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Verfahren und Form zur Herstellung von Probekörpern aus erstarrtem
Beton oder dergleichen Die Erfindung betrifft eine Form und ein Verfahren zur Herstellung
von Probekörpern aus Bauteilen aus erstarrtem plastischem Material oder dergleichen,
z.B. Betonfußböden in Gebäuden oder Beton- oder Macadam-Straßefl.
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Viele Bauteile werden aus plastischem Werkstoff hergestellt, der
dann an Ort und Stelle erstarrt. Typisch dafür sind Straßen und Fußböden sowie Wände
von Gebäuden, insbesondere mehrstöckige Wohnhäuser, Bürogebäude und öffentliche
Gebäude wie Schulen. Die Festigkeit der so geformten Bauteile hängt von vielen Faktoren
ab, insbesondere den klimatischen Bedingungen, denen die Bauteile ausgesetzt sind,
während der Beton oder ein anderer plastischer Werkstoff erstarrt oder bereits erstarrt
ist. Daher besteht die einzige zuverlässige Möglichkeit für die Messung der Festigkeit
des erstarrten Werkstoffs in der Entnahme einer Probe aus dem Fußboden oder der
Wand, nachdem der betreffende Werkstoff erstarrt ist, und in der Prüfung der Probe
durch geeignete Versuche in einem Laboratorium. Ein derartiges Vorgehen ist ofensichtlich
sehr wünschenswert, besonders unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit für die Öffentlichkeit,
um zu prüfen, daß die Festigkeit derartiger Bauteile den vorgeschriebenen Anforderungen
genügt.
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Es ist jedoch schwierig, eine Probe aus einer harten Betonmasse oder
dergleichen zu entnehmen, weshalb es üblich ist, einen Probe zylinder getrennt von
dem Fußboden zu füllen und tatsächliche Proben aus dem Fußboden nur dann zu entnehmen,
wenn
die Probezylinder das Auftreten einer eventuell zu geringen Festigkeit anzeigen.
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Die Entnahme eines Probekörpers aus dem erstarrten Fußboden wird
durch Bohren in den Fußboden vorgenommen, nachdem der vergossene Beton während einer
gewissen Zeit erstarrt ist, um seine anfänglichen und teilweise endgültigen physikalischen
Eigenschaften anzunehmen. Ein derartiges Vorgehen führt zu beträchtlichen Schwierigkeiten,
Zeitaufwand und Kosten, nicht nur wegen der Kosten der Ausrüstung, die zum Ausschneiden
eines Probekörpers aus einem Betonfußboden erforderlich ist, ferner wegen des Ersatzes
der Schneidelemente selbst, die während des Gebrauchs abgenützt werden, aber auch
wegen des Zeitaufwands, der zum Schneiden der Probekörper aus dem Fußboden erforderlich
ist, was besonders kostenerhöhend wirkt. Da ferner der Beton eine Auflage bedeckt
und verstärkende Bauelemente verdeckt, führt die Verwendung eines Diamantschneidwerkzeugs
häufig zum Anschneiden von oberen und unteren Verstärkungen, was besonders unerwünscht
ist, da die Gesamtbaufestigkeit verringert wird, indem der Querschnitt der Verstärkungselemente
eine Unterbrechung erfährt.
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Es sind bereits Versuche unternommen worden, in dem Fußboden eine
Probekörper bildende Form vorzusehen. Probekörper haben vertikale parallele Seiten
und sind gewöhnlich zylindrisch.
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Wenn Formen mit geeigneter Probekörpergestalt in den Fußboden eingesetzt
werden, verhindert der Druck des Betons auf die Außenflächen der Wände der Form
praktisch eine Herausnahme der Form und des von ihr enthaltenen Probekörpers aus
dem Fußboden, selbst wenn die Außenfläche der Form geschmiert oder ähnlich vor dem
Vergießen des Betons behandelt wird. Das Gewicht des Betons in einem dicken Fußboden
vor der Erstarrung des Betons und sein Schrumpfen während des Erstarrens drückt
so den Beton am Boden des Fußbodens gegen den Boden der Probekörperform, wodurch
eine.
