DE4006698A1 - Verfahren zum einformen von hohlraeumen in beton - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist anwendbar bei der Vorfertigung von Beton­ elementen und im monolithischen Betonbau beim Aussparen von Hohlräumen, die gerade oder gekrümmte Achsen haben und kon­ stante oder variable Querschnitte aufweisen. Diese mit einem Formkern eingeformten Hohlräume in Beton dienen der Material-, Gewichts- und Energieeinsparung der Betonelemente, der In­ stallation von elektrischen Leitungen, von Elektroschaltern und -dosen sowie der Aufnahme von Anschlagmitteln, Befesti­ gungs- und Verbindungselementen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Hohlräume mit Hilfe von Kernrohren, Dornen, Kernen und anderen Hohlraumbildnern in Beton einzuformen. Dabei haben die Hohlraumbildner stets die Negativform und die Abmessungen des gewünschten Hohlraumes. Beim Einformen besteht das Problem, die Hohlraumbildner aus dem Betonele­ ment zu entfernen, ohne es zu beschädigen oder zu zerstören. Es wurde versucht dieses Problem durch verlorene, durch fle­ xible und durch starre Hohlraumbildner zu lösen. Als verlorene Hohlraumbildner können Rohre nach DD-PS 18 15 036 oder DE-PS 21 62 156 einbetoniert werden. Es wurden auch Hohl­ raumbildner aus Polystyrol und anderen künstlichen oder na­ türlichen Werkstoffen verwendet, die nach dem Abbinden des Betons mechanisch entfernt werden. Bei dem Hohlraumbildner nach DE-PS 19 42 215 handelt es sich um einen Schaumstoffkör­ per, der bei Temperaturen oberhalb 432 K schmilzt. Er wird vor dem Einlegen in die Form in eine zementgebundene Masse getaucht.

Mit diesen verlorenen Hohlraumbildnern lassen sich Hohlräume mit geraden und mit gekrümmten Achsen in Beton einformen, auch hinterschneidende Hohlräume und andere, bei denen die Querschnitte entlang ihrer Achse variieren, sind möglich. Sie haben jedoch den Nachteil, daß durch den nur einmal möglichen Einsatz dieser Hohlraumbildner hohe Materialkosten entstehen. Hohlraumbildner können auch - wie in der Gießerei­ technik - aus Wachs geformt und nach dem Abbinden des Betons unter Wärmezuführung ausgeschmolzen werden. Davon wird aber im Bauwesen Abstand genommen, weil Wachs eine vierzigmal grö­ ßere Volumenausdehnung als Beton aufweist und die Wiederge­ winnung des relativ teuren Wachses besonders bei großen Be­ tonelementen erhebliche Schwierigkeiten bereitet.

Flexible Hohlraumbildner, deren Querschnitt mechanisch ver­ stellbar ist, sind durch DE-PS 8 19 376 und DE-AS 24 22 202 be­ kannt geworden. Sie sind nur für spezielle Hohlräume geeignet. Für Hohlräume mit gekrümmten Achsen können sie nicht ange­ wendet werden. Für sie können pneumatisch oder hydraulisch verstellbare Hohlraumbildner eingesetzt werden nach DE-PS 8 09 642, DE-PS 10 97 880 oder DE-AS 13 02 907. Diese flexiblen Hohlraumbildner sind sehr aufwendig und ihre Handhabung ist kompliziert und störanfällig. Je flexibler sie sind, desto schwerer läßt sich ihre Lage im zu verdichtenden Beton fi­ xieren. Damit wächst die Gefahr, daß die erforderliche Be­ tondeckung über der Bewehrung im Betonelement unterschritten und durch den Hohlraum die Korrosionsgefahr für die Beweh­ rung erhöht wird. Aus den dargelegten Gründen werden für Hohlräume mit geraden Achsen überwiegend starre Hohlraum­ bildner eingesetzt. Diese werden grundsätzlich mit einem Trennmittel versehen, um die Haftreibung zwischen dem Hohl­ raumbildner und dem Beton zu mindern und die Oberflächen des Hohlraumes zu vergüten. Als Trennmittel werden u. a. Trennöle auf der Basis von Mineralölen mit Zusätzen von Fettungsmitteln, wie Pflanzenölen, Olein, Wachsen oder Wachs­ dispersionen verwendet.

