DE4022586A1 - WATERPROOF AREA FASTENER AND APPLICATION - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein wasserdurchläs siges Flächenbefestigungselement für Verkehrsflächen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Unter Verkehrsflächen werden dabei insbesondere Straßen, Wege, Parkplätze, Höfe und Terrassen ver standen, wobei unter Verkehr sowohl der Kraftfahrzeugverkehr als auch der Verkehr mit Fahrrädern oder Personen verstanden wird.The invention relates to a water permeable siges surface fastener for traffic areas according to Preamble of claim 1. Among traffic areas are in particular streets, paths, parking lots, courtyards and terraces stood under traffic both motor vehicle traffic as well as traffic with bicycles or people becomes.
Als Flächenbefestigungselemente werden insbesondere Pflastersteine oder Wegeplatten verstanden, und zwar mit oder ohne gegenseitige Verzahnung.In particular, as surface fasteners Understand paving stones or slabs, with or without mutual interlocking.
Neuerdings wird kritisiert, daß die bisher üblichen Flächenbefestigungselemente die betreffende Verkehrsfläche weitgehend regenundurchlässig versiegeln. Das anfallende Nie derschlagswasser wird daher nicht in erwünschter Weise dem Grundwasser zugeleitet, sondern belastet die Kanalisation.Recently it has been criticized that the usual ones Area fastening elements the relevant traffic area seal largely impervious to rain. The never occurring the impact water is therefore not the desired Groundwater supplied, but polluted the sewage system.
Man hat daher schon wasserdurchlässige Flächenbefe stigungselemente entwickelt, die auf seinerseits wasserdurch lässigem Unterbau verlegt werden müssen. Die Wasserdurchlässig keit bedingt dabei auch eine Luftdurchlässigkeit. Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung derartiger Flächenbefestigungsele mente. Die Erfindung geht dabei von einem auf dem Markt befind lichen wasserdurchlässigen Betonpflasterstein mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 aus.One therefore already has water permeable surface coatings Development elements developed, which in turn water through casual substructure must be installed. The permeable to water air permeability. The invention relates to a further development of such surface fastening elements ment. The invention is based on one on the market Lichen permeable concrete paving stone with the features of the preamble of claim 1.
Bekannte derartige Flächenbefestigungselemente haben im ganzen eine relativ grobkörnige Struktur mit rauher Oberflä che und bis zur Oberfläche durchgehenden groben Poren. Oberflä chenschmutzstoffe einschließlich von durch Niederschläge ange schwemmten Schmutzstoffen setzen dabei allmählich diese groben Poren zu, so daß die Wasser- und Luftdurchlässigkeit im Lauf der Zeit deutlich abnimmt und schließlich im Grenzfall sogar nicht mehr gewährleistet ist. Da eine solche Verschmutzung in die Tiefe des Steinkörpers hineinreicht, ist sie auch schwer lich oder gar nicht freizuspülen. Darüber hinaus bedingt die rauhe Oberfläche einen relativ hohen Rollwiderstand und damit nicht nur eine Bremswirkung beispielsweise auf Fahrräder, son dern auch allgemein ein relativ hohes Verkehrsgeräusch. Auch Fußgänger empfinden das Begehen rauher Kunststeinoberflächen als unangenehm, z.B. wegen der Gefahr wegen des Verhakens beim Laufen.Known such surface fasteners have overall a relatively coarse-grained structure with a rough surface coarse pores that are continuous to the surface. Surface chemical pollutants, including those caused by precipitation flooded contaminants gradually set these coarse Pores so that the water and air permeability in the barrel the time decreases significantly and finally even in the borderline case is no longer guaranteed. Because such pollution in the depth of the stone body reaches into it, it is also difficult or not at all. In addition, the rough surface a relatively high rolling resistance and thus not just a braking effect, for example on bicycles, son generally also a relatively high traffic noise. Also Pedestrians experience walking on rough artificial stone surfaces as uncomfortable, e.g. because of the danger of getting caught in the To run.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein wasserdurchlässiges Flächenbefestigungselement zu schaffen, das weniger zusetzungsempfindlich gegen Schmutz, gegebenenfalls so gar abreinigbar, ist sowie einen geringeren Rollwiderstand be sitzt.The invention is therefore based on the object to create permeable surface fastener that less sensitive to dirt, possibly like this can even be cleaned, as well as a lower rolling resistance sits.
Diese Aufgabe wird bei einem wasserdurchlässigen Flä chenbefestigungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This task is carried out with a water-permeable surface chenbefestigungselement with the features of the preamble of Claim 1 solved by its characteristic features.
