DE3516576A1

DE3516576A1 - An einem betonbauwerk als bewehrung verbleibende schalung und deren verwendung

Info

Publication number: DE3516576A1
Application number: DE19853516576
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Prof. Dr.-Ing. 7030 Böblingen Smoltczyk
Original assignee: SMOLTCZYK HANS ULRICH PROF DR
Current assignee: SMOLTCZYK HANS ULRICH PROF DR
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3516576C2

Description

An einem Betonbauwerk als Bewehrung verbleibende Schalung
und deren Verwendung Die Erfindung betrifft eine an einem Betonbauwerk als Bewehrung verbleibende Schalung mit einem bewehrten flächigen Bauteil, das auf seiner Innenseite fest mit dem Beton verbindbar ist.
Eine solche Schalung ist aus der DE-OS 27 21 767 bekannt.
Bei dieser Schalung besteht das flächige Bauteil aus einer Betonplatte und einer flächigen Bewehrung, insbesondere einer Baustahlmatte aus Bewehrungsstäben, die in an der Innenseite der Platte angeformte Betonrippen eingegossen sind, im Abstand von der Innenseite der Platte gehalten und mit der Betonplatte verbunden sind. Es ist vorgesehen, daß die Betonplatte samt Rippen aus Faserbeton gegossen wird, wobei die Faserenden aus der Oberfläche der Platte und der Rippen frei vorstehen.
Eine solche Schalung hat den Nachteil, daß ihre Herstellung aufwendig und ihr Transport und ihre Handhabbarkeit aus Gewichtsgründen schwierig ist. Bei Verwendung von Faserbeton für die Platte und die Rippen ergibt sich der Nachteil, daß auch die Außenseite der Platte eine relativ rauhe Oberfläche erhält, die, wenn sie nicht durch eine zusätzliche Beschichtung geglättet wird, schmutzanfällig ist und unschön wirkt. Des weiteren hat die vorbekannte Schalung den Nachteil, daß die Betonplatte wegen ihrer Feuchtigkeits- und Luftdurchlässigkeit den Gußbeton des Bauwerks nicht ausreichend gegen zerstörende Umwelteinflüsse schützen kann und infolgedessen auch die Bewehrungsstäbe der Korrosionsgefahr ausgesetzt sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Schalung so auszubilden, daß ihre Herstellung vereinfacht und ihr Transport und ihre Handhabbarkeit erleichtert werden, wobei sie einen verbesserten Schutz des Betons gegen Umwelteinflüsse und gegen das eindringen von Wasser abgibt und den bei Sichtbeton und Sperrbeton erforderlichen Mehraufwand vermeidet, um eine ästhetisch befriedigende bzw. dichte Oberfläche auf der Außenseite zu bekommen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das flächige Bauteil aus einem dauerfesten Kunststoff besteht und mit dem Beton mechanisch und/oder chemisch fest verbindbar ist.
Schalungselemente aus Kunststoff sind zwar beispielsweise aus der DE-AS 16 84 359 oder der DE-OS 20 12 032 bekannt.
Diese Schalungselemente sind aber nicht dafür bestimmt, am Bauwerk zu verbleiben, denn sie werden weder mit dem Beton fest verbunden noch haben sie eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit, um im fertigen Bauwerk oder Bauteil als Bewehrung, d.h. als statisch tragendes Teil wirken zu können.
Bei der erfindungsgemäßen Schalung kann das flächige Bauteil eine Einlage aus Bewehrungselementen aus Metall oder Kunststoff aufweisen. Die Notwendigkeit, eine Betondeckung für die Bewehrung- zu gewährleisten, entfällt damit. Die Bewehrungselemente können deswegen auch auf der Innenseite des flächigen Bauteils befestigt sein. Das flächige Bauteil besteht vorzugsweise aus einer eine geschlossene Oberfläche aufweisenden Platte, die zumindest auf ihrer Innenseite Rippen haben kann. Die Rippen dienen einerseits dazu, die Platte zu verstärken und andererseits dazu, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Schalung und dem Gußbeton herzustellen.
Die Bewehrungselemente können in die Platte eingegossen sein oder auf ihrer Innenseite angeordnet und mit ihr dadurch verbunden werden, daß sie auf Konsolen aufliegen, die die Platte auf ihrer Innenseite aufweisen kann.
Anstelle aus einer Platte mit geschlossener Oberfläche kann das flächige Bauteil auch aus einer porösen Platte oder aus einer elastisch biegsamen Matte bestehen, wobei sich letztere besonders zum Einsatz bei der Herstellung von Betonpfählen im Erdreich eignet.
Das flächige Bauteil der erfindungsgemäßen Schalung kann auch chemisch mit dem Gußbeton verbunden werden, und zwar dadurch, daß als Bindemittel ein Silan verwendet wird, das im Handel erhältlich ist.
Zum Beispiel sind Polyaramide und Polyester als Kunststoffe mit hoher Zugfestigkeit, geringer Bruchdehnung und niedrigem Kriechverhalten besonders gut für das flächige Bauteil geeignet; Mit der erfindungsgemäßen Schalung sind die folgenden Vorteile erzielbar: - Verbilligung des Herstellungsvorgangs; - Verringerung des Eigen- und damit Transportgewichts; - Vereinfachung der Vorfertigung der Schalbewehrung; - Vergrößerung der statisch nutzbaren Höhe des Betonquerschnitts; - Vereinfachung des Abdichtungsproblems bei ständig dem Wasser ausgesetzten Bauteilen; - dauerhafter Schutz des Betons gegen Umweltbelastungen; - leichtere Beseitigungsmöglichkeit bei späterer Demontage.
Die erfindungsgemäße Schalung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Schalbetonpfählen und Schalbeton-Stützmauern. Sie hat auch eine besondere wirtschaftliche Bedeutung in Situationen, in denen Bewehrungsstahl schwer zu beschaffen ist.
Die erfindungsgemäße Schalung kann auch in vorteilhafter Weise zur Herstellung von wasserdichten Betonbauteilen verwendet werden, so daß die drei Funktionen Schalen, Bewehren und Abdichten zu einem Vorgang zusammengefaßt werden, was besonders dort von Bedeutung ist, wo bisher sog. Sperrbeton (der nur sperrt, solange er rissefrei bleibt) eingesetzt wurde.
Ein weiteres Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Schalung ist die sogenannte Hangverdübelung. Es ist bekannt, daß man Rutschhänge dadurch stabilisieren kann, daß Pfähle senkrecht oder geneigt in regelmäßiger Anordnung so eingebracht werden, daß die eigentliche Rutschfläche, auf der sich die Deckmassen bewegen, verdübelt wird.