Auf Baustellen werden vorzugsweise wäßrige Emulsionen auf Mineralölbasis, Seifenlösungen oder Paraffindispersionen verwendet. Sie sind u. a. in den DD-PS 92 990 und 1 24 477 beschrieben. Die Emulsionen nach der DE-PS 10 28 037 enthält neben üblichen Ölen technisches Rohmontanharz, um Mineral­ öl einzusparen. In der DD-PS 1 48 888 wird ein Verfahren be­ schrieben, bei dem eine Montanwachsemulsion bei einer Tem­ peratur von 260 K bis 360 K und mit einem Druck von 150 kPa bis 755 kPa aufgesprüht wird. Dieses Verfahren ist mit einem hohen maschinentechnischen Aufwand verbunden. Schwerwiegen­ der ist jedoch der Nachteil, den dieses Verfahren mit allen bekannten Trennmitteln gemeinsam hat, daß sie auf Grund ih­ rer geringen Viskosität keine gleichdicke Schicht bilden, sondern unter dem Einfluß der Schwerkraft abfließen, sich an den tiefsten Stellen ansammeln und zur Lunkerbildung führen, während es an anderen Stellen zur Zerstörung des Trennmittel­ films kommt, wodurch die Entformung des Hohlraumbildners er­ heblich erschwert und die Oberflächengüte des eingeformten Hohlraumes im Betonelement gemindert wird. Dieses Problem tritt besonders bei beheizten, senkrecht stehenden Batterie­ formen auf.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß beim Einformen von Hohlräumen in Beton Haarrisse im Beton entstehen können, durch welche die Korrosionsgefahr für die Bewehrung erhöht wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein einfaches Verfahren zum Einfor­ men von Hohlräumen in Beton, bei dem der Hohlraumbildner wiederverwendbar ist und die Hohlräume eine gerade, aber auch eine gekrümmte Achse haben und auch unterschiedliche Querschnitte aufweisen können und mit dem die genannten Nachteile bekannter Verfahren vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, den Widerspruch zu lösen, daß zum Einformen von Hohlräumen in Beton mit gerader oder ge­ krümmter Achse und gleichen oder unterschiedlichen Quer­ schnitten Hohlraumbildner erwünscht sind, welche die Form des Hohlraumes haben und so stabil sind, daß sie dem Beton­ druck standhalten, und deren Lage sich auch bei Verdichtung des Betons nicht ändert, während beim Entformen Hohlraum­ bildner erwünscht sind, welche den Beton beim Entformen möglichst nicht berühren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Kern, desen Querschnitt kleiner ist als der von ihm einzu­ formende Hohlraum in Beton, mit einer oder mehreren Schich­ ten aus Rohmontanwachs eingehüllt wird, das während des Ab­ bindens oder nach dem Abbinden des Betons abgeschmolzen wird. Auf den Kern können nacheinander erhärtende Schichten flüs­ sigen Rohmontanwachses aufgetragen werden. Das empfiehlt sich vor allem bei Hohlräumen mit konstantem Querschnitt. Dem Rohmontanwachs können aber auch Füllstoffe, wie Sand, gemah­ lene Schlacke oder Asche, und/oder Bindemittel, wie Zement oder Gips mit Wasser beigemischt werden. Aus diesem Gemisch wird dann eine Negativform des gewünschten Hohlraumes um den Kern geformt. Diese Verfahrensweise empfiehlt sich, wenn der Querschnitt des Hohlraumes nicht konstant ist, wenn er z. B. hinterschnitten ist. In diesem Falle sind Füllstoffe und Bin­ demittel nach dem Abschmelzen des Rohmontanwachses und nach dem Entformen des Kernes mechanisch zu entfernen. Bei Hohl­ räumen mit gekrümmter Achse werden biegsame Kerne verwendet, bestehend z. B. aus einem Kabel, das mit Plastik oder Elastik ummantelt ist. Für Hohlräume mit gerader Achse eignen sich Kerne, die aus Rohren bestehen, deren Stirnseiten verschlos­ sen sind. Sie werden mit einem Ende oder mit beiden Enden im Inneren der Form befestigt.

Die zum Abschmelzen des Rohmontanwachses erforderliche Wärme wird grundsätzlich erst nach dem Abbinden des Betons zuge­ führt. In Formen, die zur Verkürzung des Abbindeprozesses beheizt werden auf ca. 323 K, ist keine weitere Wärmezufüh­ rung notwendig. Das Abbinden des Betons ist ein exothermer Prozeß, bei dem die Temperatur von 323 K auf über 358 K an­ steigt.

Es wurde überraschend festgestellt, daß auch bei mehrmaligem Beschichten des Kernes das Rohmontanwachs beim Abschmelzen nicht aus dem Beton herausfließt, sondern teils vom Beton aufgenommen wird und teils auf der Oberfläche des eingefor­ mten Hohlraumes eine Schmierschicht bildet. Beim Entformen des Kernes wird diese Schmierschicht durch die Relativbewe­ gung des Kernes zum Beton gleichmäßig verteilt. Dabei werden mögliche Haarrisse im Beton versiegelt. Der Beton hat im Be­ reich der eingeformten Hohlräume die Eigenschaften eines Wachsbetons, dessen Herstellung in der DD-PS 2 28 241, DD-PS 2 36 301 und in der DE-AS 29 37 712 beschrieben ist. Er zeich­ net sich aus durch eine 80% geringere Rißbildung, ein um 48% geringeres Schwindmaß, eine um 70% geringere Wasser­ aufnahme, einen um 400% höheren Frostwiderstand, eine um 240% höhere Wasserdichtigkeit, eine um 33% höhere Gas­ dichtigkeit und eine um 70% geringere Chloridabsorption. Durch das Abschmelzen des Rohmontanwachses entsteht ein freier Raum um den Kern, der dessen Entformung wesentlich erleichert und auch das Entformen von biegsamen Kernen mit gekrümmter Achse ermöglicht. Die problemlose Entfor­ mung des Kernes wird durch den sich auf der Oberfläche des Hohlraumes und auf dem Kern ablagernden Schmierfilm noch unterstützt.

Im folgenden wird die Erfindung an einigen Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Batterieform, an deren Formwand ein Formkern für eine hinterschneidende Aussparung befestigt ist.

Fig. 2 zeigt die Einformung eines Kanales mit gerader Achse für eine Elektroinstallation.

Fig. 3 stellt die Einformung eines Hohlraumes mit ge­ krümmter Achse dar, der unter der Bewehrung hindurch­ führt und zur Aufnahme eines Anschlagmittels dienen soll.

In Fig. 1 ist der Kern 1 an der Formwand 2 mittels einer Schraubverbindung befestigt. Der Kern 1 ist von einem Ge­ misch 3 aus Rohmontanwachs und Sand im Verhältnis 1 : 5 umgeben, dem die Negativform des gewünschten Hohlraumes gegeben wurde.

Bei der Wärmebehandlung des Betons 4 erhöht sich seine Temperatur auf 323 K, die während des Abbindens des Be­ tons auf 358 K ansteigt. Dabei schmilzt das Rohmontan­ wachs. Es wird zum Teil vom Beton 4 aufgenommen, der da­ durch im Bereich der Aussparung zu Wachsbeton wird. Der in der Aussparung verbleibende Sand fällt beim Entformen heraus und kann der Wiederverwendung zugeführt werden. Auch der Kern 1 wird wiederverwendet.

In Fig. 2 sind ein Kernrohr 1 und zwei Aussparungsker­ ne 5 und 6 als Hohlraumbildner eingesetzt. Die Lage des Kernrohres 1 wird dabei von dem Aussparungskern 5 mit dem Fixierstift 7 und dem Aussparungskern 6 fixiert. Sowohl das Kernrohr 1 als auch die Aussparungskerne 5 und 6 sind mit zwei Schichten Rohmontanwachs 3 einge­ hüllt, die nacheinander flüssig aufgetragen werden und erhärten. Nach dem Abschmelzen der Rohmontanwachsschicht 3 wird zunächst das Kernrohr 1 herausgezogen. Anschließend werden nach dem Öffnen der Form die Aussparungskerne 5 und 6 entfernt.

Fig. 3 zeigt die Einformung eines Hohlraumes mit gekrümm­ ter Achse mittels eines flexiblen Kernes 1, der von einem mit einem PVC-Mantel isolierten Kabel gebildet wird. Der Kern 1 ist mit seinen beiden Enden an der Formwand 2 be­ festigt und unter der Bewehrung 8 hindurchgeführt.

Auf den Kern 1 sind drei nacheinander erhärtende Schichten flüssigen Rohmontanwachses 3 aufgetragen. Nach dem Abschmel­ zen der Rohmontanwachsschichten 3 läßt sich der Kern 1 leicht entformen. Der in den Beton eingeformte Hohlraum ist geeignet für die Aufnahme eines Seiles, insbesondere Drahtseiles, mit dem das Betonelement angeschlagen werden kann.

Verwendete Bezugszeichen

1 Kern
2 Formwand
3 Rohmontanwachsschicht oder Gemisch aus Rohmontanwachs und Sand
4 Beton
5 Aussparungskern
6 Aussparungskern
7 Fixierstift
8 Bewehrung

Claims (7)

1. Verfahren zum Einformen von Hohlräumen in Beton, die ge­ rade oder gekrümmte Achsen und konstante oder variable Querschnitte aufweisen, mit einem wiederverwendbaren Kern, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) kleiner ist als der einzuformende Hohlraum und mit einer oder mehreren nacheinander erhärtenden Schichten flüssigen Rohmontan­ wachses oder mit einem Gemisch aus Rohmontanwachs und einem Füllstoff oder Bindemittel (3) umgeben wird und daß das Rohmontanwachs bei dem oder nach dem Abbinden des Betons abgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rohmontanwachs (3) um den Kern (1) die Negativform des Hohlraumes gegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hohlräumen mit gekrümmter Achse biegsame Kerne (1) eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch (3) aus einem Masseteil Rohmontanwachs und drei bis zehn Masseteilen Füllstoff besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Sand, Asche oder gemahlene Schlacke eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus einem bis zehn Masseteilen Rohmontan­ wachs-Granulat und einem Masseteil Bindemittel be­ steht.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Zement oder Gips mit Wasser einge­ setzt werden.