DE2454095A1 - Freitragende asbestzementtafel, insbesondere als dachplatte, sowie herstellungsverfahren dazu - Google Patents

Description

Patentanwäite
Liedl, Dr. Pontani, Nöth, Zeitler
8000 München 22, Steinsdorfstr. 21/22
TeL: 0 89/29 84 62, 22 7815, 29 57 66

Giorgio MRGHIOL-I in Mailand, Italien.

"Freitragende Asbestzementtafel, insbesondere als Dachplatte, sowie Herstellungsverfahren dazu".

Die Erfindung betrxfft eine freitragende. Asbestzementtafel, insbesondere als Dachplatte, sowie Herstellungsverfahren dazu.

Das Decken von- Gebäuden mit Asbestzementtafeln ist eine seit langem bekannte Technik. Die meist benutzte Art solcher Dachplatten sind Wellentafeln beschränkter Länge, deren Anwendung einen'komplizierten,, kostspieligen Unterbau voraussetzt.

Um die Kosten dieses Unterbaus zu senken und zugleich beim Verlegen der Tafeln an Zeit und Facharbeiterlohn zu sparen, insbesondere bei großen Bauwerken und dgl., wurden in jüngster

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Zeit freitragende, lange Tafeln aus Asbestzement vorgeschlagen, die für größere Spannweiten geeignet sind. Derartige Tafeln haben einen offenen, trapezähnlichen Querschnitt, der die Form von Kanälen, mit an allen ihren Teilen im wesentlichen gleichmäßiger Dicke aufweist. Sie sollen imstande sein, dem neuzeitlichen Bestreben nach nahezu waagerechten Decken von gutem Aussehen zu genügen und eine bessere Ausnützung des darunterliegenden Raumes zu ermöglichen. Dank der Länge der Tafeln könnte die Abstützung im Unterbau weiter auseinander liegend vorgesehen werden, so daß die Deckung von großen Bauwerken schnell und kostensparend ausgeführt werden könnte.

Nur weisen die Dachplatten aus Asbestzement dieser Bauart einige Nachteile auf sowie Mangel, die ihre Anwendungsmöglichkeiten stark einschränken.

Eines der größten, mit diesen langen Asbestzementtafeln zusammenhängenden Probleme, ist das der Sicherheit. Wie man sich leicht vorstellen kann, muß eine aus derartigen, freitragenden Tafeln bestehende Deckung die größtmögliche Bruchsicherheit bei . Dauerlasten und Überbelastungen bieten, vor allem aber auch gegen zufällige Beanspruchungen, die während der Verlegung bzw. darnach auftreten können.

Ein unter dem Gewicht des mit der Verlegung bzw. der Inspektion beauftragten Personals eintretender Bruch, sowie auch ein Nachgeben unter großen Massen Schnee oder sonstigem, kann katastrophale Folgen, mitunter auch Todesfälle auslösen.

Die Schwankungen der Bruchlast beim Asbestzement - selbst innerhalb weiter Grenzen - sowie die Tatsache, daß auch kleine und schwer sichtbare Beschädigungen, wie sie bei Transport, Handhabung auf der Baustelle und Verlegung vorkommen können, die die Bruchlast erheblich vermindern, machen eine wirkliche Sicherheitsgarantie sehr fraglich, wenn nicht überhaupt unmöglich.

Aber auch die mechanische Festigkeit und die Frostbeständigkeit der Asbestzementtafeln größerer Länge lassen zu wünschen übrig und weisen jedenfalls nicht die höheren Werte auf, die sehr erstrebenswert wären.