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Adhäsion dazwischen entsteht, die groß genug ist, um praktisch die
Herausnahme der Form aus dem Fußboden nach dem Erstarren des Betons zu verhindern.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Erzeugung von Probekörpern aus Betonfußböden
oder dergleichen
anzugeben, die die obigen Nachteile überwinden, insbesondere die Erzeugung von geeignet
geformten und dimensionierten Probekörpern durch die Verwendung von zylindrischen
Formen aus Papier oder anderem nur einmal zu verwendenden Werkstoff erlauben, ohne
daß in irgendeiner Weise der Zustand der Probekörper als genauer und zuverlässiger
Beleg für den Zustand und die Eigenschaften des übrigen Betons, der den Fußboden
bildet, beeinträchtigt wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine zweistückige Probekörperform angegeben,
die ein äußeres, oben offenes Rohrstück und ein inneres, oben offenes Rohrstück
hat, die vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise zwei getrennte Stücke sind. Das
äußere Stück wird an einer Stelle befestigt, wo die Betonwand oder der Betonfußboden
hergestellt werden soll, und hat Seiten, die nach oben und außen beträchtlich geneigt
sind, vorzugsweise ist es kegelstumpfförmig. Das innere Stück besteht vorzugsweise
aus Papier, wachsimprägnierter Pappe, Kunststoff oder einem anderen nur einmal zu
verwendenden Material und hat eine solche Gestalt, daß es den gewünschten Probekörper
erzeugt, das heißt, es ist im wesentlichen zylindrisch. Es wird geeignet in dem
Außenstück getragen. Wenn es die gleiche Höhe wie das Außenstück hat, ist seine
Querschnittsausdehnung an seinem unteren Ende mindestens im wesentlichen genau so
groß wie die Querschnittsausdehnung des unteren engen Endes des Rohrstücks, wobei
sein unteres Ende sich mit dem engen Ende des Außenstücks deckt und im wesentlichen
von diesem aufgenommen wird, und das Innenstück erstreckt sich vom engen Ende des
Außenstücks zu dessen weitem Ende und ist vorzugsweise im wesentlichen nicht mit
dem Außenstück verbunden. Nachdem das Außen- und Innenstück geeignet angeordnet
worden sind, wird der Beton oder ein anderer plastischer, erstarrungsfähiger Werkstoff
vergossen, und dieser Werkstoff bildet die Wand oder den Fußboden um das Außenstück
und dringt in den Raum im Innenstück und in den Raum zwischen dem Außen- und Innenstück
ein, wobei beide Räume oben offen sind, so daß der Beton leicht hineinfließen kann.
Der Beton kann dann erstarren und der Beton, aber die Wand oder den Fußboden bildet,
und der Beton im Innenstrick werden beide den gleichen Verguß- und Erstarrungsbedingungen
ebenso
wie einem "Festigkeitsgewinn" von Aushärten, Ausführung der Arbeit, Zeit, Temperatur,
Feuchtigkeit, Schutz und dergleichen ausgesetzt.
