DE102020122516A1

DE102020122516A1 - Betonstein, Flächenbelag sowie Verfahren zum Herstellen eines Betonsteins

Info

Publication number: DE102020122516A1
Application number: DE102020122516.4A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Godelmann
Original assignee: Godelmann GmbH and Co KG
Current assignee: Godelmann GmbH and Co KG
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2022-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Betonstein, insbesondere in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenelementes zur Erstellung eines Flächenbelages, umfassend zumindest einen, mehrere Betonsteinschichten (2a, 2b, 2c) aufweisenden Betonsteinkörper (2) mit zumindest einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrundes geeigneten Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2), wobei zumindest die die Betonsteinunterseite (2.1) bildende Betonsteinschicht (2b, 2c) zumindest teilweise wasserdurchlässig ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft weist der Betonsteinkörper (2) in der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b, 2c) zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite (2.1) erstreckende, integrierte Filterschicht (3) zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen aufweist, die durch ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b, 2c) verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der Filterschicht (3) abschnittsweise zugesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betonstein gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Flächenbelag gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 16 sowie ein zugehöriges Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 19.
Betonsteine, insbesondere Pflastersteine, Treppenstufen, Mauer- und Begrenzungssteine aus Beton sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Betonsteine werden häufig im Straßen-, Verkehrswege- und Landschaftsbau zur Herstellung von Flächenbelägen, Mauern, Treppen oder sonstigen fest mit dem Boden verbauten Bauwerken eingesetzt.
Beispielsweise in urbanen Gebieten sind häufig große Bereiche der Oberfläche als begehbare oder befahrbare Verkehrsflächen wie Straßen, Wege, Plätze oder Parkplätze ausgebildet und mit aus derartigen Betonsteinen, insbesondere Pflastersteinen oder -platten gebildeten Flächenbelägen bedeckt. Die Betonsteine bzw. Pflastersteine aus Beton werden vorzugsweise auf einer Bettungsschicht des Untergrundes im Verbund verlegt, und zwar derart, dass zwischen benachbarten Pflaster- bzw. Formsteinen Fugen entstehen. Die Fugen werden mit geeigneten, meist sandartigen Fugenmaterialien verfüllt. Solche, in Form von Pflastern ausgebildete Flächenbeläge sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
Bei allen mit einem Flächenbelag versehenen Verkehrsflächen muss darauf geachtet werden, dass das auf die Oberfläche des Flächenbelags auftreffende Niederschlagswasser möglichst effektiv und ausreichend abgeführt wird. Bei den genannten Flächenbelägen aus Betonsteinen erfolgt das Abführen des auftreffenden Niederschlagswassers in der Regel durch Versickern, wobei das Niederschlagswasser je nach Beschaffenheit der Formsteine, insbesondere je nach Art des zur Herstellung der Betonsteine verwendeten Betonmaterials, üblicherweise über einen Versickerungsweg durch die Fugen oder aber über einen Versickerungsweg durch die Fugen und die Formsteine selbst versickern kann.
Herkömmliche Betonsteine sind zumindest an der Steinoberseite aus wasserundurchlässigen Betonmaterial hergestellt, so dass bei daraus hergestellten Flächenbelägen die Versickerung von Niederschlagswasser ausschließlich über die Fugen erfolgt. Durch die Wahl der Fugenbreite und/oder der Beschaffenheit des Fugenmaterial ist die Versickerungsmenge pro Flächenabschnitt eines Flächenbelages teilweise einstellbar, jedoch nur insoweit keine Beeinträchtigung der Stabilisierungsfunktion der Fuge vorliegt, was zu Schäden am Verband führen würde.
Auch sind bereits Betonsteine bekannt geworden, welche zumindest abschnittsweise aus einem haufwerksporigen Beton hergestellt sind. Derartige Betonsteine weisen neben einer die Steinoberseite bildenden wasserundurchlässigen Betonsteinschicht zumindest eine daran anschließende wasserdurchlässige Betonsteinschicht auf, welche zusätzlich zur Versickerung über die Fugen auch eine Versickerung des Niederschlagswassers über einen Teilabschnitt des Betonsteins an sich ermöglicht.
Aufgrund der bestehenden gesetzlichen Anforderungen an eine nachhaltige Regenwasserbewirtschaftung kommt der Reinigung des Niederschlagswassers vor der Zuführung an das Grundwasser eine immer größere Bedeutung zu. Zur Vermeidung einer Verunreinigung des Grundwassers mit im Niederschlagswasser enthaltenen Schadstoffen finden insbesondere bereits Flächenbeläge bzw. Fugenmaterialien Verwendung, die zum Reinigen von mit Schadstoffen wie Mineralölen oder Schwermetallen belasteten Niederschlagswasser bzw. Niederschlagswasserabflüssen ausgebildet sind. Insbesondere bei Verkehrsflächen wird das Niederschlagswasser bedingt durch Brems und Reifenabrieb sowie Tropfverlusten der Kraftfahrzeuge häufig mit Schwermetallen und Kohlenwasserstoffen versetzt, die das Grundwasser stark verunreinigen können.