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Ein weiterer Nachteil der bekannten Asbestzementtafeln liegt in der Schwierigkeit einer Setzung infolge ihres trapezförmigen Querschnittes und ihrer gleichmäßigen Dicke. Wenn man diese Tafeln für den Transport oder auch während ihrer Ablagerung aufstapeln will, sind besondere Vorkehrungen zu treffen, da die Tafeln nur im Bereich ihrer schrägen Hanken und nicht im Bereich des Grundes aufeinander liegen, so daß die Gefahr von Rissbildungen und anderen Beschädigungen besteht. Es wurde versucht, diesem Nachteil durch die Wahl eines besonderen Profils, z.B. mit einer Längsrippe im Bereich des Tafelgrundes, vorzubeugen. Trotzdem ist die Aufgabe des Aufstapeins eine ziemlich kritische und heikel geblieben und wenn das Aufstapeln nicht mit- besonderer Sorgfalt und Vorsicht ausgeführt wird, bilden sich mit Leichtigkeit Senkungen und Brüche von Tafeln. ■ . ■

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer freitragenden Asbestzementtafel großer Länge, die die Vorzüge und Vorteile der bekannten Tafeln dieser Art, aber nicht deren Nachteile.

und Mangel aufweist. . - ' .

Insbesondere steckt sich die Erfindung das Ziel, eine Asbestzementtafel größerer Abmessungen als Dachplatte zu schaffen, die .größte Sicherheitsgarantie auch bei hoher Überlastung bietet, erhöhte mechanische Festigkeit' sowie Frostbeständigkeit aufweist und leicht aufstapelbar ist, ohne Gefahr von Senkungen oder Brüchen. . .

Der. Zweck wird erfindungsgemäß mit einer'Asbestzementtafel mit ein- oder mehrfachem, offenem, trapezförmigem Querschnitt und-abgeflachtem Grund erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellengrund eine erhöhte Dicke gegenüber der zu.den schrägen' Seitenwänden gleichmäßigen Dicke' aufweist und zwar zu einem Wert,.der von dieser gleichmäßigen Dicke und dem Neigungswinkel der Seitenwände abhängig ist, und daß in dem genannten Wellengrund mit erhöhter Dicke eine Stahlbewehrung eingebettet ist, die aus einer Vielzahl parallel zueinander angeordneter, durch querverlaufende Verbindungsdrähte in Abstand gehaltener Längsdrähte besteht.

Dank der im Wellengrund der Tafel eingebetteten Stahlbewehrung

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wird ein sehr hoher Sicherheitsgrad gegen zufällige Brüche erreicht; vor allem ist festgestellt worden, daß auch eine sehr hohe, in einem Funkt konzentrierte Belastung höchstens einen Bruch des Asbestzementes hervorruft, wobei die Stahlbewehrung weiterhin aushält, so daß dadurch die Möglichkeit von Unfällen praktisch ausgeschaltet ist.

Die erhöhte Dicke am Wellengrund der Tafel erleichtert einerseits die Einbettung der Stahlbewehrung und verleiht andererseits den erfindungsgemäßen Tafeln die Eigenschaft, daß sie ohne besondere Rücksuchtnahme, trotz des abgeflachten Grundes, aufeinander gestapelt werden können. Die wie oben beschrieben gestalteten Tafeln liegen nämlich nicht nur im Bereich der schrägen Seitenwände, sondern auch im Bereich des abgeflachten Wellengrundes aufeinander auf, so daß jede Gefahr von Senkungen und Rissbildungen gebannt ist.

Die Dicke des Wellengrundes wird abhängig von der gleichmäßigen Dicke der Seitenwände und des Neigungswinkels der Seitenwände mit der Ebene des Wellengrundes berechnet, und zwar muß die Dicke des Wellengrundes der Dicke der Seitenwände, geteilt durch den Kosinus dieses Neigungswinkels, ungefähr gleich 'sein.

Die Stahlbewehrung wird im Wellengrund der erfindungsgemäßen Tafel zwischen zwei Schichten Asbestzement eingebettet, die mit einem sehr hohen Pressdruck von zumindest 80 atü zusammengepresst werden.

Dadurch wird eine überraschend feste Verankerung der Stahlbewehrung in der Asbestzementmasse erreicht, ohne daß eine besondere Vorbehandlung des Stahls nötig ist.

Die starke Pressung der erfindungsgemäßen Tafel verleiht dieser nicht nur eine sehr hohe mechanische Festigkeit, sondern auch gute Frostbeständigkeit, so daß die erfindungsgemäßen Tafeln ohne Bedenken auch in Gegenden mit strengem V/inter angewandt werden können.