Die relativ feinen durchgehenden Poren der Vorsatz schicht haben in bezug auf Schmutzstoffe eine Filterwirkung. Gröbere Schmutzstoffe werden an der Oberseite des Flächenbefe stigungselementes zurückgehalten und können dort unschwer weg gefegt oder weggespült werden. Feinere Schmutzstoffe, welche in die durchgehenden Poren der Vorsatzschicht eindringen, werden wenigstens zu einem großen Teil unter der Wirkung des Nieder schlagswassers allmählich in den gröber strukturierten Unterbau mitgenommen und können dort mitsamt dem Niederschlagswasser in den Unterbau absickern. Dadurch wird die Verstopfungsgefahr des ganzen Flächenbefestigungselementes drastisch erniedrigt. Als Nebeneffekt der feinporigeren Ausbildung der Vorsatzschicht er gibt sich dabei auch selbst dann, wenn man nicht ausdrücklich zusätzliche Glättungsmaßnahmen der Oberfläche vorsieht (vgl. Anspruch 13), eine Verringerung des Rollwiderstandes und damit eine Reduzierung der im Zusammenhang mit dem Rollwiderstand an gesprochenen anderen negativen Effekte. The relatively fine continuous pores of the intent layers have a filtering effect with regard to contaminants. Coarser contaminants are on the top of the surface Retaining element retained and can easily leave there swept or washed away. Finer contaminants, which in the continuous pores of the facing layer will penetrate at least in large part under the effect of the low water gradually into the coarser structured substructure taken and can there together with the rain water infiltrate the substructure. This will reduce the risk of constipation whole surface fastener drastically lowered. As Side effect of the fine-pored formation of the facing layer he is there even if you are not expressly provides for additional smoothing measures on the surface (cf. Claim 13), a reduction in rolling resistance and thus a reduction in the context of rolling resistance spoken other negative effects.
Vorsatzschichten sind bei nicht wasserdurchlässigen Flächenbefestigungselementen an sich bekannt, z.B. zur dekora tiven Gestaltung der Oberfläche.Facing layers are not permeable to water Surface fasteners known per se, e.g. to the dekora tive design of the surface.
Als "Porendurchmesser" wird hier der größtmögliche Durchmesser einer Kugel verstanden, die gerade noch in die Pore paßt bzw. durch sie "hindurchschlüpfen" kann. "Gemittelter Porendurchmesser" ist dabei der Mittelwert der Porendurchmesser aller Poren des Körpers bzw. der Vorsatzschicht. Nach Litera turangaben beträgt bei einem Einkornbeton der "gemittelte Porendurchmesser" ungefähr 0,14× mittlere Korngröße, die als Mittelwert der verwendeten Korngruppe nach DIN 4226 Teil 1 zu verstehen ist.The "pore diameter" is the largest possible here Understand the diameter of a sphere that is just in the pore fits or "slip through" them. "Average Pore diameter "is the mean value of the pore diameter all pores of the body or the facing layer. According to Litera ture data for a single-grain concrete is the "averaged Pore diameter "about 0.14 × average grain size, which is considered Average of the used grain group according to DIN 4226 part 1 understand is.
Unter Bezug hierauf definiert Anspruch 2 bevorzugte Porendurchmesserbereiche, welche die gewünschte erwähnte Fil terwirkung unter Reduzierung der Verstopfungsgefahr, jedoch Aufrechterhaltung der Wasserdurchlässigkeit ergeben. Im glei chen Sinne sind die Stärkenmaße der Ansprüche 3 und 4 sowie des Anspruchs 8 abgestimmt.With reference to this, claim 2 defines preferred Pore diameter ranges, which the desired mentioned Fil interaction while reducing the risk of constipation, however Maintenance of water permeability result. In the same Chen senses are the strengths of claims 3 and 4 and the Claim 8 matched.
Die Ansprüche 5 bis 7 betreffen bevorzugte Material wahlen im Rahmen einer Herstellung des erfindungsgemäßen Flä chenbefestigungselementes aus dafür üblichen Grundstoffen. Als Bindemittel auf Kunststoffbasis kommt beispielsweise ein Binde mittel auf Epoxidharzbasis in Frage.Claims 5 to 7 relate to preferred material choose within the scope of a production of the surface according to the invention chenbefestigungseses from the usual basic materials. As For example, a plastic-based binder comes with a bandage medium based on epoxy resin.
Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit kann es sich als vorteilhaft erweisen, entsprechend den Ansprüchen 9 bis 11 die Vorsatzschicht und/oder den Körper mit einer zusätzlichen Einlagerung von Fasermaterial zu versehen.It can increase the mechanical strength prove to be advantageous, according to claims 9 to 11 the front layer and / or the body with an additional To provide storage of fiber material.
