DE3415779A1

DE3415779A1 - Ashlar slab

Info

Publication number: DE3415779A1
Application number: DE19843415779
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. 8023 Pullach Volkwein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1984-04-27
Publication date: 1985-10-31

Abstract

The invention relates to an ashlar slab for laying on a self-adjusting underlying surface, e.g. a bed of mortar or gravel, with a reinforcing layer which is resistant to tension and is attached on its underside in order to increase the deflection on fracture. The object of the present invention is to provide an ashlar slab of the type mentioned in the introduction which can be laid in a statically determined manner such that the risk of cracking or fracture under the stresses occurring in practice can be reliably excluded. This object is achieved according to the invention in that on the centre of the underside of the reinforcing layer, an elastic displacement layer is arranged and only the remaining underside, lying on the edges, forms the bearing surface of the slab on the underlying surface.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Naturwerksteinplatte zum Verlegen auf selbstangleichendem Untergrund, z. B. Mörtel- oder Kiesbett, mit einer zur Erhöhung der Bruchdurchbiegung an ihrer Unterseite angebrachten zugfesten Bewehrungsschicht.The invention relates to a natural stone slab for laying on self-leveling subsoil, e.g. B. mortar or gravel bed, with one to increase the tensile strength reinforcement layer attached to the underside of the fracture deflection.

Eine Platte mit Bewehrungsschicht ist aus dem DE-GM 71 42 694 bekannt. Als Naturstein wird insbesondere Marmor vorgeschlagen, der in Form von einzelnen Stücken mit einem Bindemittel aus Kunststoff zu einer Platte verarbeitet wird. Die Bewehrungsschicht soll u.a. aus Fasern bestehen, die besonders große Festigkeit und Steifigkeit bei genügend großer Elastizität aufweisen und mit Kunststoff getränkt sind.A plate with a reinforcement layer is known from DE-GM 71 42 694. Marble, in particular, is proposed as natural stone, which is in the form of individual Pieces with a binder made of plastic is processed into a plate. the Reinforcement layer should, among other things, consist of fibers, which are particularly strong and stiffness with sufficient elasticity and impregnated with plastic are.

Die Bewehrungsschicht soll einerseits bei Verwendung von Natursteinbrocken als Tragschicht für diese dienen, andererseits soll sie, unabhängig von der Steinart und -form, also auch bei monolithischen Strukturen, dazu beitragen, die Stärken der Platten reduzieren zu können, ohne die Bruchgefahr bei Herstellung und Verlegung zu erhöhen.The reinforcement layer should on the one hand when using natural stone chunks serve as a base layer for this, on the other hand it should, regardless of the type of stone and shape, also with monolithic structures, contribute to the strengths to be able to reduce the number of panels without the risk of breakage during manufacture and installation to increase.

Es ist aus der Praxis bekannt; daß man bei unbewehrten Naturwerksteinen der Riß- oder Bruchgefahr dadurch zu begegnen versucht, daß man die zu verlegenden Platten ausreichend dick dimensioniert. Je nach Größe der Platte kann die Starke bis zu 10 cm betragen. Berücksichtigt man die bei Naturstein stark streuende Biegezugfestigkeit, so können unter ungünstigen Bedingungen Risse auch bei einer entsprechenden Dicke der Platte nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. überdies werden derart dicke Platten sehr schwer und für.die Verlegung äußerst unhandlich. Dadurch erhöhen sich neben den höheren Materialkosten auch die Transport- und Verlegekosten merklich.It is known from practice; that with unreinforced natural stone trying to counteract the risk of cracks or breakage by laying the Plates dimensioned sufficiently thick. Depending on the size of the plate, the Strength up to 10 cm. If one takes into account the flexural strength, which differs widely in natural stone, so, under unfavorable conditions, cracks can occur even with a corresponding thickness the disk cannot be excluded with certainty. moreover are so thick The panels are very heavy and extremely difficult to handle for laying. This increases In addition to the higher material costs, the transport and installation costs are also noticeable.