Das nach der Erfindung vorgesehene Verfahren zur Herstellung der Tafeln besteht erstens in der Ausbildung einer Asbestzementplatte nach den wohlbekannten Techniken (Maschinen mit

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Formwalze), deren Abmessungen der Größe der herzustellenden Tafel entsprechen, zweitens in der Formgebung dieser noch walzenfeuchten Platte zum Querschnitt der fertigen Tafel, drittens im Auflegen auf den Wellengrund der geformten Platte einer Stahlbewehrung aus parallel zueinander angeordneten, durch querliegende Verbindungsdrähte im Abstand gehaltene Längsdrähte bestehend, viertens im Auflegen eines Streifens aus Asbestzement auf die Bewehrung, dessen Dicke zusammen mit der Dicke des Wellengrundes der geformten Asbestzementplatte dazu bestimmt ist, die für den Wellengrund der fertigen Asbestzementplatte vorgesehene Dicke zu ergeben und schließlich im elastischen Vorpressen des somit entstandenen Erzeugnisses in einer Presse, deren Werkzeuge die Profile der Asbestzementtafel mit einem gleichmäßig wirkenden Pressdruck von mindestens 80 atü nacharbeiten, sowie in .der Lagerung bis zum völligen Abbinden der fertiggestellten Tafel.

Wichtig ist, daß das Verpressen' elastisch und bei angegebenem Pressdruck erfolgt, damit ein gleichmäßiges. Stauchen der Asbestzementmasse an allen Stellen der Tafel stattfindet uixd 'eine einwandfreie Einbettung der Metallbewehrung im doppelschichtigen Wellengrund entsteht.

Die zweite Schicht Asbestzement, die.auf die Metallbewehrung, welche auf dem Wellengrund der Tafel liegt, aufzulegen ist, kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Sie kann aus einer ähnlichen Platte bestehen, wie die für. die Ausbildung der eigentlichen Tafel benutzte, oder sie kann gemäß dem bekannten Verfahren des Vakuumschichtpressens oder der Verspritzmethode gefertigt werden. .

Auf jeden Fall soll diese zweite Schicht, in Form eines länglichen Streifens, die auf dem Wellengrund der Tafel liegende Stahlbewehrung, vollständig, bedecken und die Dicke des Streifens so bemessen werden, daß sie zusammen mit der gleichmäßigen Dicke der Platte, aus der die Asbestzementtafel entstanden ist, die in Abhängigkeit von der Neigung der Seitenwände ' der Tafel und von ihrer Dicke angestrebte Gesamtdicke des Wellengrundes ergibt.

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Die Stahlbewehrung wird aus Stahldraht von ca. 2 bis 5 Durchmesser gebaut.. Diese zueinander parallel angeordneten Drähte werden in passenden Abständen mittels querverlegten, dünneren Stahldrähten miteinander verbunden. Die Länge der Längsdrähte wird vorzugsweise etv/as kleiner als die Tafellänge gewählt, so daß die Drahtenden nicht aus der Tafel herausstehen, sondern völlig in der sie vor Rostbildung schützenden Asbestzementmasse eingebettet sind.

Die Erfindung wird in nachstehender Beschreibung mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher geschildert, in der.als reines, nicht einschränkendes Beispiel

Fig. 1 ein Schaubild und zugleich einen Querschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Asbestzementtafel,

Fig. 2 einen Querschnitt derselben Asbestzementtafel während

des Pressvorganges
darstellt.

Im zeichnungsmäßigen Beispiel weist die Tafel 10 einen offenen, trapezförmigen, doppelten Querschnitt auf, ihr Wellengrund 11, 12 ist flach und zweischichtig, die Seitenwände 13» 14 schräg, die freien Kanten 15, 16 gebogen und ein mittlerer Teil 17' zwischen beiden Wellengründen 11 und 12 als Halbwelle ausgebildet.

Beide Wellengründe 11 und 12 der Tafel 10 weisen eine Dicke d auf, die größer ist als die gleichmäßige Dicke js der Seitenwände 13, 14 und des mittleren Teiles 17-

Bezeichnen wir mit oc den Neigungswinkel der Seitenwände 13 und 14· mit der Ebene des Wellengrundes der Tafel (um den gleichen Winkel sind die Seitenwände des mittleren Teiles geneigt), errechnet sich die Dicke d der Wellengründe aus der Gleichung

s- ·

d =

Kos.

