die der Transmissionssperre. Als geeignete Materialien werden gepresste
Naturfasern oder ein Polymerschaum vorgeschlagen.
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In
der
DE 20 2007
003 515 U1 ist ein Gabionenkorb mit schallisolierenden
Eigenschaften beschrieben, der aus mindestens zwei, sich über
die gesamte Höhe und Breite des Gabionenkorbes erstreckenden
Bereichen besteht, wobei der der Schallquelle zugewandte Bereich
mit einem schallreflektierenden und druckresistenten Gesteinsmaterial, z.
B. Basalt, gefüllt ist, und ein zweiter Bereich eine stabilisierende
Tragschicht aus monolithischem, massivem Gestein, z. B. aus Lava-Beton-Formsteinen
oder auch in Form einer gegossenen Betonschicht, bildet.
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Bei
den oben genannten, bekannten Befüllungsvarianten ist eine
Schichtung der einzelnen Materialien und daher eine Unterteilung
des Gabionenkorbes in mehrere Kammern erforderlich. Bei der Verwendung
von Beton müssen zusätzlich Folien oder ein Textil
eingebracht werden, um den fließfähigen Beton
an der Ausbreitung in andere Kammern zu hindern.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Füllgutes
mit hoher Schallabsorptionswirkung, mit welchem beispielsweise ein Gabionenkorb
auf einfache und kostengünstige Weise befüllt
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Gesteinsgemisch nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Das
erfindungsgemäße Steingemisch gemäß Anspruch
1 zeichnet sich durch eine hervorragende Schallabsorptionswirkung
aus. Darüber hinaus lässt sich eine Gabione in
besonders einfacher und kostengünstiger Weise mit dem erfindungsgemäßen
Lava-Festgestein-Gemisch befüllen, da es in loser Durchmischung
in die Gabione eingebracht wird und eine Unterteilung des Drahtkorbes
in einzelne Kammern somit nicht erforderlich ist.
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Vorzugsweise
ist das dichte oder nur gering poröse, gebrochene Festgestein
Basanit. Alternativ kann auch Basalt, Diabas, Granit oder Grauwacke eingesetzt
werden. Zudem kann auch ein Gemisch dieser Festgesteine zum Einsatz
kommen. Voraussetzung für den Einsatz genannter Gesteinsarten
ist eine ausreichende Frost- und Witterungsbeständigkeit,
die insbesondere bei Basanit gegeben ist.
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Neben
dem Festgestein ist auch Lava frost- und witterungsbeständig.
Lavagestein hat darüber hinaus aufgrund seiner Porosität
schalldämmende Eigenschaften und die Fähigkeit,
Feuchtigkeit zu speichern. Das Festgestein hingegen wirkt aufgrund
seiner hohen Dichte und Festigkeit stabilisierend und reflektiert
den Schall. Beide Gesteinstypen ergänzen sich somit zu
einer besonders guten Schalldämmung für den Außeneinsatz.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Füllmaterials
liegt darin, dass es seine sehr gute schallabsorbierende Wirkung
bereits bei loser und durchmischter Anordnung von Festgestein und Lava
entfaltet. Es handelt sich dabei um eine im Wesentlichen homogene
Durchmischung. Es erübrigt sich somit ein zeit- und kostenaufwändiges
Schichten nach einzelnen Gesteinstypen oder gar das Einbringen weiterer
schallabsorbierender Materialien in den Drahtkorb.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das erfindungsgemäße
lose Steingemisch zu einem Volumenanteil von 50–90% aus
Lava und zu einem Volumenanteil von 10–50% aus Festgestein. Volumenangaben
beziehen sich dabei hier und auch im Folgenden stets ausschließlich
auf das Steinmaterial selbst; etwaige Zwischenräume, die
sich aufgrund der endlichen Körngröße
der Gesteinspartikel ergeben, bleiben bei den Volumenangaben unberücksichtigt.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung beträgt
der Lavaanteil 65–75 Vol-% und der Festgesteinsanteil 25–35
Vol.-%. Aufgrund seiner porösen Struktur hat Lavagestein
hervorragende schallabsorbierende Eigenschaften und bildet somit
zweckmäßigerweise den Hauptanteil an dem Gesteinsgemisch.
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Die
Korngröße des erfindungsgemäßen
Gesteinsgemisches liegt vorzugsweise im Bereich von 60–120
mm. Die Verwendung von Gesteinspartikeln mit größerer
Körnung geht mit Einbußen in der Schallabsorptionswirkung
einher, da mit zunehmender Korngröße für
Schallwellen vermehrt die Möglichkeit des direkten Durchtritts
durch das Gesteinsgemisch besteht. Zu kleine Steine hingegen fallen
leicht durch die Drahtgittermaschen einer Gabione hindurch und erschweren
somit die Befüllung. Gleichzeitig sollte die Maschenweite
des Korbes nicht zu klein gewählt werden, um Pflanzen und
Kleintieren die im Sinne einer ökologischen Landschaftsgestaltung
erwünschte Ansiedlung zwischen den Steinen zu ermöglichen.