Zur Verfüllung der Fugen eines derartigen Flächenbelages aus Betonsteinen sind bereits unterschiedliche Fugenmaterialien bekannt, welche neben einem Anteil an sandartigen Fugenmaterial zusätzlich noch einen Feinanteil sowie einen Anteil eines natürlichen oder künstlichen Molekularsiebes aufweisen. Derartige natürliche oder künstliche Molekularsiebe bestehen aus natürlichen bzw. künstlichen Zeolithen, d.h. kristallinen Alumosilikaten, welche ein hohes Adsorptionsvermögen, insbesondere für im Niederschlagswasser gelöste Stoffe einer bestimmten Molekülgröße aufweisen. Durch eine geeignete Wahl eines entsprechenden Molekularsiebes können somit gezielt Moleküle einer bestimmten Molekülgröße aus dem Niederschlagswasser ausgefiltert werden. Derartige Molekularsiebe besitzen eine große innere Oberfläche und einen einheitlichen Porendurchmesser, der in der Größenordnung der Durchmesser der zu adsorbierenden Moleküle liegt. Der Porendurchmesser wird hierbei häufig in der Einheit Ängström (Ä) angegeben, wobei 1 Å = 0,1 nm entsprechen.
Aus der EP 2 617 684 B1 sind bereits ein Flächenbelag und ein zugehöriges Fugenmaterial bekannt, bei dem die Fugen eines durch Pflastern erstellten Flächenbelages aus Betonsteinen mit einem im Wesentlichen sandartigen Fugenmaterial verfüllt sind. Das Fugenmaterial bildet eine Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Niederschlagswasserabflüssen durch die Fugen aus, wobei das Fugenmaterial aus einem Gemisch aus einem sandartigen Anteil, einem Feinanteil und einem künstlichen Molekularsieb besteht und der Volumenanteil des künstlichen Molekularsiebes bezogen auf das Gesamtvolumen des Gemisches des Fugenmaterials zwischen 2% und 10% beträgt. Um eine effektive Entfernung von Schadstoffen aus dem Niederschlagswasser zu gewährleisten ist hierbei die Fugenbreite derart zu wählen, dass diese mindestens 5 Prozent der gesamten Oberfläche des Flächenbelages bzw. der durch die Betonsteine gebildeten Oberfläche entspricht. Nachteilig sind somit im Vergleich zu herkömmlichen Flächenbelägen deutlich vergrößerte Fugenbreiten erforderlich, welche sich nicht nur auf die Optik des Flächenbelages auswirken, sondern auch Stabilität des Flächenbelages merklich beeinträchtigen können, insbesondere bei Schwerlastverkehr. Auch erfordert die Verfüllung der Fugen eines Flächenbelages mit höherer Fugenbreite einen erhöhten Zeit- und Materialaufwand, was zu höheren Gestehungskosten führt.
Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, einen Betonstein, insbesondere einen Pflasterstein aus Beton anzugeben, der im Vergleich zum Stand der Technik eine Reduzierung der Fugenbreiten von mittels des Betonsteins hergestellten Flächenbelägen unter Verwendung von einem eine Filterschicht bildenden Fugenmaterials ermöglicht. Die Aufgabe wird durch einen Betonstein gemäß Patentanspruch 1, einen Flächenbelag gemäß Patentanspruch 16 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins gemäß Patentanspruch 19 gelöst.
Betonsteine im Sinne der Erfindung können insbesondere Pflastersteine und Platten aus Beton sein, welche im Verbund auf einer Bettungsschicht verlegbar sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist der Betonsteinkörper in der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite erstreckende, integrierte Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen auf, die durch ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der Filterschicht abschnittsweise zugesetzt ist. Besonders vorteilhaft wird damit das natürliche und/oder künstliche Molekularsieb bereits bei der Herstellung des Betonsteins in diesen „integriert“, so dass nach dem Verlegen des erfindungsgemäßen Betonsteins im Verbund das über die Fugen in den zumindest teilweise wasserdurchlässigen Teil des Betonsteinkörpers eindringende Niederschlagswasser mittels der im Betonstein integrierten Filterschicht entsprechen von Schadstoffen gereinigt werden kann. Durch diese zusätzliche Filtermöglichkeit im Betonstein kann eine durch eine Reduzierung der Fugenbreite hervorgerufene Reduzierung des Filtergrades und/oder Filtermenge effektiv ausgeglichen werden, d.h. die Fugenbreiten des Flächenbelages können besonders vorteilhaft unter Beibehaltung der Effektivität der Filtereigenschaften des Flächenbelages reduziert werden, vorzugsweise auf im Bereich der DIN-Norm 18318 liegende Fugenbreiten. Bei einem Flächenbelag mit einer Dicke von bis zu 12 cm beträgt die Fugenbreite beispielsweise zwischen 3mm und 5mmm und bei einer Dicke von mehr als 12 cm beispielsweise zwischen 5mm und 8mmm.
Weiterhin vorteilhaft weist der Betonsteinkörper zumindest eine erste Betonsteinschicht und eine unmittelbar daran anschließende zweite, zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht auf, wobei die integrierte Filterschicht in einer zweiten, zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht ausgebildet ist. Das in die zweite, teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht über die Fugen eindringende Niederschlagswasser kann damit einer effektiven Filterung durch die integrierte Filterschicht zugeführt werden bevor es über die Betonsteinunterseite im Erdreich versickert.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsvariante weist der Betonsteinkörper zumindest eine erste Betonsteinschicht, eine unmittelbar daran anschließende zweite, zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht sowie eine daran anschließende dritte, ebenfalls zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht auf. Hier kann die zumindest eine integrierte Filterschicht beispielsweise zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht ausgebildet sein. Alternativ kann die zumindest eine Filterschicht auch in der zweiten und/oder dritten Betonsteinschicht angeordnet sein. Besonders vorteilhaft können auch mehrere integrierte Filterschichten in Serie angeordnet sein, über welche unterschiedliche Schadstoffe ausgefiltert werden können. Vorteilhaft kann damit auch die Effektivität der Filterung erhöht werden.