Die Wellengründe 11, 12 enthalten eine eingebettete Stahlbewehrung, die im dargestellten Fall aus je 4 Längsstahldrähten 18 besteht, die durch Querdrähte 19 kleineren Querschnittes

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miteinander verbunden und in passendem Abstand voneinander gehalten werden. Diese Querdrähte sind in gleichmäßigen, passenden Abständen in der Länge der Längsdrähte verteilt, um die Bewehrung zweckmäßigerweise zu versteifen.

Die Längsdrähte 18 sind etwas kurzer bemessen als die Tafel 10 vorgesehen, so daß ihre Enden nicht aus den Kanten der Tafel herausstehen.

Die Wellengründe 11, 12 mit verstärkter Dicke v/erden dadurch hergestellt, daß Schichten bzw. Streifen aus Asbestzement 11a, 12a auf die die eigentliche Tafel bildende Asbestzementplatte mit gleichmäßiger Dicke nach der Formgebeung der Platte und dem Verlegen der Stahlbewehrung aufgelegt werden.

Fig. 2' zeigt Tafel 1 während des Nachpressens. .

Dabei wird die bereits vorgeformte Asbestzementtafel mit eingebauter Stahlbewehrung und aufgelegten zusätzlichen Schichten 11a, 12a in eine untere, mit Drainlöchern versehene Werkzeughälfte 20 unter Zwischenlegen eines Entwässerungsdrahtnetzes 22 gelegt.

Wie beschrieben, wird auf die in der unteren Werkzeughälfte untergebrachte Asbestzementtafel die obere Werkzeughälfte 23 gesenkt, die aus einem massigen Körper 24- besteht, an dessen nach unten gerichteter, dem Hohlraum des Werkzeuges zugewandter Seite ein Gummiüberzug 25 angebracht ist, der gegenüber dem Körper 24 längs seines gesamten Umfanges dichtend wirkt. Der Zwischenraum 26 zwischen der Fläche des Körpers 2A- und dem Gummiüberzug 25 ist über eine Vielzahl Kanäle 27 mit einem Sammelrohr 28 verbunden, das seinerseits mit einer (nicht dargestellten) Quelle Druckwasser verbunden werden kann. Wenn in den Zwischenraum 26 Druckwasser eingelassen wird, übt verständlicherweise der Gummiüberzug 25 einen entsprechenden, elastischen und gleichmäßigen Druck auf die gesamte, zwischen oberer-Werkzeughälfte 23 und unterer Werkzeughälfte 20 liegende As*bestzementtafel aus und drängt das überschüssige Wasser durch das Drahtnetz 22 und die Drainlöcher 21 aus der Asbestzementmasse hinaus.

Durchgeführte Versuche haben erwiesen, daß optimale Werte

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der Festigkeit der Tafel und einwandfreien Einbettung der Stahlbewehrung in den Wellengründen erreicht werden, wenn der Pressdruck zumindest 80 atü beträgt.

Als Beispiel werden nachstehend Richtangaben über eine gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnung hergestellte Asbestzementtafel, sowie über an dieser Tafel vorgenommene Bruchversuche wiedergegeben.

Die Länge der Tafel betrug 9 m, ihre Breite 200 mm und der. Abstand zwischen den höchsten Punkten von zwei Seitenwänden ca. 800 mm. Die Dicke es der Tafel betrug 8 mm, die Neigung der Seitenwände (Winkel «£. ) 60° und die Dicke el der Wellengründe demnach 16 mm. Die Bewehrung eines jeden Wellengrundes bestand aus je 5 zueinander parallel angeordneten Stahldrähten mit M- mm Durchmesser und in 20 mm Abstand voneinander angeordnet. Die querverlegten Verbindungsdrähte hatten einen Durchmesser von 0,8 mm und lagen in 200 mm Abstand voneinander.

Diese Asbestzementtafel wurde auf zwei Stützen bei Stützlänge 8,50 m gelegt und einer zunehmenden Belastung in der Mitte unterzogen. Ein Bruch der Asbestzementmasse erfolgte bei 600 kg (mit Pfeilhöhe von 11 cm in der Mitte).

