DE102014200016A1

DE102014200016A1 - Betonformstein

Info

Publication number: DE102014200016A1
Application number: DE102014200016.5A
Authority: DE
Inventors: Klaus Kümper; Thorsten Münch
Original assignee: HARZER BETONWARENWERK HOYM ROLF POTHMANN & CO KG GmbH
Current assignee: HARZER BETONWARENWERK HOYM ROLF POTHMANN & CO KG GmbH
Priority date: 2014-01-03
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2015-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Betonformstein (10) mit einem Kernbereich (14) aus Kernbeton und einer Vorsatzschicht (14), die mit dem Kernbereich (14) verbunden ist, den Kernbereich (14) in zumindest eine Richtung abdeckt und aus Vorsatzbeton besteht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kernbeton aus sulfatbeständigem Zement hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betonformstein mit (a) einem Kernbereich aus Kernbeton und (b) einer Vorsatzschicht, die mit dem Kernbereich verbunden ist, den Kernbereich in zumindest eine Richtung abdeckt und aus Vorsatzbeton besteht.
Derartige Betonformsteine werden beispielsweise zum Pflastern größerer Flächen, als Bordstein oder als Betonplatten eingesetzt. Der Kernbereich dient zum Bereitstellen der Festigkeit, so dass der Betonformstein zum Beispiel gegenüber Durchbiegung hinreichend fest ist. Die Vorsatzschicht dient der Frost- und Taumittelfestigkeit. Sie wird zudem eingesetzt, um eine gewünschte Farbe und/oder eine gewünschte Oberflächenstruktur zu erhalten.
Seit dem Jahr 2003 wird nach den Normen DIN EN 1338, 1340, 1339 die Frost- und Taumittelfestigkeit des Vorsatzbetons untersucht. Dazu wird eine Probe des Vorsatzbetons mit einer das Taumittel simulierenden Flüssigkeit getränkt und danach über eine vorgegebene Zahl an Zyklen gefroren und wieder aufgetaut.
Im Einsatz ist die Vorsatzschicht dem Taumittel direkt ausgesetzt. An der Vorsatzschicht vorbei sickerndes, taumittelhaltiges Wasser, gelangt durch die Fuge in den Untergrund. Auf der Vorsatzschicht stehendes Wasser fließt zudem über die Vorsatzschicht ab, wenn die Fugen hinreichend dicht sind.
In den Jahren ab 2008 wurden in Teilen von Deutschland vermehrt Schäden an Betonformsteinen festgestellt. Das typische Schadensbild waren Abplatzungen im Vorsatzbereich. Der Vorsatzbereich ist einer hohen Konzentration an Natriumchlorid ausgesetzt, das als häufigstes Taumittel eingesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betonformstein vorzuschlagen, bei dem Abplatzungen im Vorsatzbereich auch dann mit hoher Wahrscheinlichkeit vermieden werden können, wenn der Betonformstein in großem Umfang Taumittel ausgesetzt ist.
Die Erfindung löst das Problem durch einen gattungsgemäßen Betonformstein, bei dem der Kernbeton aus sulfatbeständigem Zement hergestellt ist und durch einen Betonformstein gemäß Anspruch Betonformstein 7.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Abplatzungen im Vorsatzbereich anders als bislang angenommen auf chemische Veränderungen im Kernbereich zurückführen sind. Nach bisherigem Wissen führen sulfathaltige Verunreinigungen in den Taumitteln dazu, dass der Kernbeton wächst, das heißt, eine Volumenzunahme erfährt. Diese Volumenzunahme ist so gering, dass sie beim Betrachten und herkömmlichen Untersuchen des Betonformsteins nicht auffällt. Wegen der sehr geringen Zähigkeit des Vorsatzbetons führen jedoch bereits kleine Ausdehnungen des Kernreichs zu Abplatzungen. Anders als anzunehmen wäre, führt daher eine Veränderung des Vorsatzbetons nicht zum gewünschten Resultat, wohl aber eine Veränderung des Kernbetons.
Dass die Verwendung von sulfatbeständigem Zement zur Herstellung des Kernbetons das Problem der Abplatzungen löst, ist auch deshalb überraschend, weil Sulfate in Taumitteln nicht oder nur zu insignifikant geringem Maße zu erwarten sind. So schreiben die einschlägigen Normen für Streusalz vor, dass nur Spuren von Sulfaten vorhanden sein dürften. Wie Sulfate in erhöhter Konzentration in Kontakt mit dem Kernbeton kommen können, ist bislang ungeklärt.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Kernbereich derjenige Bereich des Betonformteils verstanden, der dazu ausgebildet ist, die mechanische Festigkeit des Betonformteils zu gewährleisten.
Unter der Vorsatzschicht wird insbesondere eine Schicht aus Beton verstanden, die im Einsatz des Betonformsteins nach oben weist. Die Vorsatzschicht ist aus einem anderen Beton aufgebaut als der Kernbereich. Vorzugsweise ist die Vorsatzschicht nicht grau und/oder weist eine strukturierte Oberfläche auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kernbeton ein Beton nach XA2, insbesondere XA3. Derartiger Beton ist deutlich teurer als bislang verwendeter Beton und wurde daher zur Herstellung von Betonformteilen nicht in Betracht gezogen. Da jedoch zu vermuten ist, dass die durch wechselnden Frost und Taumittel bedingten Belastungen des Kernbereichs aufgrund des Klimawandels zunehmen, ist der Einsatz eines derartigen Betons vorteilhaft.
Vorzugsweise besitzt der Vorsatzbeton eine geringere Festigkeit als der Kernbeton. Anders als intuitiv anzunehmen, können Abplatzungen leichter verhindert werden, indem die Sulfatbeständigkeit des Kernbetons erhöht wird, die Erhöhung der Festigkeit des Vorsatzbetons hingegen ist entbehrlich.
Vorzugsweise hat die Vorsatzschicht eine Dicke von mindestens 4 Millimeter. Günstig ist es zudem, wenn die Vorsatzschicht eine Dicke von höchstens 2 Zentimeter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kernbeton-Rohdichte des Kernbetons größer als 2,3 kg pro Kubikdezimeter.
Eine hohe Rohdichte bedingt eine geringe Anzahl an offenen Poren, in die taumittelhaltiges Wasser eindringen kann. Auf diese Weise wird die Menge an Sulfaten verringert, die potentiell durch sulfathaltiges Taumittel in das Innere des Betonformsteins eindringen kann.
Erfindungsgemäß ist zudem ein Pflaster, das zumindest überwiegend, insbesondere aus erfindungsgemäßen Betonformsteinen besteht. Vorzugsweise sind zumindest 90% der Betonformsteine des Pflasters erfindungsgemäße Betonformsteine. Ein erfindungsgemäßes Pflaster zeigt kaum Frostschäden, auch wenn es mit Taumittel enteist wird, das nicht den einschlägigen Normen entspricht.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
1 schematisch einen erfindungsgemäßen Betonformstein.
1 zeigt schematisch einen Betonformstein 10, der einen Kernbereich 12 aus Kernbeton und eine Vorsatzschicht 14 aus Vorsatzbeton besitzt. Die Vorsatzschicht 14 ist in der Betriebsstellung des Betonformsteins 10 oberhalb des Kernbereichs 12 angeordnet. Die Belastung auf den Betonformstein 10 wirkt in aller Regel von oben auf den Betonformstein ein. Das gilt besonders dann, wenn der Betonformstein 10 ein Pflasterstein ist.
Zunächst wird Kernbeton in Form eines sulfatbeständigen Betons nach DIN EN 206-1 und/oder DIN 1045-2 hergestellt, der eine Rohdichte von 2,4 kg pro Kubikdezimeter hat. Der Kernbeton wird in eine Form gegossen, so dass der Kernbereich 12 entsteht.
Es wird zudem Vorsatzbeton in Form von Beton, der nach DIN EN 206-1 und/oder DIN 1045-2 hergestellt sein kann, nicht aber hergestellt sein muss, produziert und über den Kernbereich gegossen, so dass die Vorsatzschicht 14 entsteht. Der Vorsatzbeton und der Kernbeton verbinden sich in einer Kontaktzone 16 miteinander. Diese grundsätzliche Art der Herstellung von Betonformsteinen ist bekannt und wird daher nicht weiter erläutert.
Die Vorsatzschicht 14 ist im vorliegenden Fall eingefärbt, beispielsweise rot. In der in 1 gezeigten Ausführungsform hat der Betonformstein 10 zudem eine strukturierte Oberfläche, besitzt also eine Strukturierung 18. Es ist aber auch möglich, das die Vorsatzschicht 14 ungefärbt ist und/oder keine Strukturierung aufweist.
Es ist möglich und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Vorsatzschicht 14 eine höhere Abriebfestigkeit besitzt als die Kernzone 12.
Bezugszeichenliste