Die Bewehrungsschicht der bekannten Platte vermag deshalb dazu beizutragen, die Naturwerksteinplatten so zu armieren, daß sie in ihrer Dicke vermindert werden können. Das Anbringen der zugfesten Bewehrungsschicht an der Unterseite der Natursteinplatten mag auch bei vollkommen sachkundig verlegten Platten die Bruchgefahr abmindern oder sogar ausschließen. Werden die Platten jedoch so verlegt, daß sie einseitig oder nur im Mittelfeld unterstützt, jedoch in den Randbereichen hohl liegen, so bricht die Platte, wenn sie neben der Auflager stelle belastet wird, weil die nur unten bewehrte Platte das negative Moment nicht aufnehmen kann.The reinforcement layer of the known slab can therefore contribute to to reinforce the natural stone slabs so that they are reduced in thickness can. Attaching the tensile reinforcement layer to the underside of the natural stone slabs may reduce the risk of breakage even with perfectly expertly laid panels or even exclude. However, if the panels are laid so that they are one-sided or only supported in the midfield, but hollow in the edge areas, so breaks the plate, if it is placed next to the support point, because it is only at the bottom reinforced slab that cannot absorb the negative moment.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Naturwerksteinplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, die so statisch bestimmt verlegt werden kann, daß eine Riß- oder Bruchgefahr unter den in der Praxis auftretenden Beanspruchungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann.The present invention is based on the object of a natural stone slab of the type mentioned at the beginning, which are laid in a statically determined manner that there is a risk of cracking or breakage under the stresses that occur in practice can be ruled out with certainty.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Mittelfeld der Unterseite der Bewehrungsschicht eine elastische Verdrängungsschicht angeordnet ist und nur die restliche, an den Rändern liegende Unterseite die Lagerfläche der Platte auf dem Untergrund bildet.This object is achieved according to the invention in that on the middle field an elastic displacement layer is arranged on the underside of the reinforcement layer is and only the rest of the underside on the edges Forms storage area of the plate on the subsurface.

Die erfindungsgemäße Naturwerksteinplatte ist einfach aufgebaut und bietet bei der Verlegung und bei ihrer Benutzung mannigfaltige Vorteile. Die Bewehrungsschicht erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Unterseite der Platte, während die Verdrängungsschicht auf das Mittelfeld der Unterseite der Bewehrungsschicht beschränkt ist. Die Verdrängungsschicht kann sich dabei auch an zwei gegenüberliegenden Seiten der Platte bis an die Seitenkanten erstrecken. An den anderen beiden Seitenkanten verbleibt dann jeweils ein freier Randstreifen, der als Lagerfläche für die Platte dient. Ebenso ist eine Anordnung möglich, bei der nur an den vier Ecken ein Auflagerbereich freigelassen wird.The natural stone slab according to the invention has a simple structure and offers many advantages when it comes to laying and using them. The reinforcement layer preferably extends over the entire underside of the plate, while the Displacement layer limited to the middle section of the underside of the reinforcement layer is. The displacement layer can also be on two opposite sides the plate extend to the side edges. On the other two side edges A free edge strip then remains, which acts as a storage area for the plate serves. An arrangement is also possible in which there is only a support area at the four corners is released.

Unabhängig von der Ausgestaltung der Lagerflächen wird beim Verlegen der erfindungsgemäßen Naturwerksteinplatte stets erreicht, daß beim Absenken der Platte zunächst die Verdrängungsschicht in Berührung mit dem Untergrund kommt, da sie gegenüber der Bewehrungsschicht nach unten vorragt. Durch den üblichen Einbettungsvorgang wird die Platte dann durch Klopfen und/oder Rütteln so weit in das Mörtel- oder Kiesbett eingearbeitet, bis sie am Rand mit der Bewehrungsschicht auf dem Untergrund aufliegt. Mit Hilfe der elastischen Verdrängungsschicht erreicht man, daß die Platte auf jeden Fall in dem Bereich des Mittelfeldes hohl liegt und nur am Rand unterstützt wird. Es ergibt sich dadurch eine statisch bestimmte Auflagerung, bei der die Bewehrungsschichtt wie beabsichtigtlvoll zum Tragen kommt, da durch sie die auftretenden positiven Belastungsmomente aufgenommen werden können. Negative Belastungsmomente können durch die zwangsweise Lagerung in den Randbereichen nicht vorkommen.Regardless of the design of the storage areas, when laying the natural stone slab according to the invention always achieved that when lowering the Plate first the displacement layer comes into contact with the substrate because it protrudes downwards from the reinforcement layer. Through the usual embedding process the plate is then knocked and / or shaken so far into the mortar or Gravel bed incorporated until it is at the edge with the reinforcement layer on the sub-floor rests. With the help of the elastic displacement layer one achieves that the plate in any case is hollow in the area of the midfield and only supported at the edge will. This results in a statically determined support in which the reinforcement layer is comes to fruition as intended, since through it the positive appearances Load moments can be absorbed. Negative stress moments can through the compulsory storage in the edge areas do not occur.