Gleich nachdem der Bruch erfolgte, betraten 6 Personen die Asbestzementtafel, ohne daß diese dadurch völlig nachgab. Die Stahlbewehrung konnte nämlich - trotzdem die Asbestzementmasse gebrochen war - diese hohe Belastung aufnehmen.

Aus diesem Versuch geht der besonders hohe Sicherheitsgrad hervor, der sich dank der Erfindung erzielen läßt.

Selbstverständlich haben die oben angegebenen Daten sowie auch die beschriebene Ausführungsform nur einen Richtwert und die Erfindung wird dadurch keineswegs eingeschränkt.

Insbesondere muß hervorgehoben werden, daß die Profilform eines Doppeltrapezes nicht bindend ist und nach Belieben abgeändert werden kann, z.B. durch die Wahl eines einfachen Profils. Innerhalb bestimmter Grenzen darf auch die Neigung .der Seitenwände geändert werden, wenn nur die Dicke des WeI-

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lengrundes der Asbestzementtafel entsprechend gewählt wird.

Auch das Herstellungsverfahren kann abgewandelt werden, unter der Bedingung, daß das elastische, gleichmäßige Nachpressen bei einem Pressdruck von mindestens 80 atü erfolgt, wobei zu berücksichtigen ist, daß die erzielten Ergebnisse
bei niedrigeren Pressdruckwerten asymptotisch sinken.

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Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE

1. Freitragende Asbestzementtafel, insbesondere als Dachplatte mit ein- oder mehrfachem, offenem, trapezförmigem Querschnitt und abgeflachtem Grund, dadurch gekennzeichnet , daß der Wellengrund eine erhöhte Dicke aufweist gegenüber der gleichmäßigen Dicke der schrägen Seitenwände, und zwar um einen Wert, der von dieser gleichmäßigen Dicke und dem Neigungswinkel der Seitenwände abhängig ist, und daß in dem genannten Wellengrund mit erhöhter Dicke eine Stahlbewehrung eingebettet ist, die aus einer Vielzahl parallel zueinander angeordneter, durch querverlaufende Verbindungsdrähte in Abstand gehaltener Längsdrähte besteht.

2.Asbestzementtafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellengrunddicke der gleichmäßigen Dicke der Seitenwände durch den Kosinus des Neigungswinkels derselben gegenüber der Ebene des Wellengrundes gleich ist.

3. Asbestzementtafel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellengrund aus einer doppelten Schicht Asbestzement besteht, die die Stahlbewehrung einschließt.

4. Asbestzementtafel nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbewehrung eine kleinere Länge aufweist, als die Gesamtmenge der Asbestzementtafel aufweist, so daß auch die Enden der .Stahldrähte vollständig im Asbestzement eingebettet sind.

5. Verfahren zur Herstellung der Asbestzementplatte nach Anspruch 1, demgemäß von einer Tafel ausgegangen wird, die ■ aus einer Asbestzementplatte gleichmäßiger Dicke besteht, die zum gewünschten Profil verformt wird, dadurch gekennzeichnet , daß auf den noch feuchten Wellengrund dieser Formtafel eine Stahlbewehrung gelegt wird, die aus zueinander parallelen, voneinander abstehenden und

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mittels Querdrähten miteinander verbundenen Stahldrähten besteht, worauf auf diese Bewehrung eine zweite Schicht bzw. ein Streifen aus frischem Asbestzement gelegt und das somit entstandene Erzeugnis in ein Presswerkzeug eingeführt wird, dessen eine Wand Drainlöcher aufweist und die andere elastisch verformbar ist, wobei ein gleichmäßiger Pressdruck . von mindestens 80 atü angelegt und dann die fertige Tafel bis zum völligen Abbinden gelagert wird. .

6«, Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, im Bereich des Tafelwellengrundes auf die Stahlbewehrung gelegte Asbestzementschicht aus einer vorgeformten Asbestzementplatte besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht direkt auf der Stahlbewehrung im Bereich des Tafelwellengrundes aus frischem Asbestzement geformt wird.

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