Weiterhin vorteilhaft besteht die erste, die Betonsteinoberseite bildende Betonsteinschicht aus einem gefügedichten Vorsatzbeton. Die zweite Betonsteinschicht ist vorzugsweise aus haufwerksporigen Kernbeton hergestellt, wobei eine ggf. vorgesehene dritte Betonsteinschicht entweder ebenfalls aus haufwerksporigen Kernbeton oder aus einem splitt- und/oder sandreichen Betonmaterial besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante besteht die integrierte Filterschicht aus einem Gemisch aus einem Betonmaterial und zumindest einem natürlichen oder künstlichen Molekularsieb besteht, wobei der Volumenanteil des natürlichen oder künstlichen Molekularsiebes bezogen auf das Gesamtvolumen der integrierten Filterschicht zwischen 2 % und 20% beträgt. Es hat sich gezeigt, dass bei einer entsprechenden Mischung besonders gute Filtereigenschaften ohne Beeinträchtigung der Stabilität des Betonsteins gegeben sind.
Besonders vorteilhaft ist die zwischen der ersten und dritten Betonsteinschicht angeordnete zweite Betonsteinschicht zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet ist. Damit kann der erfindungsgemäße Betonstein auch Niederschlagswasser bei entsprechender Erwärmung des Flächenbelages durch Verdunstung wieder an die Umgebung abgegeben.
Besonders bevorzugte sind die natürlichen und künstlichen Molekularsiebe durch natürliche oder künstliche Zeolithe gebildet, die eine Korngröße von 1,5 mm bis 3 mm und einen Porendurchmesser zwischen 3 Å und 10 Å, vorzugsweise 4 Å, 5 Å oder 10 Å aufweisen. Diese Zeolithenform eignet sich besonders zur Entfernung von Schwermetallen oder sonstigen Schadstoffen aus dem Niederschlagswasser. Dabei weist die integrierte Filterschicht vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 5 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 30 mm aufweist.
Besonders bevorzugt sind die natürlichen Molekularsiebe durch natürliche Zeolithe, und zwar Klinoptilolithe gebildet. Die Klinoptilolithe können beispielsweise durch Klinoptilolith-Ca mit der chemischen Zusammensetzung Ca₃(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-K mit der chemischen Zusammensetzung K₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-Na mit der chemischen Zusammensetzung Na₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·2H₂O^[3] gebildet sind. Besonders vorteilhaft weisen Klinoptilolithe eine Mohshörte zwischen 3,5 und 4 auf, wodurch besonders vorteilhaft eine ausreichende Druck- und Biegefestigkeit des Betonsteins gewährleistet werden kann.
Der erfindungsgemäße Betonstein ist vorzugsweise einstückig oder einteilig hergestellt und bildet einen monolithischen Betonstein aus. Auch können zur Gewährleistung der Festigkeit des Betons eine entsprechende Zementmischung verwendet werden und/oder auch Stützkörner, insbesondere in den Schichten, in denen eine Zusetzung des Molekularsiebes erfolgt, dem Betonmaterial beigefügt werden.
Weiter betrifft die Erfindung einen Flächenbelag umfassend eine Vielzahl von auf einer Bettungsschicht eines Untergrundes durch Pflastern im Verbund verlegter mehrschichtiger Betonsteine umfassend einen Betonsteinkörper mit zumindest einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht eines Untergrundes geeigneten Betonsteinunterseite und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite, wobei zumindest die die Betonsteinunterseite bildende Betonsteinschicht zumindest teilweise wasserdurchlässig ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft weist jeder Betonstein zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite erstreckende, integrierte Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen auf, die durch ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der Filterschicht abschnittsweise zugesetzt ist. Der Betonsteinkörper umfasst dabei mehrere Betonsteinseiten, die über Fugen und das darin aufgenommenes Fugenmaterial einen Einlassweg für Niederschlagswasser in die wasserdurchlässige Betonsteinschicht der Betonsteine bilden. Besonders bevorzugt besteht das Fugenmaterial aus einem Gemisch aus einem splitt- und/oder sandartigen Anteil, einem Feinanteil und einem künstlichen Molekularsieb zur Entfernung von Schadstoffen aus den Niederschlagswasser. Dadurch wird bei reduzierter Fugenbreite eine effektive Filterung des Niederschlagswassers sowohl über die Fuge als auch über die integrierte Filterschicht erreicht.
Ebenfalls ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins, bei dem nach Bereitstellung einer Schalung in einem ersten Schritt zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht Vorsatzbetonmaterial und in einem zweiten Schritt zur Herstellung der wasserdurchlässigen, zweiten Betonsteinschicht haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung eingebracht wird. Vorteilhaft wird zur Herstellung zumindest einer integrierten Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen dem in die Betonschalung eingebrachten haufwerksporigen Kernbeton zumindest abschnittsweise ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb zugesetzt. Bevorzugt wird das natürliche und/oder künstliche Molekularsieb gleichmäßig über die gesamte Querschnittsfläche der Betonschalung verteilt.
Weiterhin vorteilhaft werden als natürliches und/oder künstliches Molekularsieb Zeolithe zugesetzt, wobei auf den freiliegenden Oberflächen der Zeolithe befindlicher Zementleim entfernt wird. Dadurch wird der Ionenaustausch mit dem durchströmenden Wasser wesentlich verbessert. Eine Reinigung der Oberflächen der an der Betonsteinunterseite und/oder Betonsteinseite erhöht die Filterwirkung der integrierten Filterschicht damit wesentlich.