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Wenn der Zustand des Betons geprüft werden soll, wird der gesamte
Beton im Innern des Außenstücks (einschließlich des Innenstücks und des Betons im
Innern des Innenstücks) aus dem Fußboden entfernt. Das ist wegen der nach oben und
außen verlaufenden Ausrichtung der Wände des Außenstücks leicht möglich. Gewöhnlich
wird das Außenstück gleichzeitig entfernt, was aber nicht notwendig ist. Danach
wird der durch den Beton im Innern des Innenstücks gebildete Probekörper leicht
von der übrigen aus dem Fußboden genommenen Einheit getrennt. In vielen Fällen kann
das Innenstück, das vom seitlichen Druck des Betons des Fußbodens entlastet ist,
leicht aus dem Beton gestoßen werden, der es umgibt, das heißt, der Beton, der in
den Zwischenraum zwischen dem Innen- und Außenstück eingedrungen ist, aber selbst
wenn das Innenstück nicht so leicht von der relativ kleinen Betonmasse getrennt
werden kann, die es jetzt umgibt, kann diese umgebende Betonmasse leicht weggebrochen
werden, um das Innenstück freizugeben, wonach der Probekörper aus dem Innenstück
in irgendeiner geeigneten Weise entfernt werden kann, z.B. durch Abstreifen oder
Wegbrechen des Innenstücks vom Probekörper. Wahlweise kann der Probekörper aus dem
Innenstück gedrückt werden. Das in dem Fußboden hinterlassene Loch, wenn der Beton
innerhalb des Außenstücks aus dem Fußboden entnommen worden ist, kann entweder mit
Beton gefüllt werden oder zur Aufnahme von Rohren oder deteichen Elementen verwendet
werden, die durch den betreffenden Fußboden oder die betreffende Wand verlaufen
müssen.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es
zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Innen- und Außenstücks der Form
gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines Betonfußbodens,
woraus ersichtlich ist, wie die Form. zu verwenden ist; Fig. 3 einen Querschnitt
entlang Linie 3-3 von Fig. 2; und
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich
Fig. 2, woraus ein mögliches Vorgehen zum Entfernen des Probekörpers aus dem Innenkörper
ersichtlich ist.
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Obwohl in der Beschreibung die Herstellung eines Fußbodenbauteils
aus Beton angegeben ist, ist ersichtlich, daß die Erfindung auch zur Gewinnung von
Probekörpern aus sehr verschiedenen Bauteilen verwendet werden kann, die aus den
verschiedensten plastischen erstarrungsfähigen Werkstoffen hergestellt werden.
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Die Erfindung kann immer dann angewendet -werden, -wenn der Probekörper
genau repräsentativ für den Rest des Bauteils sein soll.
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Die Probekörperform hat ein Außenstück A und ein Innenstück B, das
sich im Innern des Außenstücks A befinden kann und vorzugsweise daraus lösbar ist.
Das Außenstück A hat eine Wand 2, die nach oben und außen von einem relativ engen
unteren Ende 4 zu einem verhältnismäßig breiten oberen Ende 6 geneigt ist, das offen
ist.
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Es kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff wie Metall, Kunststoff
oder Pappe hergestellt sein und hat vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfs. Das
Innenstück B hat eine Wand 8, die sich zwischen einem unteren Ende 10 und einem
oberen Ende 12 erstreckt, wobei das obere Ende 12 offen ist und der von der Wand
8 umgebene Raum 14 so geformt ist, daß er einen Probekörper gewünschter Gestalt
erzeugt, z.B. einen zylindrischen Probekörper. Der Querschnitt des Innenstücks B
an dessen unterem Ende 10 ist vorzugsweise mindestens im wesentlichen so groß wie
der entsprechende Querschnitt des Unterendes 4 des Außenstücks A. Die Höhe des Außenstücks
A und des Innenstücks B ist wie aus der Zeichnung ersichtlich im wesentlichen die
gleiche. Das Innenstück A kann auch aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt sein,
aber ein nur einmal zu verwendender Werkstoff wie Kunststoff oder Papier wird aus
noch zu erläuternden Gründen bevorzugt.
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Beim Gebrauch kann das Außenstück A an einer beliebigen Stelle in
einem geformten Bauelement angebracht werden, aus dem ein Probekörper zu entnehmen
ist. Es kann wie aus der Zeichnung ersichtlich mit seinem engen Ende 4 nach unten
auf der Oberseite 16 einer Trägerkonstruktion angeordnet werden, auf der ein Betonfußboden
zu vergießen ist. Eine beliebige Einrichtung kann verwendet werden, um ihn in dieser
Lage festzuhalten. Das Innenstück B befindet sich
innerhalb des
Außen stücks A, wobei das untere Ende 10 des Innenstücks B sich mit dem engen Ende
4 des Außenstücks A deckt und im wesentlichen von diesem aufgenommen wird. Wie aus
Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, sitzt das untere Ende 10 des Außenstücks B fest in
dem offenen unteren Ende 4 des Außenstücks A beim hier erläuterten Ausführungsbeispiel.
