DE1658845A1

DE1658845A1 - Fuge mit Dichtung

Info

Publication number: DE1658845A1
Application number: DE19671658845
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Fujihara
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1966-04-25
Filing date: 1967-04-20
Publication date: 1970-12-03
Also published as: GB1139538A; US3396640A

Description

(US 545 109 - prio 25.4.66 IO529 -47*1)

W.R. Ore ce it Co. Cambridge. Haas., V.St.A. Hamburg, den 18. April I967 Fuge wit Dichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft Fugen zum Einlegen zwischen ~" aneina/idergrenzende Platten in Betonkonstruktionen, insbesondere Straßendecken, Rollbahnen und Fußböden, und zeigt einer Weg zur Herstellung von Dehnung«- und Schwindfugen ohne die umstündliche Bearbeitung der Fugen von Rand. .

Betondecken dehnen aich aua und ziehen eich zusammen. Die Bewegung einer Straßendecke, welche im Laufe des Jahres einem Temperaturunteraohlad von 67°C ausgesetzt ist* sohwankt zwischen 4 μ bei Platten von 6 m Lunge und 12 mn bei Platten von 18 » Lange.

Bs ist Üblich, in frische BetonstraBendecken in bestimmten Abstünden Trennstreifen aus belspielewe.ee Metall, Holz, Kunststoff oder Aaphaltaassen einzulegen, um.einen Anaatzpunkt für die Bildung von Sohrumpfrleeen la Beton beim Abbinden und anschließenden Quallen und Schwinden desselben su schaffen. Bei Verwendung von Sohwlndfugen werden diese Strexfen an beeti muten Stellen f^ßkreeht #ingtsetzt und verlaufen von dar StraÄenoberflMohe bis zu einer Tiefe von etwa 1/5 der Betondioka. Wenn dl«

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einzelnen Abschnitte der Straßendecke von Dehnungsfugen begrenzt werden, werden diese Streifen senkrecht eingesetzt und verlaufen von Untergrund der Straße bis zu einer Tiefe von 1/5 bis 1/4 der Betondicke unterhalb der geplanten StraSönoberflache. Wenn Lastvertellungselemente wie Dübel zur Straöenverstärkung verwendet werden müssen, setzt man diese durch in den PUllstreifen gestanzte Löcher ein. Nach dem Einbringen des φ Betons wird die Decke meist mit einer maschinell angetriebenen Glättvorrichtung oder OlKttbohle geglättet. Danach wird jede Fuge von Hand bearbeitet» da die Ränder der Fugen gerade und sauber verlaufen nüssen und keine Bruchstellen oder über den Fugenraun vorstehende Zusohlagstüoke aufweisen dürfen.

Die Streifen können aus Stützelementen aus Metall oder hartem Kunstetoffmaterlal bestehen, zwischen welche - im allgemeinen unmittelbar vor oder nach dem Einbringen des Betons - Diohtungsstreifen aus elastischem Material, z.B. Oumml, Kork« Kunststoff oder Asphalt« eingefügt werden. Diese werden entweder an Ort und Stelle hergestellt oder vorgefertigt und vor den Einbringen des Betons an den Sttitzelenenten befestigt. Dies ist mit beträchtlichen Zeitaufwand und Oesohiok des Straßenbauarbeitera verbunden.

Mit der vorliegenden Erfindung werden nun vorgefertigte Dehnung*·* und Schwindfugen für Betonkonstruktionen vorgeschlagen, welche au» einem jschlauchfÖrmigen elastischen Dlehtuagavlemnt vor.

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«llgemein kastenförmigem Querschnitt mit zwei Seltenw&nden, einer Bodenwand und einer Über die beiden Seitenwände überstehenden und dadurch zwei naoh außen gerichtete Wulste bildenden Oberwand und zwei außen an den beiden Seitenwfinden des Dlchtungselemonts anliegenden Stutzelementen mit Jeweils zu einem Flansch naoh außen gebogener Oberkante und unter Bildung einer den Wulst des Dichtungselements aufnehmenden Rille wieder nach innen ge- ^ bogenen Rind bestehen.