Die Ausdrucke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Betonsteins mit zwei Betonsteinschichten und einer integrierten Filterschicht,
2 einen schematischen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Betonstein gemäß 1,
3 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Betonsteins mit drei Betonsteinschichten und einer integrierten Filterschicht,
4 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Betonsteins mit drei Betonsteinschichten und einer im Übergangsbereich zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht integrierten Filterschicht, und
5 einen schematischen und vergrößert dargestellten Schnitt durch einen Flächenbelagabschnitt zur Erläuterung des Versickerungswegs.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersichtlichkeit halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
In 1 ist beispielhaft eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Betonstein 1 und in 2 ein schematischer Schnitt entlang einer parallel zur Mittenlängsachse MLA und der Längsachse LA des Betonsteins 1 verlaufenden Schnittebene durch einen erfindungsgemäßen Betonstein 1 dargestellt.
Der Betonstein 1 ist vorzugsweise in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenelementes zur Erstellung eines Flächenbelages ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden unter einem Betonstein oder einer Betonplatte im Wesentlichen baugleiche Elemente verstanden, die zur Erstellung eines Flächenbelages in an sich bekannter Weise verwendbar sind. Diese werden abhängig von gewählten Verlegemuster aneinander anschließend und oberflächenbündig zueinander auf Fuge 5 verlegt, so dass ein vorzugsweise ebener Flächenbelag 10 mit Fugen 5 entsteht.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Betonstein 1 so genannte Abstandshalter bzw. Abstandsnasen 4 auf, welche beim Verlegen der Betonstein 1 im Verbund gleichmäßige Fugen 5 in annähernd gleichmäßiger Breite gewährleisten und für eine Mindestbreite der Fugen 5 sorgen.
Ein erfindungsgemäßer Betonstein 1 umfasst zumindest einen mehrschichtig ausgebildeten Betonsteinkörper 2 mit zumindest einer integrierten Filterschicht 3 zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen. Der Betonsteinkörper 2 weist zumindest eine Betonsteinunterseite 2.1 und eine dieser gegenüberliegende Betonsteinoberseite 2.2 auf, wobei die Betonsteinoberseite 2.2 vorzugsweise die Trittfläche bzw. befahrbare Fläche oder auch Verkehrsfläche des Betonsteins 1 bildet.
Vorzugsweise erstreckt sich die integrierte Filterschicht 3 zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen flächig entlang einer parallel zur Betonsteinunterseite 2.1 verlaufenden Ebene, um damit über die Fugen 5 in den Betonsteinkörper 2 eindringendes und in Richtung Betonsteinunterseite 2.1 sich ausbreitendes Niederschlagswasser gezielt von Schadstoffen reinigen zu können.
Die Betonsteinunterseite 2.1 ist zur Verlegung auf einer Bettungsschicht 3 eines Untergrundes geeignet bzw. ausgebildet. Hierzu ist diese vorzugsweise im Wesentlichen flach bzw. eben ausgebildet. Analog dazu ist die Betonsteinoberseite 2.2 ebenfalls im Wesentlichen flach bzw. eben ausgebildet, welche vorzugsweise die Trittfläche bzw. eine befahrbare Fläche bildet.
Die konkrete Ausgestaltung der Unterseite 2.1, der Oberseite 2.2 und/oder weiteren seitlichen Flächenabschnitte 2.3, 2.4 des Betonsteins 1 sind jedoch für die Erfindung nicht relevant, insbesondere kann die konkrete Querschnittsform des Betonsteins 1 und/oder auch die Dimensionierung des Betonsteins 1 nahezu beliebig gewählt werden, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betonstein 1 beispielsweise quaderförmig ausgebildet und weist jeweils zwei gleichflächige und einander gegenüberliegende Betonsteinseiten 2.3, 2.4 auf. Die Betonsteinunterseite 2.1 und die Betonsteinoberseite 2.2 verlaufen senkrecht bzw. näherungsweise senkrecht zu der Mittellängsachse MLA des Betonsteinkörper 2 bzw. Betonstein 1, wobei die Betonsteinseiten 2.4 senkrecht und die Betonsteinseiten 2.3 parallel zu der Längsachse LA des Betonsteinkörper 2 bzw. Betonstein 1 orientiert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Betonsteinunterseite 2.1 und die Betonsteinoberseite 2.2 beispielsweise flächengleich.
Der mehrschichtige Betonsteinkörper 2 umfasst zumindest eine die Betonsteinoberseite 2.2 bildende erste Betonsteinschicht 2a und zumindest eine an die erste Betonsteinschicht 2a anschließende zweite Betonsteinschicht 2b, wobei die zweite Betonsteinschicht 2b aus einem zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonmaterial hergestellt ist, damit das über die Fugen 5 über die Betonsteinseiten 2.3, 2.4 an die zweite Betonsteinschicht 2b gelangende Niederschlagswasser in diese Betonsteinschicht 2b eindringen kann.
Vorzugsweise ist die erste Betonsteinschicht 2a des Betonsteinkörpers 2 durch eine aus Vorsatzbetonmaterial hergestellte Vorsatzbetonschicht und die zweite Betonsteinschicht 2b durch eine aus Kernbetonmaterial hergestellte, zumindest teilweise wasserdurchlässige Kernbetonschicht gebildet. Hierzu findet besonders bevorzugt haufwerksporiges Kernbetonmaterial Verwendung.
Erfindungsgemäß ist zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite 2.1 erstreckende, integrierte Filterschicht 3 in der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht 2b, 2c zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen vorgesehen, die durch ein natürliches oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht 2b, 2c verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der integrierten Filterschicht 3 abschnittsweise zugesetzt ist.