Hierzu werden bisher entweder Injektionslanzen verwendet, durch die Zementmörtel ausgepreßt wird, so daß sich um die Lanze herum durch Bodenverdrängung ein verfestigter Mörtelkörper bildet, oder Stahlbetonpfähle.
Diese Stabilisierungsmaßnahme kann dadurch vereinfacht werden, daß erfindungsgemäß in ein Bohrloch im Erdreich eine zylindrisch gebogene Kunststoff-Bewehrungsmatte eingeführt wird, im Bohrloch läßt man die Matte dann elastisch aufspringen und betoniert das Loch dann aus.
Es ist dann nicht mehr nötig, dafür zu sorgen, daß die Bewehrung eine bestimmte Betondeckung hat.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 bis 4 Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Schalung im Verbund mit einem Betonbauteil, Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Dübel zur Stabilisierung von Rutschhängen, Fig. 6 in schematischer Darstellung die Anordnung von Dübeln zur Stabilisierung von Rutschhängen und Fig. 7 eine Sicherungsschale im Tunnelbau.
In den Zeichnungsfiguren sind dieselben Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet worden.
Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße Schalung für ein aus Gußbeton 1 bestehendes Bauwerk oder Bauteil, an dem die Schalunq nach der Fertigstellung verbleibt, ein flächiges Bauteil in Form einer Platte 2 aus dauerfestem Kunststoff auf. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die Platte 2 auf ihrer mit dem Beton zu verbindenden Innenseite einstückig mit ihr ausgebildete Rippen 3 auf Die Rippen 3 dienen zur Verstärkung der Platte 2 und zur Bewehrung des Betonsl, und sie haben die Aufgabe, eine formschlüssige Verbindung zwischen der Platte 2 und dem Beton 1 herzustellen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind Bewehrungselemente 5 in Form von Stäben in die Platte 2 eingegossen, wobei sich Verdickungen 4 ergeben, die ebenso wie die Rippen 3 für eine formschlüssige Verbindung zwischen der Platte 2 und dem Beton 1 sorgen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind auf der Innenseite der Platte 2 Konsolen 6 angeformt, auf denen Bewehrungselemente in Form von Stäben aus Stahl oder Kunststoff auf liegen. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kunststoffbewehrung auf der Innenseite der Platte angeordnet und an ihr angeschweißt. Im fertigen Bauwerk sind die Bewehrungselemente 5 und die Konsolen 6 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in dem Beton 1 eingegossen. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 dienen die Bewehrungselemente 5 gleichzeitig zur Verstärkung der Platte 2 und zur Bewehrung des Betons 1, wobei die Bewehrungselemente 5 bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 zusätzlich mit den Konsolen 6 die Aufgabe übernehmen, einen guten Verbund zwischen der Platte 2 und dem Beton 1 herzustellen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 ist eine ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ausgebildete Platte 2 zu einem Zylinder geformt, wobei die auf der Innenseite angeformten Rippen 3 ebenfalls zur Verstärkung der zylindrischen Platte 2, zur Bewehrung des Betons 1 und zur Herstellung einer guten Verbindung zwischen dem Beton 1 und der zylindrischen Platte 2 dienen.
Beider Ausführungsform nach der Fig. 4 wird die erfindungsgemäße Schalung zur Herstellung eines Betonpfahles verwendet.
Bei sämtlichen Ausführungsformen- nach den Figuren 1 bis 4 ist die Innenseite der Platte 2 aufgerauht, wie in der Zeichnung ersichtlich ist, um den Verbund zwischen der Platte 2 und dem Beton 1 noch zu verbessern. Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht die zylindrische Platte 2 aus einem dauerfesten Kunststoff.
Bei dem Ausführungsbeispiel-nach Fig. 5 ist eine elastisch biegbare Matte 8 verwendet, die auf ihrer Innenseite Bewehrungselemente 9 aufweist. Die Matte 8 besteht ebenso wie die Platte 2 aus einem dauerfestem Kunststoff. Die Bewehrungselemente 9 können aus Stahl oder auch aus Kunststoff sein. Die Matte 8 samt Bewehrungselementen 9 wird zur Herstellung eines Betonpfahles im Erdreich verwendet, der zur Stabilisierung von Rutschhängen, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt ist, eingesetzt wird. Ein solcher Betonpfahl wird üblicherweise als Dübel bezeichnet. Zur Herstellung eines solchen Dübels wird im Erdreich ein Loch 7 gebohrt, dann wird die zu einem-Zylinder geformte Matte 8 mit Bewehrungselementen 9 in das Bohrloch 7 eingesetzt. Im Bohrloch 7 läßt man dann die Matte 8 elastisch aufspringen, so daß sie sich andie Wandung des Bohrloches 7 anlegt. Anschließend wird das Loch 7 ausbetoniert. Mehrere solcher Dübel werden im Bereich des Rutschhanges im Erdreich so angeordnet, daß sie die Rutschfläche durchdringen und infolgedessen stabilisieren, wie in Fig. 6 angedeutet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 wird eine profilgerecht vorgeformte Platte 2 mit Bewehrungselementen 5 nach dem Auffahren eines untertägigen Hohlraumes an den Ausbaubogen 10 fetgemacht und der Zwischenraum zwischen Erdwand und Platte 2 anschließend ausbetoniert. Hierzu wird bisher in der Regel eine mit Baustahlgewebe bewehrte Spritzbetonschale verwendet mit den Nachteilen, daß nur ein Teil des angeSpÇitzten Betons wirklich auf der Erdwand haften bleibt und ein aufwendiger Arbeitsschutz betrieben werden muß.
Anstelle einer mechanischen Verbindung oder zusätzlich zu der mechanischen Verbindung zwischen der Platte 2 oder Matte 8 und dein Beton 1 kann auch eine chemische Verbindung erzeugt werden, indem auf der Innenseite der Platte oder Matte ein handelsübliches Silan aufgetragen wird.
Die erfindungbgemäße Schalung führt somit zu einer neuen Baustöffkombination aus unbewehrtem (so weit möglich) Beton und einer zugfesten Kunststoffschale, hilfsweise kombiniert mit herkönmilicher Stahlbewehrung. Die Funktion des Stahles im Stahlbeton wird nunmehr von einer Schale übernommen. Die neue Batste£fkombination kann somit auch als "Schalbeton" bezeichnet werden.
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Claims