Vorzugsweise ist das Innenstück B im wesentlichen mit dem Außenstück A bis auf die
Ausnahme nicht verbunden, daß ein Reibungsschluß zwischen ihnen in der Nähe ihrer
unteren Enden 10 und 4 vorhanden sein kann.
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Durch Einsetzen des Innenstücks B in das Außenstück A wird ein Zwischenraum
18 zwischen dem Innenstück B und dem Außenstück A begrenzt, ferner ist ein Raum
14 im Innern des Innenstücks B und ein Raum 20 außerhalb des Außenstücks A vorhande;,wobei
alle diese Räume nach oben offen und an ihrem Boden mindestens durch die Fläche
16 der Trägerkonstruktion verschlossen sind. Die Höhe des Innenstücks B ist mindestens
so groß wie und vorzugsweise gleich der gewünschten Dicke des herzustellenden Fußbodens.
Die Höhe des Innenstücks B in der hier beschriebenen Ausführung ist gleich der des
Außenstücks A.
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Beim Gebrauch wird, nachdem das Außenstück A auf die Auflagefläche
16 gesetzt und das Innenstück B in das Außenstück A gesetzt worden ist, der Beton
oder ein anderer plastischer.
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Werkstoff vergossen, so daß die Betonmasse im Raum 20, der das Außenstück
A umgibt, den so hergestellten Fußboden bildet. Beton dringt auch in die Räume 14
und 18 ein und füllt sie ganz oder im wesentlichen ausSvgl. Fig. 2).
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Nachdem der Beton oder ein anderer plastischer Werkstoff bis zu einem
gewissen Grad erstarrt sind, wird der Beton im Innern des Außenstücks A aus dem
Fußboden herausgenommen. Dieses Herausnehmen kann leicht wegen der nach oben und
außen geneigten Außenflächen dieser Betonmasse vorgenommen werden, die den Beton
im Raum 14 ebenso wie den Beton im Raum 18 umfaßt. Das kann am leichtesten durch
Anheben des Außenstücks A in beliebiger Weise erreicht werden, wobei das Außenstück
A, wenn es aus dem Beton im Raum 20 herausgenommen wird, mit sich die Betonmassen
in den Räumen 14 und 18 trägt. Eine schnelle Trennung des Außenstücks A
und
seines Inhalts von dem übrigen Fußboden kann durch geeignetes Beschichten der Außenfläche
des Außenstücks A mit einem beliebigen, die Freigabe unterstützenden Mittel vor
dem Vergießen des Betons vorgenommen werden. Obwohl der Druck des Betons seitlich
auf das Außenstück A ausgeübt wird, gewährleistet die Neigung der Außenflächen des
Außenstücks A nach oben und außen, daß der Druck des Betons auf das Außenstück nicht
sein Herausnehmen aus dem Fußboden verhindert.
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Danach wird, wie schematisch in Fig.4 abgebildet ist, der durch den
Beton im Raum 14 im Innern des Innenstücks B gebildete Probekörper in beliebiger
Weise entfernt. Z.B. kann der Probekörper (14A in Fig. 4) zusammen mit seinem umgebenden
Innenstück B aus dem Außenstück A über den offenen Boden des Außenstücks gedrückt
werden. Wenn das nicht möglich oder erwünscht ist, kann der Beton im Raum 18, der
das Innenstück A umgibt, weggebrochen oder abgehauen werden, so daß das Innenstück
B mit dem Probekörper 14A in ihm übrigbleibt. Danach wird das Innenstück B von dem
Probekörper 14A in beliebiger Weise getrennt, z.B. durch axiales Drücken des Probekörpers
14A aus dem Innenstück A oder durch Abwickeln des Innenstücks B, wenn dieses in
Form von Papier vorliegt, oder durch Wegbrechen, wenn es als Kunststoff oder ein
anderes nur einmal zu verwendendes Material vorliegt.