Die zumindest eine integrierte Filterschicht 3 ist somit einteilig bzw. einstückig mit dem Betonsteinkörper 2 ausgebildet, und zwar wird diese bei der Herstellung des Betonstein 1 in dessen zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht 2b, 2c integriert. Hierzu wird beim Einbringen des die zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht 2b, 2c bildenden Betonmaterials, vorzugsweise haufwerksporigen Betonmaterials ein natürliches oder künstliches Molekularsieb zugegeben, und zwar vorzugsweise gleichmäßig verteilt über die gesamte Querschnittsfläche des Betonsteins 1, und dabei mit dem Betonmaterial vermischt. Im Anschluss daran wird das Betonmaterial in der an sich bekannten Weise weiterverarbeitet und bildet nach dem Aushärten den Betonsteinkörper 2 aus. Die darin erzeugte integrierte Filterschicht 3 erstreckt sich dabei entlang einer parallel zur Betonsteinunterseite 2.1 verlaufenden Ebene, und zwar vorzugsweise über eine vorgegebene Schichtbreite Df. Die Schichtbreite Df beträgt hierbei beispielsweise zwischen 5 und 30 mm. Besonders bevorzugt erstreckt sich die integrierte Filterschicht 3 bis zur Betonsteinunterseite 2.1 wie beispielweise in einer ersten Ausführungsvariante gemäß 2 dargestellt.
Die integrierte Filterschicht 3 wird gemäß der 2 von einem sich entlang der Betonsteinunterseite 2.1 erstreckenden Abschnitt der zweiten Betonsteinschicht 2b, vorzugsweise den die Betonsteinunterseite 2.1 bildenden Abschnitt und/oder einen sich daran in Richtung der ersten Betonsteinschicht 2a anschließenden Abschnitt gebildet.
Die integrierte Filterschicht 3 besteht dabei vorzugsweise aus einem Gemisch aus dem für die Herstellung der jeweiligen Betonsteinschicht 2b, 2c verwendeten Betonmaterial und zumindest einem natürlichen oder künstlichen Molekularsieb, wobei der Volumenanteil des natürlichen oder künstlichen Molekularsiebes bezogen auf das Gesamtvolumen der integrierten Filterschicht 3 zwischen 2 % und 20% beträgt.
Dabei weisen künstliche Molekularsiebe in Form von künstlichen Zeolithen im Vergleich zu natürlichen Zeolithen ein größeres Adsorptionsvermögen auf, d.h. ein Volumenanteil von 2% bis 10% des Molekularsiebes bezogen auf das Gesamtvolumen der integrierten Filterschicht 3 reicht aus, dass der mehrschichtige Betonstein 1 weiterhin den bautechnischen Anforderungen genügt und zusätzlich die Schadstoffe, insbesondere Schwermetalle, Kohlenstoffverbindungen etc. effektiv aus den Niederschlagswasserabflüssen ausgefiltert werden können.
Vorzugsweise sind die natürlichen und künstlichen Molekularsiebe durch natürliche oder künstliche Zeolithe gebildet, und zwar kristalline Alumosilikate. Die natürlichen Zeolithen kommen dabei in zahlreichen Modifikationen in der Natur vor, wobei die künstlichen Zeolithe synthetisch hergestellt werden. Handelsüblich sind Molekularsiebe in gepulverter Form, Stäbchen- oder Perlform erhältlich. Die zur Erzeugung der integrierten Filterschicht 3 werden vorzugsweise Molekularsiebe verwendet, die eine Korngröße von 1,5 mm bis 3 mm und einen Porendurchmesser zwischen 3 Å und 10 Å, vorzugsweise 4 Å, 5 Å oder 10 Å aufweisen. Der Porendurchmesser bzw. die Porenweite ist bevorzugt auf die Größe der zu adsorbierenden Schadstoffteile abgestimmt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante finden natürliche Zeolithe, und zwar Klinoptilolithe Verwendung. Die Klinoptilolithe können beispielsweise durch Klinoptilolith-Ca mit der chemischen Zusammensetzung C_a3(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-K mit der chemischen Zusammensetzung K₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-Na mit der chemischen Zusammensetzung Na₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] gebildet sind. Besonders vorteilhaft weisen derartige Klinoptilolithe eine Mohshörte zwischen 3,5 und 4 auf, wodurch besonders vorteilhaft eine ausreichende Druck- und Biegefestigkeit des Betonsteins gewährleistet werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante wird ein künstliches Molekularsieb zur Herstellung der integrierten Filterschicht 3 verwendet, welches aus einem Material mit der Bezeichnung 13X und der chemischen Zusammensetzung Na2O · Al2O3 · 2.5 SiO2 · n H2O hergestellt ist. In einer alternativen Ausführungsvariante kann das künstliches Molekularsieb auch aus einem Material mit der Bezeichnung 4A und der chemischen Zusammensetzung Na2O · Al2O3 · 2 SiO2 · n H2O oder aus einem Material mit der Bezeichnung 5A und der chemischen Zusammensetzung 0.7 CaO · 0.3 Na2O · Al2O3 · 2 SiO2 · n H2O hergestellt sein.
Zur Verbesserung der Filterwirkung kann die Betonsteinunterseite 2.1 einer Oberflächennachbehandlung zugeführt werden, über welche das in der zweiten Betonsteinschicht 2b integrierte Filtermaterial in Form des natürlichen oder künstlichen Molekularsiebes zumindest teilweise vom einem Zementüberzug bzw. einer darauf befindlichen Zementschicht befreit wird. Besonders bevorzugt können hier bekannte Oberflächenbehandlungs- und/oder -veredelungsverfahren wie beispielsweise Sandstrahlen oder Kugelstrahlen Verwendung finden. Beispielsweise kann mittels Kugelstrahlen der Zementüberzug der Betonsteinunterseite 2.1 gezielt entfernt werden und damit die in der zweiten Betonsteinschicht 2b integrierten Zeolithen des Molekularsiebes abschnittsweise freigelegt werden.