An einem Betonbauwerk als Bewehrung verbleibende Schalung und deren Verwendung Patentansprüche 1. An einem Bauwerk aus Gußbeton verbleibende vorgefertigte Schalung mit einem bewehrten flächigen Bauteil, das auf seiner Innenseite fest mit dem Beton verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil (2,8) aus einem dauerfesten Kunststoff besteht und mit dem Beton (1) mechanisch und/oder chemisch verbindbar ist.
2. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil (2) eine Einlage aus Bewehrungselementen (5) aus Metall oder Kunststoff aufweist.
3. Schalung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem flächigen Bauteil (2,8) auf seiner Innenseite Bewehrungselemente (5,9) aus Metall oder Kunststoff befestigt sind.
4. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil aus einer eine geschlossene oder eine poröse Oberfläche aufweisenden Platte (5) besteht, wobei die Poren so klein sind, daß der Beton im noch flüssigen Zustand nicht hindurchtreten kann.
5. Schalung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) zumindest auf ihrer Innenseite Rippen (3) aufweist.
6. Schalung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) auf ihrer Innenseite Konsolen (6) aufweist, auf der Bewehrungselemente (5) in Form von Stäben aufliegen.
7. Schalung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil aus einer elastisch biegbaren Matte (8) besteht.
8. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil (2,8) auf seiner Innenseite durch einen Auftrag eines Silans mit dem Beton (1) verbindbar ist.
9. Schalung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Bauteil (2,8) aus Polyester oder Polyaramiden besteht.
10. Verwendung der Schalung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 und 9 zur Herstellung von Schalbetonpfählen und/oder Schalbeton-Stützmauern.
ii. Verwendung der Schalung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zur Hangverdübelung, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Bohrloch im Erdreich eine zylindrisch gebogene Matte eingeführt wird, daß die Matte in dem Bohrloch elastisch aufspringen gelassen wird und daß das Bohrloch anschließend ausbetoniert wird.
12. Verwendung der Schalung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 und 9 zur Herstellung von wasserdichten Betonteilen.