10: Betonformstein
12: Kernzone
14: Vorsatzschicht
16: Kontaktschicht
18: Strukturierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 1338 [0003]
1340 [0003]
1339 [0003]
DIN EN 206-1 [0021]
DIN 1045-2 [0021]
DIN EN 206-1 [0022]
DIN 1045-2 [0022]

Claims

Betonformstein (10) mit (a) einem Kernbereich (14) aus Kernbeton und (b) einer Vorsatzschicht (14), die – mit dem Kernbereich (14) verbunden ist, – den Kernbereich (14) in zumindest eine Richtung abdeckt und – aus Vorsatzbeton besteht, dadurch gekennzeichnet, dass (c) der Kernbeton aus sulfatbeständigem Zement hergestellt ist.
Betonformstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbeton ein Beton nach XA2, vorzugsweise darüber hinaus nach XA3, ist.
Betonformstein nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsatzbeton eine geringere Festigkeit besitzt als der Kernbeton.
Betonformstein nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Pflasterstein nach DIN EN 1338, eine Betonplatte nach DIN EN 1339 oder ein Bordstein nach DIN EN 1340 ist.
Betonformstein nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschicht (14) eine Dicke von zumindest 4 mm hat.
Betonformstein nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kernbeton-Rohdichte des Kernbetons größer ist als 2,3 kg pro Kubikdezimeter.
Betonformstein (10), der (a) ein Pflasterstein nach DIN EN 1338, eine Betonplatte nach DIN EN 1339 oder ein Bordstein nach DIN EN 1340 ist und (b) aus Beton aus sulfatbeständigem Zement hergestellt ist.