In einer alternativen Ausführungsvariante gemäß der 3 und 4 ist eine an die zweite Betonsteinschicht 2b anschließende dritte Betonsteinschicht 2c vorgesehen, welche die Betonsteinunterseite 2.1 bildet. Die dritte Betonsteinschicht 2c ist ebenfalls als zumindest teilweise wasserdurchlässig Betonsteinschicht ausgebildet.
Bei diesen Ausführungsvarianten erstreckt sich die erfindungsgemäße integrierte Filterschicht 3 entweder im Übergangsbereich oder im Anschluss an den Übergangsbereich zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht 2b, 2c in der zweiten und/oder der dritten Betonsteinschicht 2b, 2c oder alternativ gemäß der 4 zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht 2b, 2c.
Die erste, die Betonsteinoberseite 2.2 bildende Betonsteinschicht 2a ist vorzugsweise durch eine wasserundurchlässige Vorsatzbetonschicht gebildet, die aus einem gefügedichten, undurchlässigen Vorsatzbetonmaterial hergestellt ist. An die erste Betonsteinschicht 2a schließt sich vorzugsweise unmittelbar die zweite Betonsteinschicht 2b an, welche aus einem haufwerksporigen Kernbeton mit einem großen Anteil an Fein- und Mikroporen besteht. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante unterstützt diese haufwerksporige Betonschicht 2b die Aufnahme und Speicherung von Wasser und ermöglicht damit ein Eindringen von Wasser über die Betonsteinseiten 2.3, 2.4 in die zweite Betonsteinschicht 2b.
Der Betonstein 1 bzw. der Betonsteinkörper 2 weist eine Gesamthöhe H auf, welche vorzugsweise der Summe der Schichtdicken Da, Db, Dc der ersten und zweiten Betonsteinschicht 2a, 2b bzw. der ersten bis dritten Betonsteinschichten 2a, 2b, 2c sowie zuzüglich ggf. noch der Schichtdicke Df der integrierten Filterschicht 3 entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die erste Betonsteinschicht 2a eine erste Schichtdicke Da, die zweite Betonsteinschicht 2b eine zweite Schichtdicke Db und die dritte Betonsteinschicht 2c eine dritte Schichtdicke Dc auf.
Die erste Schichtdicke Da der ersten Betonsteinschicht beträgt beispielsweise zwischen 5 mm und 20 mm. Die zweite Schichtdicke Db der zweiten Betonsteinschicht 2b umfasst im Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ca. 80% der Gesamthöhe H des Formsteins 1. Ausgehend von einer Gesamthöhe H von beispielweise 10 cm beträgt somit die erste Schichtdicke Da beispielsweise 2 cm und die zweite Schichtdicke Db beispielsweise 8 cm, wobei die Schichtdicke Df der integrierten Filterschicht 3 näherungsweise zwischen 5 mm und 20 mm beträgt. Ist gemäß 3 oder 4 noch eine dritte Betonsteinschicht 2c vorgesehen, so beträgt dessen dritte Schichtdicke Dc zwischen 5 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 30 mm.
5 zeigt einen Schnitt durch einen mittels erfindungsgemäß ausgebildeter Betonsteine 1 gebildeter Flächenbelag 10 dargestellt. Der Flächenbelag 10 umfasst eine Vielzahl von auf einer Bettungsschicht 7 eines Untergrundes im Verbund verlegter mehrschichtig ausgebildeter Betonsteine 1. Die zur Herstellung des Flächenbelages 10 verwendeten Betonsteine 1 sind jeweils zweischichtig ausgebildet, d.h. weisen jeweils eine erste und zweite Betonsteinschicht 2a, 2b auf. Zwischen benachbarten Betonsteinen 1 des Flächenbelags 10 sind Fugen 5 ausgebildet, welche mit einem Fugenmaterial 6 befüllt sind und einen Versickerungsweg zum Ableiten von Niederschlagswasser von der der Bettungsschicht 3 abgewandten Oberfläche des Flächenbelags 10 bilden. Bei der Bettungsschicht 3 handelt es sich um eine herkömmliche Bettungsschicht, die im Wesentlichem aus einem Materialgemisch mit einer Korngröße von 0,1 mm bis 5 mm besteht. Nach dem Verlegen der Betonsteine 1 im Verbund wird das Fugenmaterial 6 trocken in die Fugen 5 eingefegt. Im Anschluss daran wird der Flächenbelag 10 abgerüttelt und ggf. nochmals nachverfugt, d.h. weitere Fugenmaterial 6 in noch nicht vollständig gefüllte Fugen 6 eingefüllt. Dieser Vorgang kann nochmals nach einer bestimmten Zeit wiederholt werden.
Das Fugenmaterial 7 des vorliegenden Ausführungsbeispiels besteht aus einem Gemisch aus einem Sandanteil, einem Feinanteil und einem künstlichen Molekularsieb und bildet damit ebenfalls eine Filterschicht zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Niederschlagswasser aus.