Der erfindungsgemäße Schichtenaufbau für die Platten ist besonders für Bodenplatten von Vorteils wenngleich auch andere Platten, z. B. Wandplatten, genauso aufgebaut werden können. Auch beim Verlegen der Platten nicht im Bodenbereich ist darauf zu achten, daß die Platten im Bereich der Randstreifen gleichmäßig aufliegen. Beim herkömmlichen Einbau im Mörtel- oder Kiesbett kann dies als gegeben vorausgesetzt werden. Beim Verlegen in Gebäuden mit Wärme- oder Trittschalldämmung können die Platten statt im Mörtelbett über der Dämmung auch auf streifenförmigen, selbstausgleichenden, in die Dämmung eingelegten Leisten angeordnet werden. Die Leisten können aus Hartgummi bestehen. Die Plattenfugen sind in diesem Fall mit dauerelastischem Fugenmaterial auszufüllen, um die Platten unverschieblich zu halten.The layer structure according to the invention for the plates is special for floor panels advantageous, although other panels, e.g. B. wall panels, can be constructed in the same way. Not even when laying the panels in the floor area care must be taken that the panels are evenly positioned in the area of the edge strips. In the case of conventional installation in a mortar or gravel bed, this can be assumed as a given will. When laying in buildings with thermal or impact sound insulation, the Instead of being placed in a bed of mortar over the insulation, also on strip-shaped, self-leveling, strips inserted into the insulation can be arranged. The strips can be made of hard rubber exist. In this case, the panel joints are made of permanently elastic joint material to be filled in to keep the plates immovable.

Der Werkstoff der erfindungsgemäßen Platten muß ausreichend schubfest sein, um den Verbund zwischen Bewehrungsschicht und dem Stein zu gewährleisten. Die meisten dichten Natur- und Kunststeine erfüllen diese Forderung. Je nach Plattengröße und Auflagerungsart ist die Bewehrungsschicht nach statischen Gesichtspunkten so zu dimensionieren, daß die Bruchdurchbiegung der Platte deutlich größer ist als die Dicke der nicht zusammengedrückten Verdrängungsschicht.The material of the panels according to the invention must be sufficiently shear resistant to ensure the bond between the reinforcement layer and the stone. Most dense natural and artificial stones meet this requirement. Depending on the plate size and the type of support, the reinforcement layer is like this from a static point of view to be dimensioned so that the breaking deflection of the plate is significantly greater than the thickness of the uncompressed displacement layer.

Die erfindungsgemäße Platte bietet wegen der dämpfenden Wirkung der Verdrängungsschicht insbesondere auch bei Schlagbeanspruchung die Gewähr gegen Bruch. Gegenüber den bisher bekannten dicken Naturwerksteinplatten fallen deutlich geringere Kosten für Material, Transport und Verlegung an.The plate according to the invention offers because of the damping effect of Displacement layer guarantees against breakage, especially when exposed to impact. Compared to the previously known thick natural stone slabs clear lower costs for material, transport and installation.