Di« mit Dichtungselementen vorgefertigen erfindungsgemäßen Fugen dehnen sich «it der jahreszeitlich bedingten Bewegung der Straßenplatten an» und pl&hen sich mit dieser zusammen und bilden eine bleibend dichte abgeschlossene Fuge gegen das Eindringen von Schmutz, Sand und Wasser. Sie können nach dem Verlegen mit einer Fugenlegemasohine oder von Hand mit ihren Haupt» bestandteilen an ihrem Platz verbleiben und erübrigen das Ein- ^ fügen oder Eingießen einer Füllung in den Fugenraum; in einer bevorzugten Aueführungeform liefern sie Fugen, deren Runder scharf und sauber bleiben und kein Überarbeiten von Hand erfordern. Weiterhin ermöglichen sie ein Olätten der Straßendecke durch Maschinen oder von Hand, ohne daß Rücksicht auf vorhandene Trennstrelfen genommen werden' muß und ohne daß bestimmte Bestandteile vorher entfernt werden müssen.

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Die Erfindung wird im folgenden in Form von Beispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1 - eine erfindungsgemäße Fuge in perspektivischer Sicht; Figur 2 - die beiden Stützelement« der Fuge nach Figur 1 vor

Einbringen des Diohtungsstrelfens In perspektivischer Sicht;

Figur 3 - einen Senkrechtschnitt durch die Fuge in einem Betonkörper in zusammengedrückten Zustand;

Figur * - den gleichen Schnitt wie in Figur 3» bei welohen sich jedoch der Betonkörper zusammengezogen hat und an der Fuge gerissen 1st» welche sich infolgedessen ausgedehnt ha ti

Figur 5 - ein Dehnungselement aus Gummi in perspektivischer Sicht;

Figur 6 - eine mit Dichtung versehene Fuge mit einem zuaammendrüokbaren schwammertigen Randhalteelement und

Figur 7 und 8 - Modifikationen der senkrechten Wände des Randhalteelements.

Die in den Zeichnungen dargestellte Fuge 10 umfaßt zwei
gegenüberliegende Metallstützen in Form von Streifen 11 und 12 (vgl. Figur 2), welohe vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt sind. Jeder Streifen hat eine gekröpfte Querschnitteform und besteht aus einem oberen Teil 17« einem naoh innen und unten geneigten Mittelteil 15 und einem unteren Teil 16, dessen Unterkante mit einem naoh außen und oben gebogenen Verankerung·- flansch lh versehen 1st.

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Der Mittelteil 15 1st so gebogen, daß die unteren Teile 16 der gegenüberliegenden Streifen aneinanderstoßen und die oberen Teile 17 einen Raue zur Aufnahm* de· Ouinnl dichtungselement« 18 bilden können. Die Oberkante des oberen Teil lat zu einen Plane oh IJ> naoh außen gebogen, weloher bei 19 wieder nach innen gebogen ist und somit eine Rille zum Halten dee Dichtungseleeenta 18 bildet.

Ia oberen Teil 17 alnd WandverankerungabUgel 27 ausgebildet, welohe durch parallele Einschnitte und Auebiegen des dazwischenliegenden Metallstreifen· erhalten werden. Die Bügel 27 und die Veranlcerungeflansohe 14 werden in den Beton eingebettet und halten die Metallstreifen 11 und 12 fest in ihrer Lage.