Anhand 5 wird der Versickerungs- oder Transportweg des Niederschlagswassers durch den Flächenbelag 10 beispielhaft erläutert. Niederschlagswasser trifft auf der Oberfläche des Flächenbelages 10 auf der ersten Betonsteinschicht 2a der Betonsteine 1 auf und sickert vorzugsweise über die Fugen 5 in das Fugenmaterial 6 hindurch. Unabhängig davon gelangt zumindest ein Teil des sich in Richtung der Bettungsschicht 7 bewegenden, versickernden Niederschlagswassers vom Fugenmaterial 6 in die zweite Betonsteinschicht 2b. Vorzugsweise erfolgt dabei die Zuführung über die an das Fugenmaterial 7 angrenzenden Betonsteinseiten 2.3, 2.4. Der Versickerungs- bzw. Transportweg des Niederschlagswassers ist beispielhaft in 5 mittels schwarzer Pfeile angedeutet. Über die zweite, zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht 2b wird zumindest ein Teil des Niederschlagswassers der integrierten Filterschicht 3 zugeführt und mittels dieser die im Niederschlagswasser enthaltenen Schadstoffe ausgefiltert sowie anschließend das gefilterte Niederschlagswasser in die Bettungsschicht 3 bzw. den Untergrund abgeführt.
Die Herstellung bzw. Fertigung des erfindungsgemäßen Betonsteins 1 mit integrierter Filterschicht 3 kann mittels industrieller Herstellungsverfahren erfolgen, bei denen Betonsteine, vorzugsweise lagenweise, d.h. mehrere Betonsteine gleichzeitig in einer Lage, prozessgesteuert und automatisiert hergestellt werden.
Zunächst wird im Rahmen des Herstellungsverfahrens eine an sich bekannte Betonschalung zur Herstellung von Betonsteinen 1 bereitgestellt. Nach Bereitstellung der Schalung wird in einem ersten Schritt zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht 2a Vorsatzbetonmaterial in die Schalung eingebracht und in einem zweiten Schritt zur Herstellung der wasserdurchlässigen zweiten Betonsteinschicht 2b zusätzlich haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung eingebracht. Zur Herstellung der integrierten Filterschicht 3 zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen wird dem in die Betonschalung eingebrachte haufwerksporige Kernbeton abschnittsweise ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb zugesetzt, und zwar gleichmäßig über die gesamte Querschnittsfläche der Betonschalung verteilt. Die Mischung aus natürlichen und/oder künstlichen Molekularsieb und haufwerksporigen Kernbeton kann auch bereits außerhalb der Betonschalung erfolgen und das entsprechend erzeugte Gemisch dann gleichmäßig in die Betonschalung eingefüllt werden. Vorzugsweise bildet dieser Abschnitt des eingefüllten Betonmaterialgemisches dann auch die Betonsteinunterseite 2.1 des entsprechen hergestellten Betonsteins 1 aus.
In einer alternativen Herstellungsvariante kann noch eine dritte Betonsteinschicht 2c durch Einbringen von weiteren haufwerksporigen Kernbeton, welcher vorzugsweise eine im Vergleich zur zweiten Betonsteinschicht 2b unterschiedliche Zusammensetzung aufweist, in die Betonschalung eingebracht werden. Dabei kann die Mischung aus natürlichen und/oder künstlichen Molekularsieb und haufwerksporigen Kernbeton entweder in der zweiten Betonsteinschicht 2b oder in der dritten Betonsteinschicht 2c oder zwischen den beiden Schichten 2b, 2c eingebracht werden.
Das eingebrachte Betonmaterial wird entweder schichtweise vorverdichtet und/oder abschließend endverdichtet. Das in Betonschalung befindliche Betonmaterial wird nach dem Verdichten ausgehärtet und nach dem Aushärten die Betonschalung entfernt.
Die Betonsteine 1 können im Anschluss daran einer Oberflächennachbehandlung der Betonsteinunterseite 2.1 unterzogen werden, mittels der das die in das Betonmaterial eingebrachten Zeolithen zumindest abschnittsweise vom daran anhafteten Zementmaterial befreit. Vorzugsweise finden hier Oberflächenbehandlungen wie Sandstrahlen oder Kugelstrahlen Verwendung. Vorzugsweise werden hierzu die frei von außen zugänglichen Oberflächenabschnitte der eingebrachten Zeolithe, beispielsweise im Bereich der Betonsteinunterseite 2.1 und/oder der Betonsteinseite 2.3, 2.4 behandelt.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Betonstein
2: Betonsteinkörper
2a: erste Betonsteinschicht
2b: zweite Betonsteinschicht
2c: dritte Betonsteinschicht
2.1: Betonsteinunterseite
2.2: Betonsteinoberseite
2.3: Betonsteinseite
2.4: Betonsteinseite
3: Filterschicht
4: Abstandshalter
5: Fugen
6: Fugenmaterial
7: Bettungsschicht
10: Flächenbelag
Da: Schichtdicke der ersten Betonsteinschicht
Db: Schichtdicke der zweiten Betonsteinschicht
Dc: Schichtdicke der dritten Betonsteinschicht
Df: Schichtdicke der integrierten Filterschicht
H: Gesamthöhe des Betonsteins
MLA: Mittenlängsachse
LA: Längsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2617684 B1 [0009]

Claims

Betonstein (1), insbesondere in Form eines im Verbund verlegbaren Flächenelementes zur Erstellung eines Flächenbelages, umfassend zumindest einen, mehrere Betonsteinschichten (2a, 2b, 2c) aufweisenden Betonsteinkörper (2) mit zumindest einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrundes geeigneten Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2), wobei zumindest die die Betonsteinunterseite (2.1) bildende Betonsteinschicht (2b, 2c) zumindest teilweise wasserdurchlässig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonsteinkörper (2) in der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b, 2c) zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite (2.1) erstreckende, integrierte Filterschicht (3) zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen aufweist, die durch ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b, 2c) verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der Filterschicht (3) abschnittsweise zugesetzt ist.
Betonstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonsteinkörper (2) zumindest eine erste Betonsteinschicht (2a) und eine unmittelbar daran anschließende zweite, zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht (2b) aufweist und die integrierte Filterschicht (3) in einer zweiten, zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b) ausgebildet ist.
Betonstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonsteinkörper (2) zumindest eine erste Betonsteinschicht (2a), eine unmittelbar daran anschließende zweite, zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht (2b) sowie eine daran anschließende dritte, ebenfalls zumindest teilweise wasserdurchlässige Betonsteinschicht (2c) aufweist.
Betonstein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine integrierte Filterschicht (3) zwischen der zweiten und dritten Betonsteinschicht (2b, 2c) ausgebildet ist.
Betonstein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Filterschicht (3) in der zweiten und/oder dritten Betonsteinschicht (2b, 2c) ausgebildet ist.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, die Betonsteinoberseite (2.1) bildende Betonsteinschicht (2a) aus eine gefügedichten Vorsatzbeton besteht.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Betonsteinschicht (2b) aus haufwerksporigen Kernbeton besteht.
Betonstein nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dritte Betonsteinschicht (2c) aus haufwerksporigen Kernbeton oder aus einem splitt- und/oder sandreichen Betonmaterial besteht.
Betonstein nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Filterschicht (3) aus einem Gemisch aus einem Betonmaterial und zumindest einem natürlichen oder künstlichen Molekularsieb besteht, wobei der Volumenanteil des natürlichen oder künstlichen Molekularsiebes bezogen auf das Gesamtvolumen der integrierten Filterschicht (3) zwischen 2 % und 20% beträgt.
Betonstein nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der ersten und dritten Betonsteinschicht (2a, 2c) angeordnete zweite Betonsteinschicht (2b) zur Aufnahme und Speicherung von Wasser ausgebildet ist.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die natürlichen und künstlichen Molekularsiebe durch natürliche oder künstliche Zeolithe gebildet sind, die eine Korngröße von 1,5 mm bis 3 mm und einen Porendurchmesser zwischen 3 Å und 10 Å, vorzugsweise 4 Å, 5 Å oder 10 Å aufweisen.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die natürlichen Molekularsiebe durch natürliche Zeolithe, und zwar Klinoptilolithe gebildet sind.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinoptilolithe durch Klinoptilolith-Ca mit der chemischen Zusammensetzung Ca3(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-K mit der chemischen Zusammensetzung K₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] oder durch Klinoptilolith-Na mit der chemischen Zusammensetzung Na₆(Si₃₀Al₆)O₇₂·20H₂O^[3] gebildet sind.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Filterschicht (3) eine Schichtdicke (Df) zwischen 5 mm und 40 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 30 mm aufweist.
Betonstein nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonstein einstückig oder einteilig hergestellt ist und einen monolithischen Betonstein bildet.
Flächenbelag (10) umfassend eine Vielzahl von auf einer Bettungsschicht (7) eines Untergrundes durch Pflastern im Verbund verlegter mehrschichtiger Betonsteine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 umfassend einen Betonsteinkörper (2) mit zumindest einer zum Verlegen auf einer Bettungsschicht (3) eines Untergrundes geeigneten Betonsteinunterseite (2.1) und einer dieser gegenüberliegenden Betonsteinoberseite (2.2), wobei zumindest die die Betonsteinunterseite (2.1) bildende Betonsteinschicht (2b, 2c) zumindest teilweise wasserdurchlässig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Betonstein (1) zumindest eine, sich entlang der Betonsteinunterseite (2.1) erstreckende, integrierte Filterschicht (3) zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen aufweist, die durch ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb gebildet ist, welches zumindest einem zur Herstellung der zumindest teilweise wasserdurchlässigen Betonsteinschicht (2b, 2c) verwendeten Betonmaterial zur Erzeugung der Filterschicht (3) abschnittsweise zugesetzt ist.
Flächenbelag (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonsteinkörper (2) mehrere Betonsteinseiten (2.3, 2.4) aufweist, die über Fugen (5) und das darin aufgenommenes Fugenmaterial (6) einen Einlassweg für Niederschlagswasser in die wasserdurchlässige Betonsteinschicht (2b) der Betonsteine (1) bilden.
Flächenbelag (10) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Fugenmaterial (6) aus einem Gemisch aus einem splitt- und/oder sandartigen Anteil, einem Feinanteil und einem künstlichen Molekularsieb zur Entfernung von Schadstoffen aus den Niederschlagswasser besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Betonsteins (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem nach Bereitstellung einer Schalung in einem ersten Schritt zur Herstellung der ersten Betonsteinschicht (2a) Vorsatzbetonmaterial und in einem zweiten Schritt zur Herstellung der wasserdurchlässigen, zweiten Betonsteinschicht (2b) haufwerksporiger Kernbeton in die Schalung eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung zumindest einer integrierten Filterschicht (3) zur Entfernung von Schadstoffen aus Niederschlagswasserabflüssen dem in die Betonschalung eingebrachten haufwerksporigen Kernbeton zumindest abschnittsweise ein natürliches und/oder künstliches Molekularsieb zugesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das natürliche und/oder künstliche Molekularsieb gleichmäßig über die gesamte Querschnittsfläche der Betonschalung verteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass als natürliches und/oder künstliches Molekularsieb Zeolithe zugesetzt werden, wobei auf den freiliegenden Oberflächen der Zeolithe befindlicher Zementleim entfernt wird.