Bei dem bekannten wasserdurchlässigen Flächenbefesti gungselement, von dem die Erfindung ausgeht, sind einzelne mi neralische Körner so durch das Bindemittel gebunden, daß die durchgehenden Poren überall zwischen den einzelnen Körnern aus gebildet sind. Dies kann man sich so vorstellen, daß praktisch das Bindemittel nur die Oberfläche der Körner ganz oder teil weise überzieht und im Zwischenraum zwischen den Körnern nicht oder nur in relativ geringfügigem Ausmaß sonst vorhanden ist. Eine entsprechende Struktur wird auch bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorsatzschicht vorgesehen.In the well-known water-permeable surface fastener The supply element from which the invention is based are individual mi mineral grains bound by the binder so that the through pores everywhere between the individual grains are formed. This can be thought of as practical all or part of the binder only covers the surface of the grains wisely coated and not in the space between the grains or is otherwise only available to a relatively minor extent. A corresponding structure is also used in the invention Formation of the facing layer provided.
Gemäß Anspruch 12 wird jedoch das erfindungsgemäße Flächenbefestigungselement im Hinblick auf den Körper so abge wandelt, daß die mineralischen Körner durch das Bindemittel zu einem an sich wasserundurchlässigen Körper gebildet sind, in welchem durchgehende Poren als Durchgangskanäle eingeformt sind. Die dann im Vergleich zu diesen Kanälen feinporigere Vor satzschicht verteilt dabei die aufgenommene Flüssigkeit mitsamt den aufgenommenen Mikroschmutzteilchen auf die einzelnen Kanäle, die dabei durchaus in geringerer Flächendichte als sonst bei einem Körper der bekannten Art mit Porenbildung zwi schen den einzelnen Körnern vorgesehen sein können.According to claim 12, however, the invention Surface fastener so abge with respect to the body converts the mineral grains through the binder too an intrinsically water-impermeable body are formed, in which through pores are formed as through channels are. The then more porous compared to these channels The sentence layer distributes the absorbed liquid together with it the absorbed micro-dirt particles on the individual Channels that have a lower area density than otherwise in a body of the known type with pore formation between the individual grains can be provided.
Die Erfindung betrifft auch die Anwendung eines Hoch druckwasserstrahlverfahrens zum Freispülen der durchgehenden Poren der Vorsatzschicht im Verkehrsflächenverbund der Flächen befestigungselemente. Es hat sich nämlich gezeigt, daß auch die unvermeidliche langsame Zusetzung der erfindungsgemäßen Vor satzschicht durch entsprechendes Freispülen wieder behoben wer den kann, so daß die erfindungsgemäßen Flächenbefestigungsele mente also anders als die bekannten wasserdurchlässigen Flä chenbefestigungselemente auch im Anwendungsfall regenerierbar sind. Unter Hochdruckwasserstrahl ist dabei ein Wasserstrahl insbesondere in einem Druckbereich von 20 bis 40 bar zu verste hen, d.h. ein für derartige Hochdruckwasserstrahlverfahren durchaus üblicher Bereich.The invention also relates to the use of a high pressurized water jet process for flushing the continuous Pores of the facing layer in the traffic area network of the areas fasteners. It has been shown that the unavoidable slow addition of the pre according to the invention The sentence layer can be remedied by flushing it out that can, so that the surface fastening element according to the invention so different from the well-known water-permeable surfaces Chen fastening elements can also be regenerated in the application are. There is a water jet under a high pressure water jet especially in a pressure range of 20 to 40 bar hen, i.e. one for such high pressure water jet processes quite common area.
Die gemittelte Korngröße (vgl. z.B. Anspruch 8) wird dabei auf den Mittelwert der Korngruppe nach DlN 4226 bezogen.The average grain size (see e.g. claim 8) is referring to the mean of the grain group according to DIN 4226.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described more schematically Drawings explained in more detail using two exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flächenbefestigungsele ments und Fig. 1 shows a vertical section through a first embodiment of a surface fastening element according to the invention and
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flächenbefestigungsele ments. Fig. 2 shows a vertical section through a second embodiment of a surface fastening element according to the invention.