Daa Dichtungselement 18 besteht aus einem sohlauohfOralgen Strang Ht kastenförmige« Querschnitt sue xMhem alterungs- und ozonbestkndlgem Oummi und weist eine Oberwand 21» eine V-förraige Bodenwand 22 und swel Seitenwinde 25 auf. Die Oberwand 21 ragt Über die Seitenwinde 23 hinaus und 1st dort jeweils tu einem Randwulst 24 verdickt, weloher in die zwischen dem naoh Innen gebogenen Rand 19 und dem Planeoh IJ der Seitenstreifen 11 und 12 ausgebildete Rille eingreift. Von der Oberwand 21 zur Bodenwand 22 verlMuft eine in der Mitte angeordnete Zwischenwand 25·

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Die im folgenden gegebenen Maße können natürlich Je nach Anforderung abgewandelt werden, jedoch werden im allgemeinen befriedigende Fugen für Straflendeclcen erhalten, wenn die Tiefe des Streifens von der Oberseite bis zum Verankerungsflansch 1/5 bis 1/4 der Tiefe der Betondecke beträgt und der Gummidichtungsstreifen in ausgedehntem Zustand die folgenden Maße hats
φ Abstand zwischen den Seitenwinden in ausgedehnten

Zustand* 19/05 mn

Dicke der Seltenwände und der Zwischenwand· 1,59 mm Diok· der Oberwand 2,37 mm

Oesamttiefe · 25,4 mm Tiefe des V in der Oberwand 1,59 mm Tiefe des V in der Bodenwand 1,59 mm

Zua Zusammensetzen der Fuge werden die beiden Streifen 11 und gegenüberliegend angeordnet und die Ni*lste 24 dann in die Jeweiligen Rillen der Streifen eingesetzt, welche dann gegen die Wulste zusammengepreßt werden können.

Maoh dem Zusammensetzen werden die Streifen zu der in Figur 1 geseigten Stellung susammengedrUakt und durch Umbinden mit Draht in dieser Stellung gehalten. Damit die Drähte beim Versand nioht verrutschen, werden sie durch die Bügel 27 geführt. In diesem Zustand werden die Streifen an den Straßenbauunternehaer geliefert, welcher die zusaaaengesatsten Teilungsstreifen

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quer zur Straße in den vorgeschriebenen Abstanden verlegt· Die Streifen werden so gelegt, daß ihre Oberkanten gerade mit oder eben unterhalb der Oberfläche der Straßendecke abschließen; die Anordnung dieser Streifen ist nach Hafaterden des Betons unveränderlich, da sie durch die Verankerungsflansche 14 und die Bügel 27 fest im Beton verankert sind.

Die Trennstreifen, deren Länge der vollen Breite der Straßendecke entspricht, können von Hand in den nassen Beton eingelegt werden .oder werden besser von einer Fugenlegemaschlne eingebracht, welche die Streifen in den Abständen der vorgeschriebenen Plattenlänge in ihre Lage rüttelt. Der Beton über dem Trennstreifen wird von Hand bearbeitet, was im allgemeinen nur im Ausbürsten von Zeuentteilen aus der offenen Palte der Dichtung 18 und Durchschneiden des Bindedrahtes besteht. Danach ist die Fuge frei, um dem 8ohwinden des Betons beim Härten zn folgen und Jeder TemperaturverXnderung nachzugeben.

Diese Fugen dichten den Raum zwischen den StraBenplatten in allen Stellungen ab, die zwischen einem vollständigen Zusammendrücken der abgediohteten Dehnungsfuge (Figur 5) bei sommerlichen Temperaturen und einem verhältnismäßig weiten Auseinanderwelohen derselben bei ■ winterlichen Temperaturen (Figur 4) liegen. Die Qummidlohtung, welche -wie gesagt * aus jedem zHhen oxon~ und ohemlkallenbestKndlgen Gummi bestehen kann, dichtet die Fuge gegen das Eindringen von Wasser, Sand und Staub ab,

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welche eich sonst los Fugenraum festsetzen können, und wölbt sloh bei richtiger Entwässerung des Untergrundes riioht nach oben, da die Fuge bleibend abgedichtet ibt₀

Obgleich die oben beschriebene vorgefertigte Fuge außerordentlich vorteilhaft ist und lediglich ein Durchschneiden des Binde« drahtes und Ausbürsten von Zementbrei aus der Falte der zu- * saumengedrüokten Dichtung erfordert« werden durch zusätzliche Verwendung einer Schwamm-' oder Schaumstoff auf lage weitere Kosteneinsparungen und Verbesserungen erzielt.-Diose Ausführunge form der Erfindung 1st in Figur 6 gezeigt.

Bei dieser Ausführungsform besteht der letzte Schnitt bein Zusammensetzen der Fuge darin, einen Randhaltestrcifen 28 aus Schaumgummi auf der Oberseite der Flansche 1} zu befestigen. DIt Befestigung des Schaumgummis auf dem Metall kann auf beliebige Welse erfolgen. Jedoch wird *;le vorzugsweise mit " Hilfe einer auf die Unterseite des Streifens 28 aufgebrachten druckempfindlichen Klebeschicht vorgenommen.

Die mit de« Schaumstoff abgedeckte fertige Fuge wird, wie Ib vorstehenden Fall, quer zur Fahrbahn entweder von Hand oder mit einer Fugenlegemasohlne bis zu einer Tiefe eingesetzt, bei welcher mindestens der größere Teil der senkrechten Winde 29 dea Schaumstoffstreifens Über die geplante Oberfläche der Straßendecke herausragt.

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Mornalerweiae wird der Beton» nachdem er eingebracht und zwischen der Schalung verteilt ist« mit einer maschinell angetriebenen Glättvorrichtung (float) geglättet» Nach dem Qlätten werden wieder entfernbare Trennstreifen in den nassen Beton eingelegt und die Deck» mit einer fahrbaren Glättvorrichtung (bull float) fertiggestellt. Wenn der Beton dann genügend abgebunden 1st, werden die Trennstrelfen entfernt und die m

Fugen von Hand begradigt und gesäubert.

Wenn die Glättvorrichtung Über die hochstehenden Teile des Schaumgummis fährt, läßt sich der Schaumstoff wesentlich leichter zusammendrücken als sieh der frische Beton bewegt· Die Haupttätigkeit der Glättvorrichtung besteht demnach darin» den Schaumstoff soweit susamaensudrUcken» daß die Glättvorrichtung über ihn hinwegfährt und übereohüssigen Beton von der Schaumstoffoberfläche wegsohiebt. Sobald sieh die Glättvorrichtung Über die Fug· hinwegbewegt hat, dehnt sich der Schaumstoff wieder zu seiner ursprünglichen Dloke aus und bewirkt die Ausbildung und Einhaltung eines geraden Bandes beim Hartwerden des Beton·, MaoH de« ersten Abbinden des Betone wird der ecnaumetoffatreifen entfernt und unmittelbar dantoh der Bindedraht durchschnitten.

Der Sahaueetoffitreifen hat iweokeätig ein· Dloke von etwa 6 hm. Mit offtnporigem Schaues to ff mit einer Dicht· von

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0,032 bis Ο,ΙβΟ g/cnr werden gute Ergebnisse erzielt. Das Schaumstoffmaterial kann aus Qummi, synthetischen Gummiarten von Chlorbutadien-, Butadienstyrol- oder Acrylnitriltyp, Isobuten mit Isopren oder Butadien, Äthylen-Propylen, Polyurethanen, Polyäthylenschaum oder Polyäfchylen-Vlnylacetat= Mischungen bestehen.

Die senkrechten Wände 29 des Schaumstoffstreifens können das umgekehrte Profil zu dem fUr die Kanten der Betonplatten ge« wünschten Profil aufweisen. In Figur 7 und 8 sind Schaumstoff streif en mit abgeschrägtem bzw. gewölbtem Profil gezeigt, welches in umgekehrter Form an den Kanten der Betonplatten wiederkehrt. Das Profil 29 kann beliebig gewählt werden, Jedooh mufl es immer von der Oberkante der Stahlstreifen 11 und 12 nach außen und oben verlaufen.