Im Hinblick auf die statische bzw. dynamische Beanspruchung des Verbundes und der Bewehrungsschicht ist es vorteilhaft, wenn sie hoch zugfeste und zugsteife, korrosionsbeständige Fasern, insbesondere Carbonfasern, aufweist. Die Fasern können auf einfache Weise mit Hilfe eines nicht spröden, dauerhaften und korrosionsbeständigen Klebers, z. B. Epoxidharz, auf die Rückseite der Natursteinplatte geklebt werden.With regard to the static or dynamic loading of the network and the reinforcement layer, it is advantageous if it has high tensile strength and tensile strength, corrosion-resistant fibers, in particular carbon fibers. The fibers can in a simple way with the help of a non-brittle, permanent and corrosion-resistant Adhesive, e.g. B. epoxy resin, glued to the back of the natural stone plate.

Die Fasern werden vorteilhafterweise in Abhängigkeit der gewählten Auflagerungsart so angeordnet, daß sie in Richtung der größten Belastungsmomente verlaufen.The fibers are advantageously chosen depending on the Auflagungsart so arranged that they are in the direction of the greatest load moments get lost.

Als Material für die Verdrängungsschicht eignet cich weicher Schaumstoff mit geringem Wasseraufnahmevermögen.Soft foam is suitable as the material for the displacement layer with low water absorption capacity.

Er sollte daher vorzugsweise geschlossenzellig ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Verdrängungsschicht aus Neopren-Zellkautschuk und weist eine Stärke zwischen 2 und 4 mm auf.It should therefore preferably be designed with closed cells. at In a preferred embodiment, the displacement layer consists of neoprene cellular rubber and has a thickness between 2 and 4 mm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing described.

Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Naturwerksteinplatte und Figur 2 die Druntersicht auf die Platte von Figur 1.It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a natural stone slab according to the invention and FIG. 2 shows the bottom view of the plate from FIG. 1.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Platte 1 einen aus Naturwerkstein bestehenden Plattenkörper 2 sowie eine Bewehrungsschicht 3 und eine Verdrängungsschicht 4 auf. Figur 2 läßt erkennen, daß die Platte einen rechteckigen Grundriß aufweist.In the embodiment shown, the plate 1 has one Natural stone existing plate body 2 and a reinforcement layer 3 and a Displacement layer 4. Figure 2 shows that the plate is rectangular Has floor plan.

An der Unterseite des Plattenkörpers 2 ist mit Hilfe eines Epoxidharzes die Bewehrungsschicht 3 aufgeklebt.At the bottom of the plate body 2 is with the help of an epoxy resin the reinforcement layer 3 is glued on.

Sie besteht hier aus insgesamt vier Bändern 5, die sich jeweils aus einer Vielzahl von Carbonfasern zusammensetzen, deren Elastizitätsmodul größer als 200 000 N/mm2 ist. Zwei dieser Bänder sind jeweils parallel zu verschiedenen Außenseiten des Plattenkörpers über die Mitte desselben geführt. Die beiden anderen verlaufen in Diagonalrichtung des Körpers und kreuzen sich zusammen mit den anderen Bändern an der Plattenmitte M.It consists of a total of four bands 5, each made up of composed of a large number of carbon fibers whose modulus of elasticity is greater than Is 200,000 N / mm2. Two of these bands are each parallel to different outer sides of the plate body passed over the middle of the same. The other two run away in the diagonal direction of the body and cross together with the other ligaments in the middle of the plate M.

Die Verdrängungsschicht 4 erstreckt sich über das Mittelfeld 6, das im vorliegenden Fall der allseitigen Randauflagerung, bedingt durch die rechteckige Grundform des Plattenkörpers, in analoger Orientierung ebenfalls rechteckig ist. Die Verklebung zwischen Verdrängungs- 4 und Bewehrungsschicht 3 wird durch dasselbe Epoxidharz erreicht, mit dem zuvor bereits die Fasern aufgeklebt wurden. Die Verdrängungsschicht überragt die Plattenunterseite nach unten um ein Maß a, das beim gezeigten Ausführungsbeispiel 3 mm beträgt. Die Verdrängungsschicht besteht aus druckweichem, gummielastischen Schaumstoff, dessen Zellen geschlossen sind, beispielsweise aus Neopren-Zellkautschuk.The displacement layer 4 extends over the central field 6, the in the present case the all-round edge support, due to the rectangular Basic shape of the plate body, is also rectangular in an analogous orientation. The bond between displacement 4 and reinforcement layer 3 is done by the same Reached epoxy resin, with which the fibers were previously glued. The displacement layer protrudes beyond the underside of the plate downwards by a dimension a, which is the case in the exemplary embodiment shown 3 mm. The displacement layer consists of pressure-soft, rubber-elastic Foam with closed cells, for example made of neoprene cellular rubber.

Die Verdrängungsschicht 4 ist nur auf einem Teil der Unterseite der Bewehrungsschicht dergestalt angeordnet, daß allseits ein umlaufender Randstreifen 7 der Bewehrungsschicht frei bleibt und von der Verdrängungsschicht nicht überdeckt wird. Der Randstreifen dient beim Verlegen als Auflager für die Platte 1, wie dies nachfolgend erläutert werden wird. Im Bereich des Randstreifens ist der Kleber der Bänder 5 mit Sand abgestreut.The displacement layer 4 is only on part of the underside of the Reinforcement layer arranged in such a way that a circumferential edge strip on all sides 7 the reinforcement layer remains free and from the displacement layer not is covered. The edge strip serves as a support for the slab when laying 1, as will be explained below. In the area of the verge is the adhesive of the bands 5 sprinkled with sand.

Beim Verlegen der erfindungsgemäßen Platte 1 wird sie von oben in einen als etwa ebene Fläche vorbereiteten Untergrund, z. B. ein Mörtelbett, versenkt. Die nach unten vorragende, elastische Verdrängungsschicht, verdrängt im Bereich des Mittelfeldes 6 so lange nach unten und zur Seite hin, bis die Randstreifen 7 mit dem Mörtelbett in Berührung kommen, und die Platte nicht mehr tiefer abgesenkt werden kann. Die Platte 1 liegt mit den Randstreifen eben im Mörtelbett auf. Im Bereich des Mittelfeldes ist dagegen kein Auflager gegeben, da die elastische Verdrängungsschicht die Platte dort hohl liegen läßt. Damit ist ein statisch bestimmtes Auflager für die Platte gegeben. Sie ist auch unter erhöhten Beanspruchungen begeh- und befahrbar, wobei die Riß- oder Bruchgefahr unter den in der Praxis auftretenden Beanspruchunger mit Sicherheit ausgeschlossen ist.When laying the board 1 according to the invention, it is from above in a surface prepared as an approximately flat surface, e.g. B. a mortar bed, sunk. The downwardly protruding, elastic displacement layer displaces in the area of the middle field 6 downwards and to the side until the edge strips 7 come into contact with the mortar bed, and the plate is no longer lowered any deeper can be. The plate 1 lies with the edge strips evenly in the mortar bed. in the On the other hand, there is no support in the area of the central field, as the elastic displacement layer leaves the plate hollow there. This is a statically determined support for given the plate. It can also be walked and driven on under increased stress, the risk of cracking or breaking under the stresses occurring in practice is definitely excluded.

Die erfindungsgemäße Platte kann zu einer ebenen, witterungs- und frost- sowie tausalzbeständigen Befestigung von Wegen und Plätzen im Freien sowie von Bodenflächen in Gebäuden verwendet werden. Hierdurch ist ihre Verwendung für andere Anwendungsfälle, z. B.The plate according to the invention can be flat, weatherproof and frost and de-icing salt-resistant paving of paths and places outdoors as well of floor surfaces in buildings. This makes their use for other use cases, e.g. B.

als Wandplatte nicht ausgeschlossen. Bei der Erfindung ergänzen sich die Wirkung der Bewehrungsschicht und der Verdrängungsschicht in glücklicher Art und Weise. Die Bewehrungsschicht sorgt nicht nur für einen ausreichenden Verbund mit dem Plattenkörper , sondern übernimmt auch die bei Einwirkung von Biegemomenten auftretenden Zugkräfte.not excluded as a wall panel. In the invention complement each other the effect of the reinforcement layer and the displacement layer in a happy way and way. The reinforcement layer not only ensures a sufficient bond with the plate body, but also takes over the action of bending moments occurring tensile forces.

Die Verdrängungsschicht stellt dabei sicher, daß die Platte nur positive Momente aufzunehmen hat, da das Mittelfeld stets an einer direkten Auflage zum Untergrund gehindert wird und lediglich die Randstreifen direkt am Untergrund aufliegen. The displacement layer ensures that the plate is only positive Has to absorb moments, since the midfield is always on a direct contact with the Underground is prevented and only the edge strips lie directly on the substrate.

Die erfindungsgemäße Platte ist vorteilhafterweise im Hinblick auf die vorstehenden. Sicherungen relativ dünn ausgeführt, um die Bruchsicherheit durch ausreichende Biegeelastizitätzu gewährleisten.The plate according to the invention is advantageous in terms of the above. Fuses are made relatively thin in order to prevent breakage to ensure sufficient flexural elasticity.

Bei einer anderen Ausbildung der Erfindung erstreckt sich das Mittelfeld über die gesamte Breite des Plattenkörpers, so daß lediglich an den beiden Längsrändern zwei voneinander getrennte Randstreifen 7 übrigbleiben. Auch bei dieser Platte wird ein statisch bestimmtes Auflager dann erreicht, wenn die Randstreifen weitgehend gleichmäßig auf dem Untergrund aufliegen. Die Faserbänder sind dann entsprechend der Richtung des Hauptmomentes rechtwinklig zu den Randstreifen zu führen.In another embodiment of the invention, the center field extends over the entire width of the plate body, so that only on the two longitudinal edges two separate edge strips 7 remain. Also with this record a statically determined support is achieved when the edge strips are largely lie evenly on the surface. The slivers are then accordingly the direction of the main moment at right angles to the edge strips.

In der rechten Hälfte der Figur 1 ist noch vereinfacht dargestellt, wie die erfindungsgemäße Platte in Gebäuden mit Wärme- oder Trittschalldämmung verlegt werden kann. Als selbstangleichender Untergrund wird in diesem Fall ein Raster aus Hartgummileisten 9 verwendet, auf dem die Platten mit ihren Randstreifen 7 aufliegen. Zwischen den Leisten befindet sich die Dämmung 10.In the right half of Figure 1 is shown in a simplified manner, how the panel according to the invention is installed in buildings with thermal or impact sound insulation can be. In this case, a grid is used as the self-leveling surface Hard rubber strips 9 are used, on which the panels rest with their edge strips 7. The insulation 10 is located between the strips.

Claims

Natural stone slab PATENT CLAIMS 1. Natural stone slab for Laying on a self-leveling subfloor, e.g. B. mortar or gravel bed, with a tensile reinforcement layer attached to the underside to increase the fracture deflection, as a result, that on the middle field (6) of the underside the reinforcement layer (3) a flexible displacement layer (4) is arranged is and only the remaining underside (7) the bearing surface of the plate (1) on the Forms underground (8).

2. Plate according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, that the bearing surface has the displacement layer (4) on all sides as a circumferential edge strip (7) surrounds.

3. Plate according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the reinforcement layer (3) is highly tensile and stiff, corrosion-resistant Has fibers, in particular carbon fibers.

4. Plate according to at least one of claims 1 to 3, characterized g e it is not noted that the fibers form ribbons (5) on the underside of the plate (1) are glued

5. Plate according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the bands (5) are crossed over the middle field (6).

6. Plate according to at least one of claims 3 to 5, characterized g e it is not stated that the modulus of elasticity of the fibers is greater than 200,000 N / mm2 is.

7. Plate according to at least one of claims 1 to 6, characterized g e it is not indicated that the reinforcement layer (3) and the displacement layer each with the help of an elastic, permanent, corrosion-resistant adhesive are glued on.

8. Plate according to at least one of claims 1 to 7, characterized g e it is not indicated that the displacement layer (4) is made of a soft foam with a low water absorption capacity, which is preferably closed-cell is trained.