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Nachdem der Beton im Innern des Außenstücks A entweder mit oder ohne
das Außenstück A selbst aus dem Fußboden genommen worden ist, kann das Loch im Fußboden
durch Ausfüllen des Raums 22 (vgl. Fig.4) mit Beton oder einem anderen plastischen
Werkstoff beseitigt-werden. Wahlweise kann der Raum 22 leergelassen werden, um dadurch
einen Raum zu haben, (der gewünschtenfalls durch das Außenstück A ausgekleidet sein
kann), durch den Rohre, Drähte, Leitungen oder dergleichen verlaufen können. Es
soll darauf hingewiesen werden, daß derartige Verstärkungen, wie sie im Fußboden
vorhanden sind, unbeschädigt bleiben.
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In dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel -ind das
Innenstück A und das Außenstück B getrennte Teile, die im wesentlichen nicht miteinander
verbunden sind. Eine derartige Keilstruktion ist vorzuziehen, da sie die Herausnahme
des Probekörpers
14a zusammen mit seinem umgebenden Innenstück
B aus dem Beton im Raum 18 im Außenstück A (vgl. Fig.4) erleichtert. Es ist jedoch
auch möglich, das Innenstück A und das Außenstück B als eine einzige Verbundeinheit
herzustellen, wobei die beiden Stücke aneinander befestigt sind, in welchem Fall
der Probekörper 14A aus seinem umgebenden Innenstück B gedrückt wird, während letzteres
seine Lage relativ zum Außenstück A beibehält.
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Die Länge des Probekörpers braucht nicht gleich der Tiefe des Fußbodens
zu sein. Z.B. ist ein Probekörper mit einer Länge von 15 oder 20 cm ausreichend,
während manche Fußbodenabschnitte eine viel größere Tiefe wie 50 cm aufweisen können.
In derartigen Fällen hat das Außenstück A eine Höhe, die gleich der Tiefe des Fußbodens
ist, während das Innenstück B eine kleinere Höhe haben kann. In einem derartigen
Fall kann eine beliebige Einrichtung verwendet werden, um das Innenstück B von geringerer
Höhe in dem Außenstück A zu haltern. Eine derartige Einrichtung kann einen Block
aufweisen, der auf der Fläche ruht und vom unteren Ende 4 des Außenstücks A aufgenommen
ist, wobei auf dem Block das Innenstück B von geringerer Höhe ruhen kann. Anstelle
eines Blocks kann das Außenstück A mit einer einspringenden Wand versehen sein,
die vertikal von dessen unterem Ende 4 nach oben verläuft, so daß diese Wand den
unteren Abschnitt des in der Zeichnung abgebildeten Innenstücks B ersetzt--Das .InnenStück
B kleinerer Höhe ruht auf dem Oberende dieser einspringenden Wand, wobei ein Trennglied
sich über den Boden des Innenstücks B erstreckt, um das untere Ende des Probekörpers
14A zu begrenzen.
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Das Trennglied kann einstückig mit der einspringenden Wand des Außenstücks
A oder auch davon getrennt hergestellt sein. Andere Abwandlungen sind möglich.
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Die verwendeten Teile der Vorrichtung sind einfach und billig, und
die Stücke A und B können, falls sie nicht weggeworfen werden können, wiederholt
verwendet werden. Die Ersparnis an Zeit und Ausrüstung im Vergleich zu den bekannten
Verfahren, bei denen die Probekörper aus dem Fußboden geschnitten werden, ist weit
größer, als der Kostenaufwand für die Teile,tdie für die Formen gemäß der Erfindung
notwendig sind, so daß eine hohe Wirtschaftlichkeit gewährleistet ist. Durch die
Anwendung der Erfindung können wirklich repräsentative Probekörper mit im wesentlichen
der
gleichen Leichtigkeit und den gleichen Kosten hergestellt werden, wie sie für die
übliche Bildung von Probe zylindern getrennt vom Fußboden erreichbar sind. Da ferner
die Probekörper 14A unter genau den gleichen Bedingungen wie der Beton im Raum 20
erstarrt sind, der den eigentlichen Fußboden ausmacht, sind die Probekörper 14A
genau repräsentativ für den Zustand und die physikalischen Eigenschaften des tatsächlichen
Fußbodenwerkstoffs, wodurch sie sich vorteilhaft von den bekannten Probezylindern
unterscheiden.
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Patentansprüche