Da die einsige Arbelt, die diese Fugen erfordern, in der Entfernung des Schaumstoffstreifens und dem Durchschneiden des Bindedrahtes besteht, werden wesentliche Kosteneinsparungen beim Straßenbau erzielt. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, da8 die Länge der an einem Tag· aufzubringenden Betondecke nioht durch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Bauarbeiter sun Bearbeiten der Fugen von Hand vor dem Hartwerden des Betons begrenzt 1st. Das Aufbringen der O«ok« kann ohne Begrenzung der Anzahl der anzufertigenden Fugen durchgeführt werden.

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PUr die Metallstreifen der Fugen kann auch ein anderes Material als rostfreier Stahl wie beispielsweise gewöhnlicher Stahl verwendet werden, jedoch ist ein korrosionsbeständiges Material wie rostfreier Stahl wegen der Verwendung von SaIs und Chlorid auf den Straßen außerordentlich vorteilhaft und im Hinblick auf die zeitliche Haltbarkelt der Straße wesentlich billiger.

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Claims

(US 545 109 - prio 25.4.66 IO529 -Wl) W. R. Grace & Co., Cambridge, Mas«.. V.St.A. Hamburg, den 18. April I967 Patentansprüche

1. Dehnungs- und Schwindfuge zum Einsetzen in Betonkon' struktionen, insbesondere Straßendecken, bei welcher ein elastisches zusaramendrUckbares und ausdehnbares Dichtungselement zwischen zwei an seinen beiden Seiten verlaufenden Stutζelementen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge aus einer vorgefertigten Einheit (10) besteht, in welcher das Dichtungselement (18) die Form eines Schlauches mit kastenförmigem Querschnitt mit zwei Seitenwinden (23), einer Bodenwand (22) und einer über die beiden Seitenwinde überstehenden und dadurch zwei Wülste (24) bildenden Oberwand (21) hat, und die beiden Stützelemente die Form von außen an die beiden Seitenwinde (25) anliegenden Streifen (11, 12) haben, deren Ober«, kanten jeweils zu einem Flansch (12) nach außen gebogen sind und einen eine Rille mit dem Flansch bildenden nach Innen gebogenen Rand (I9) haben, und daß das Dichtungselement (13) durch Einsetzen der Wülste (24) in die Rillen und vorzugsweise Zusammendrücken der Ränder (19) und Flansche (I3) an den Stützetreifen (11, 12) befestigt let.

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2. Fuge naoh Anspruch I, daduroh gekennzeichnet, daß die StUtsetrelfen (11, 12) an die Seitenwifaide (23 ) dee Diohtungselements anliegende obere Teile (17)» naoh unten und innen und zumindest teilweise unter den Dichtungselement verlaufende Mitteltelle (I5) und unter dem Dichtungselement nach unten verlaufende untere Teile (l6) aufweisen.

5. Fuge nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daB die Unterkanten der unteren Teile (16) als naoh außen und oben verlaufende Verankerungeflaneohe (14) ausgebildet sind und die oberen Teile (17) alt naoh außen vorstehenden Bügeln (27) versehen sind.

4. Fuge naoh den Ansprüchen 1 bis 3# daduroh gekennzeichnet, OsJ dl· Bodenwand (2a) des Dichtungselement* (18) einen V-fönaigen Quersohnltt hat und dal eine senkreehte Zwischenwand (25) zwlsohen der Oberwand (21) und der tiefsten Stelle des V verläuft.

5· Fuge naoh den Ansprüchen 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, das der Raun zwisohen den naoh innen gebogenen Rändern (I9) der beiden Stützet reif en (11, 12) duroh ein an den Rändern befestigtes Schaumstoffelement (28, 28a, 28b) überbrückt

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