Bewährt hat sich in diesem Zusammenhang auch eine Korngröße
im Bereich von 80–120 mm.
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In
einer bevorzugten Ausführung weist das Gesteinsgemisch
eine mittlere Dichte von 1,7 bis 2,1 t/m3 auf.
Auch hier bezieht sich die Angabe der Dichte allein auf das Steinmaterial,
etwaige Zwischenräume zwischen den einzelnen Steinen bleiben
unberücksichtigt. Besonders bevorzugt beträgt
die Dichte des erfindungsgemäßen Steingemisches
1,9 t/m3.
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Die
hohe Schallabsorptionswirkung eines losen Lava-Basalt-Gemisches
wurde durch eine Messung im Hallraum nach DIN EN ISO 354 nachgewiesen.
Dabei wurden Gabionen mit einer Füllung aus 70 Vol.-% Lava
und 30 Vol.-% Basalt vermessen, wobei die Korngröße
für beide Gesteinstypen im Bereich von 60–120
mm lag und die flächenbezogene Masse 1004 kg/m2 betrug.
Die Berechnung der Schallabsorption DLa aus
den Messwerten erfolgte nach DIN EN 1793-1. Die Messung lieferte
einen Schallabsorptionswert von DLa = 13,5
dB. Entsprechend den Anforderungen der „Zusätzlichen
Technischen Vorschriften und Richtlinien für die Ausführung von
Lärmschutzwänden an Straßen" (ZTV-Lsw
06) werden Flächen mit Absorptionswerten DLa > 11 dB als hoch absorbierend
bezeichnet. Die mit Lava und Basalt in dem angegebenen Mischungsverhältnis
befüllte Gabione ist somit als hochabsorbierend einzustufen.
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Neben
der Befüllung von Gabionen eignet sich das Gesteinsgemisch
ebenso in hervorragender Weise zur Befüllung beliebiger
anderer, dem Schall-, Sicht- und/oder Windschutz dienender Schutzzäune, die
einen entsprechenden, zur Befüllung geeigneten Hohlraum
aufweisen.
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Im
Folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung erläutert. Es zeigt:
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1 eine
mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial
befüllte Gabione im Schnitt.
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Die 1 zeigt
eine mit dem erfindungsgemäßen Füllmaterial
befüllte Gabione 1. Die dargestellte Gabione 1 hat
ein Fassungsvermögen von 1 m3.
Ihre Seitenwände 2 sowie der Boden 3 sind
aus horizontal verlaufenden Flachdrähten und dazu senkrecht
verlaufenden Runddrähten gefertigt. Die Weite der aus der
Schnittzeichnung nicht ersichtlichen Drahtmaschen beträgt
ca. 70 × 200 mm. Der Deckel 4 der Gabione 1 besteht
aus einem Drahtgeflecht aus Zn-Alu-beschichtetem Draht mit einer
Maschenweite von 100 × 200 mm. Maschenweiten in der genannten
Größenordnung ermöglichen ein Ansiedeln
von Pflanzen und Kleintieren in der gefüllten Gabione 1,
was im Sinne einer ökologischen Landschaftsgestaltung erwünscht
ist. Das Anwachsen von Pflanzen verleiht der befüllten
Gabione 1 zudem zusätzliche Stabilität.
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Das
Füllmaterial ist aus einem Gesteinsgemisch gebildet, welches
aus einem Festgestein in Form von Basanit 5 und Lava 6 besteht.
Der Volumenanteil der Lava 6 beträgt 70%, der
des Basanits 5 30%, wobei beide Gesteinstypen lose durchmischt sind.
Auf diese Weise kann die Gabione 1 einfach und kostengünstig
befüllt werden, da ein aufwendiges Schichten nach einzelnen
Gesteinstypen entfällt. Das lose Lava-Basanit-Gemisch weist
eine hervorragende Schallabsorption auf.
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Die
Korngröße der das Gesteinsgemisch bildenden Basanitpartikel 5 und
Lavapartikel 6 weist jeweils eine Körnung von
80–120 mm auf. Dabei ist die Korngröße
so gewählt, dass eine hohe Absorptionsleistung gewährleistet
ist. Gleichzeitig ist die Korngröße an die Maschenweite
des Drahtkorbes angepasst, um ein Herausfallen der einzelnen Steine
aus der Gabione 1 zu verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004020040
U1 [0004]
- - DE 202007003515 U1 [0005]