Bei beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist ein Flächenbefestigungselement 2 aus einem unten befindlichen Körper 4 und einer im Vergleich mit dem Körper dünneren oberen Vorsatzschicht 6 zusammengesetzt. Die Oberseite 8 der Vorsatz schicht bildet dabei ein Element einer herzustellenden Ver kehrsfläche. Dabei wird der Körper 4 auf einem nicht darge stellten wasserdurchlässigen Unterbau verlegt. Der Körper 4 und die Vorsatzschicht 6 haben über den dargestellten jeweiligen Querschnitt jeweils etwa gleiche Dicke, so daß die Oberseite S der Vorsatzschicht, die Unterseite 12 des Körpers 4 und die Grenzschicht 10 zwischen Vorsatzschicht 6 und Körper 4 im we sentlichen ebene parallele Flächen bilden. Dabei ist zweckmäßig speziell die Oberseite 8 glatt ausgebildet, während die Grenz schicht 10 zwischen Vorsatzschicht 6 und Körper 4 zweckmäßig nur eine ldealfläche darstellt, die in praxi einen formschlüs sigen Eingriff von Vorsatzschicht 6 und Körper 4 beschreibt. Auch die Unterseite 12 des Körpers 4 kann rauh bis zerklüftet strukturiert sein.In both embodiments of FIGS. 1 and 2, a surface fastening element 2 is composed of a body 4 located at the bottom and an upper facing layer 6 which is thinner than the body. The top 8 of the intent layer forms an element of a traffic surface to be produced. The body 4 is laid on a water-permeable substructure, not shown. The body 4 and the facing layer 6 each have about the same thickness over the respective cross section shown, so that the top S of the facing layer, the underside 12 of the body 4 and the boundary layer 10 between the facing layer 6 and body 4 form essentially flat parallel surfaces. The top 8 is expediently smooth, while the boundary layer 10 between the facing layer 6 and the body 4 expediently represents only an ideal surface which in practice describes a form-fitting engagement of the facing layer 6 and the body 4 . The underside 12 of the body 4 can also be structured rough to jagged.
Die Vorsatzschicht 6 besteht aus mineralischen Körnern 14, deren jeweilige Oberfläche 16 von einem nicht be sonders dargestellten Bindemittel überzogen ist, so daß sich eine Struktur nach Art eines Einkornporenbetons bildet. Mit an deren Worten wird der Zwischenraum zwischen den mineralischen Körnern 14 nicht vollständig mit Bindemittel ausgefüllt, son dern das Bindemittel dient im wesentlichen nur zur oberflächli chen gegenseitigen Verklebung der mineralischen Körner 14 an einander, wobei im Zwischenraum ein überwiegend zusammenhängen des Geflecht von offenen Poren entsteht. Neben sich mehr oder minder horizontal erstreckenden Poren 18 bilden sich dabei ins besondere auch von der Oberseite 8 der Vorsatzschicht 6 bis zur Grenzschicht 10 hin vertikal durchgehende Poren 20.The facing layer 6 consists of mineral grains 14 , the respective surface 16 of which is coated by a binder, not shown, so that a structure in the manner of a single-grain pore concrete is formed. With their words, the space between the mineral grains 14 is not completely filled with binder, but the binder serves essentially only for superficial mutual bonding of the mineral grains 14 to one another, with a predominantly coherent interconnection of open pores occurring in the space . In addition to more or less horizontally extending pores 18 , vertically continuous pores 20 also form in particular from the top side 8 of the facing layer 6 to the boundary layer 10 .
Während die beiden Ausführungsbeispiele der Fig. 1
und 2 insoweit gleich sind, unterscheiden sie sich in folgen
dem:
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die
Struktur des Körpers 4 grundsätzlich die gleiche wie bei der
Vorsatzschicht 6, mit der einzigen Ausnahme, daß die minerali
schen Körner 22 des Körpers 4 eine wesentlich größere Korngröße
als die mineralischen Körner 14 der Vorsatzschicht 6 haben.
Übereinstimmung besteht dabei insbesondere jedoch in einer
grundsätzlichen Struktur nach Art eines Einkornporenbetons, bei
dem die mineralischen Körner 22 an ihrer jeweiligen Oberfläche
24 jeweils durch ein nicht dargestelltes Bindemittel miteinan
der verklebt sind. Dabei ist wiederum jedoch nur eine solche
Menge Bindemittel verwendet, daß dieses wie im Falle der Vor
satzschicht im wesentlichen nur flächenhaft wirkt und ein offe
nes Porengeflecht mit sich mehr oder minder horizontal erstrec
kenden Poren 26 und sich mehr oder minder vertikal erstrecken
den Poren 28 ergibt, wobei letztere von der Grenzfläche 10 zwi
schen Vorsatzschicht 6 und Körper 4 in vertikaler Richtung zur
Unterseite 12 des Körpers 4 durchlaufen.While the two exemplary embodiments of FIGS. 1 and 2 are identical in this respect, they differ in the following:
In the embodiment according to FIG. 1, the structure of the body 4 is basically the same as that of the front layer 6, with the only exception that the minerali rule grains 22 of the body 4 have a much larger particle size than the mineral grains 14 of facing layer 6. There is agreement in particular, however, in a basic structure in the manner of a single-grain pore concrete, in which the mineral grains 22 are bonded to each other on their respective surface 24 by a binder (not shown). Here, however, only such an amount of binder is used that, as in the case of the pre-coating layer, essentially only acts areally and an open pore mesh with more or less horizontally first recurring pores 26 and more or less vertically extending the pores 28 results , the latter passing through the interface 10 between the facing layer 6 and body 4 in the vertical direction to the underside 12 of the body 4 .
Das durchgehende oder offene Porengeflecht der Vor satzschicht und das durchgehende oder offene Porengeflecht des Körpers muß dabei mindestens in vertikaler Richtung kommunizie ren; auch bei der Verbindung von Vorsatzschicht und Körper in der Grenzfläche 10 ist daher das Bindemittel nur sparsam zu verwenden, soweit es auch Vorsatzschicht 6 und Körper 4 mitein ander verbindet. Insbesondere müssen dabei die vertikalen Poren 20 der Vorsatzschicht 6 mit den vertikalen Poren 28 des Körpers 4 kommunizieren. Aufgrund der größeren Korngröße der minerali schen Körner 22 im Körper ist dabei auch der gemittelte freie Durchlaßquerschnitt der vertikal durchgehenden Poren 28 des Körpers größer als der der vertikal durchgehenden Poren 20 der Vorsatzschicht 6.The continuous or open pore mesh of the front layer and the continuous or open pore mesh of the body must communicate at least in the vertical direction; even when connecting the facing layer and body in the interface 10 , the binder should therefore only be used sparingly, insofar as it also connects the facing layer 6 and body 4 to one another. In particular, the vertical pores 20 of the facing layer 6 must communicate with the vertical pores 28 of the body 4 . Due to the larger grain size of the mineral grains 22 in the body, the mean free passage cross section of the vertically continuous pores 28 of the body is larger than that of the vertically continuous pores 20 of the facing layer 6 .
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind stattdessen immer noch zur Anwendung kommende mineralische Kör ner durch das Bindemittel zu einem sonst dichten Körper 30 ge bildet, in welchem an Stelle der vertikal durchgehenden Poren 28 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 vertikal von oben nach unten verlaufende vertikale Kanäle 32 vorgeformt sind, die einen deutlich größeren Durchlaßquerschnitt als die vertikalen Poren 20 der Vorsatzschicht 6 haben und auch einen größeren Durchlaßquerschnitt als die vertikalen Poren 28 des Körpers 4 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 haben können. Dabei kommt man mit einer wesentlich geringeren Zahl von vertikalen Kanälen 32 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 als von vertikalen Poren 28 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus. Zu den horizonta len Poren 26 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 braucht da bei kein vorgeformtes Kanalanalogon vorgesehen zu sein. Die vertikalen Kanäle 38 werden über die horizontale Querschnitts fläche des Flächenbefestigungselements dabei so verteilt, daß das durch das Porengeflecht in der Vorsatzschicht 6 in den Kör per 4 eintretende Wasser möglichst gleichmäßig und möglichst vollständig zur Unterseite 12 des Körpers 4 auch beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 abgeführt wird.In the second embodiment of FIG. 2, mineral grains that are still used are instead formed by the binder to form an otherwise dense body 30 , in which instead of the vertically continuous pores 28 of the embodiment according to FIG. 1, vertically from top to bottom extending vertical channels 32 are preformed, which have a significantly larger passage cross section than the vertical pores 20 of the facing layer 6 and can also have a larger passage cross section than the vertical pores 28 of the body 4 of the embodiment of FIG. 1. In this case, a substantially smaller number of vertical channels 32 in the embodiment of FIG. 2 than in the case of vertical pores 28 in the embodiment of FIG. 1 are sufficient. To the horizontal pores 26 of the embodiment according to FIG. 1, there is no need for a preformed channel analog to be provided. The vertical channels 38 are distributed over the horizontal cross-sectional area of the surface fastener so that the pore mesh in the facing layer 6 in the body by 4 entering water as evenly and as completely as possible to the underside 12 of the body 4 even in the second embodiment of FIG. 2 is discharged.
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAV | Publication of unexamined application with consent of applicant | ||
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZAPF GMBH + CO., 95448 BAYREUTH, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |