DE4244333A1

DE4244333A1 - Verbundstein bzw. Verbundplatte

Info

Publication number: DE4244333A1
Application number: DE4244333A
Authority: DE
Inventors: Horst Schneider
Original assignee: Fiege & Bertoli & Co KG GmbH
Current assignee: Fiege & Bertoli & Co KG GmbH
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-06-30
Anticipated expiration: 2012-12-29
Also published as: DE4244333C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundstein bzw. eine Verbundplatte als Belag für Gehwege u. dgl. mit einem oberen plattenförmigen Natursteinelement mit geringer Saug fähigkeit, insbesondere Granit, und einem über ein Haftmit tel damit verbundenen unteren verstärkenden Betonelement.

Ein Verbundstein bzw. eine Verbundplatte dieser Art ist aus der DE 42 11 799 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verbundstein besitzt das obere plattenförmige Natursteinelement auf sei ner Unterseite mehrere schiefwinklig zur Unterseite verlau fende Eintiefungen, und das Haftmittel ist ein Haftmörtel auf der Basis Zement-Kunstharz, der unter Verzahnung mit dem plattenförmigen Natursteinanteil in die Eintiefungen ein dringt und diese im wesentlichen ausfüllt. Der bekannte Ver bundstein wird so hergestellt, daß der Beton im frischen Zu stand auf das plattenförmige Natursteinelement aufgebracht wird, nachdem dessen Unterseite mit dem Haftmittel versehen worden ist. Dabei wird die Verzahnung zwischen Beton und Na turstein über den in die Eintiefungen eindringenden Haftmör tel erreicht, während der frisch aufgebrachte Beton nicht in die Eintiefungen eindringt. Es versteht sich, daß hierbei ein Haftmörtel mit sehr guten Hafteigenschaften Verwendung finden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbundstein bzw. eine Verbundplatte der angegebenen Art zu schaffen, der eine besonders gute Horizontalschubsicherung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verbundstein bzw. einer Verbundplatte der angegebenen Art dadurch gelöst, daß das Betonelement auf seiner Oberseite eine wannenförmige Vertiefung mit umlaufendem Rand aufweist und daß das plat tenförmige Natursteinelement auf seiner Unterseite einen mittleren vorstehenden Abschnitt besitzt, der in die wannen förmige Vertiefung greift und diese im wesentlichen aus füllt, wobei ein umlaufender nach oben versetzter Randab schnitt auf dem umlaufenden Rand des Betonelementes auf liegt.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Verbundstein bzw. die ent sprechende Verbundplatte zeichnet sich gegenüber dem vor stehend beschriebenen Stand der Technik dadurch aus, daß hierbei eine echte Verzahnung zwischen Betonanteil und Na tursteinanteil stattfindet, da der Natursteinanteil mit sei nem mittleren vorstehenden Abschnitt in die wannenförmige Vertiefung des Betonelementes greift, so daß auf diese Weise die gewünschte Horizontalschubsicherung erreicht wird. Mit anderen Worten, diese Sicherung wird nicht, wie bei dem vor stehend beschriebenen Stand der Technik, allein über das Haftmittel erreicht, bei dem es sich dann um entsprechend hochwertiges Haftmittel, wie das angegebene Haftmittel auf der Basis Zement-Kunstharz, handeln muß. Darüber hinaus wird durch die wannenförmige Vertiefung eine automatische Zen trierung des plattenförmigen Natursteinelementes bei Auf bringung desselben auf das Betonelement erreicht.

Ein weiterer Vorteil, der durch die Anordnung der wannenför migen Vertiefung erreicht wird, besteht darin, daß diese zur Aufnahme des aufgebrachten Haftmittels dient, dessen Menge nicht besonders genau bemessen sein muß. Bei der Aufbringung des Natursteinelementes wird nämlich das Haftmittel seitlich aus der wannenförmigen Vertiefung herausgedrückt und bedeckt somit auch den umlaufenden Rand des Betonelementes, so daß auch an dieser Stelle eine entsprechende Haftverbindung zwischen Beton und Naturstein hergestellt wird. Dabei wird von vornherein davon ausgegangen, daß im Bereich des erhabe nen Randes im Vergleich zum mittleren Bereich nur eine ge ringe Haftung stattfindet. Vorzugsweise besitzt daher die wannenförmige Vertiefung eine größere Höhe als der mittlere vor stehende Abschnitt des plattenförmigen Natursteinelemen tes.

Der nach oben vorstehende Rand bzw. die entsprechende Auf kantung des Betonelementes bzw. Betonsockels verhindert so mit ein Abscheren des Natursteinelementes relativ zum Beton element beim Auftreten von entsprechend hohen Horizontal kräften. Da der Rand über das Betonelement umläuft, wird eine entsprechende Sicherung gegen Kräfte aus allen Richtun gen erreicht. Die zum Erreichen einer derartigen Verzahnung erforderliche Bearbeitung des Natursteinelementes ist wenig aufwendig, da hierbei allein der Randbereich ausgefräst wer den muß.

Bei dem fertigen Verbundstein soll das Natursteinelement im Randbereich auf dem Betonelement aufliegen, ohne daß da zwischen eine große Haftmittelschicht vorhanden ist. Diese soll vorzugsweise eine maximale Stärke von 1-2 mm aufweisen, während innerhalb der wannenförmigen Vertiefung die Haftmit telschicht vorzugsweise eine Stärke von 3-4 mm aufweisen sollte. Vorzugsweise ist daher die Haftmittelschicht inner halb der wannenförmigen Vertiefung 2-4 mal so dick wie die auf dem Rand des Betonsteins.

Als Haftmittel wird vorzugsweise ein solches auf Mörtelbasis eingesetzt, wobei es sich hierbei auch um einen reinen Ze mentmörtel handeln kann. Vorzugsweise finden jedoch Haftmör tel auf der Basis Zement-Kunstharz Verwendung und dabei ins besondere sogenannte ECC-Mörtel, wie sie in der eingangs ge nannten DE 42 11 799 A1 beschrieben sind. Um zu verhindern, daß sich Zuschlagstoffkörner auf dem erhabenen Randbereich festsetzen, wird das Größtkorn des Mörtels vorzugsweise un ter 1 mm gehalten, so daß sich der vorstehend beschriebene gewünschte Effekt erreichen läßt.

Die Seitenflächen der wannenförmigen Vertiefung des Beton elementes und des mittleren vorstehenden Abschnitts des Na tursteinelementes sind zweckmäßigerweise aufwärts nach außen geneigt, wodurch das Herausquetschen des Haftmörtels aus der wannenförmigen Vertiefung beim Aufbringen des Natursteinele mentes begünstigt wird. Darüber hinaus muß das Naturstein element nicht so exakt bearbeitet sein, da es in gewisser Weise mit seinen Schrägflächen auf den Schrägflächen der wannenförmigen Vertiefung gleiten kann.

Zur Erhöhung der Verzahnungswirkung kann der mittlere vor stehende Abschnitt des Natursteinelementes mindestens eine Vertiefung aufweisen. In diese Vertiefung dringt das Haft mittel beim Auflegen des Natursteinelementes auf das Beton element ein, so daß hierdurch zusätzlich zu der über den Randbereich erreichten Verzahnung eine Verzahnung zwischen Haftmittel und Natursteinanteil erreicht wird, ähnlich wie beim Gegenstand der DE 42 11 799 A1. Eine Ausführungsform hat sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, bei der der mittlere vorstehende Abschnitt eine Vielzahl von schräg aufwärts geneigten Rillen aufweist, wobei die Schräge der zu den jeweiligen Seitenflächen des vorstehenden Abschnitts be nachbarten Rillen jeweils gleichsinnig zu der der Seiten flächen verläuft. Mit anderen Worten, hierbei sind in beiden Hälften des mittleren vorstehenden Abschnitts entgegenge setzt geneigte Rillen vorhanden, und zwar jeweils aufwärts nach außen geneigt parallel zur Schräge der Seitenflächen des mittleren vorstehenden Abschnittes. Bei dieser Lösung sind daher mindestens vier Rillen parallel zu jeder Seiten fläche vorgesehen, die sich schneiden. Weitere Rillen können parallel hierzu in Richtung auf die Mitte des vorstehenden Abschnittes vorgesehen sein.

Der zur Horizontalschubsicherung dienende Rand des Betonele mentes besitzt bei üblichen Pflastersteinmaßen bzw. Pflasterplattenmaßen, beispielsweise 20 × 20 cm, vorzugs weise eine Breite von 12-15 mm.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Ver fahren zur Herstellung eines Verbundsteines bzw. einer Ver bundplatte.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird bei dem aus der DE 42 11 799 A1 bekannten Verfahren Frischbeton auf die umgekehrt an geordnete und auf ihrer Oberseite mit dem Haftmörtel verse hene Natursteinplatte aufgebracht, und man läßt den Verbund stein aushärten. Dem gegenüber zeichnet sich das erfindungs gemäße Verfahren gemäß einer ersten Variante durch die fol genden Schritte aus:

a) Gießen des Betonelementes;
b) Einprägen der wannenförmigen Vertiefung in die Ober seite des noch frischen Betonelementes;
c) Einbringen eines Haftmittels in die wannenförmige Ver tiefung;
d) Herstellen eines Natursteinelementes mit vorstehendem Abschnitt und nach oben versetztem Randabschnitt auf seiner Unterseite;
e) Auflegen des Natursteinelementes auf die Oberseite des mit Haftmittel versehenen frischen Betonelementes;
f) Druckaufbringung auf das Natursteinelement unter Vibra tion zum seitlichen Herauspressen des Haftmittels aus der wannenförmigen Vertiefung; und
g) Aushärtenlassen des Verbundsteines.

Erfindungsgemäß wird daher zuerst das Betonelement herge stellt, auf das das Natursteinelement gesetzt wird. Dadurch, daß das Haftmittel (Haftmörtel) auf den noch frischen Beton aufgebracht wird, wird die Adhäsionskraft des Mörtels ver stärkt. Der umlaufende Rand sorgt dafür, daß das Haftmittel beim Aufbringen nicht seitlich über den Rand des Betonele mentes fließen kann. Beim Auflegen des Natursteinelementes sorgt die wannenförmige Vertiefung für eine Zentrierung des Natursteinelementes. Dieses wird unter Druck und Vibrationen in die wannenförmige Vertiefung gepreßt, so daß das Haftmit tel seitlich aus der wannenförmigen Vertiefung herausgepreßt wird. Der aus der wannenförmigen Vertiefung gepreßte Mörtel verbleibt überwiegend auf dem Randbereich, und nur wenig Mörtel gleitet außen entlang dem Betonelement ab. Ein beson deres Abgleichen bzw. Abschaben des herausgepreßten Mörtels ist nicht erforderlich.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte a)-f) wer den vorzugsweise in einer einzigen Form durchgeführt, bei spielsweise einer üblichen Pflastersteinform, wonach der Verbundstein aus der Form ausgestoßen wird. Hierdurch läßt sich das Verfahren mit einfachen Mitteln verwirklichen.

Insbesondere wird zweckmäßigerweise der zum Einprägen der wannenförmigen Vertiefung in der Oberseite des noch frischen Betonelementes verwendete Profilierungsstempel gleichzeitig zur Druckaufbringung auf das Natursteinelement zum seit lichen Herauspressen des Haftmittels aus der wannenförmigen Vertiefung eingesetzt. Nach der Beendigung der vorstehend aufgeführten Verfahrensschritte a)-f) wird der Verbund stein aus der Form ausgestoßen und danach aushärten gelas sen.

Eine Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die gleichen Verfahrensschritte wie das vorstehend beschriebene Verfahren auf, mit der Ausnahme, daß man nach dem Gießen des Betonelementes und dem Einprägen der wannenförmigen Vertie fung in die Oberseite desselben dieses erst erstarren läßt, beispielsweise über 1 bis 3 Tage, ehe man das Haftmittel in die wannenförmige Vertiefung einbringt. Die übrigen Schritte sind dann mit denen des vorstehend beschriebenen Verfahrens gleich, wobei ggf. zusätzlich ein Abgleichen des seitlich herausgepreßten Haftmittels erforderlich ist. Bei diesem Verfahren arbeitet man vorzugsweise nicht in ein und dersel ben Form, sondern nach dem Erstarrenlassen des Betonelemen tes erfolgt das Einbringen des Haftmittels und das Auflegen des Natursteinelementes in bzw. mit einer separaten Vor richtung.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, das Natursteinelement sowohl mit Frischbeton als auch mit Altbeton zu verbinden. Wenn mit Frischbeton gearbeitet wird, ist der Vorteil vorhanden, daß die Adhäsionskraft des Haft mittels (Haftmörtels) erhöht wird. Bei Altbeton besteht der Vorteil, daß man nach dem Gießen und Prägen des Betons nicht unmittelbar weiterarbeiten muß, sondern die halbfertigen Verbundsteine zwischenlagern kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das platten förmige Natursteinelement des Verbund steines;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das untere Betonelement des Verbundsteines; und

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch den Verbund stein im aufgebrachten Zustand des Natur elementes.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Verbundstein ein oberes plattenförmiges Natursteinelement 1 aus Granit. Das plattenförmige Natursteinelement 1 weist auf seiner Unterseite einen mittleren Abschnitt 3 auf, der schräg nach unten und innen verlaufende Seitenflächen 5 be sitzt. Außerhalb dieser Seitenflächen 5 befindet sich eine umlaufende Ausnehmung 2 in Form einer Stufe. Der mittlere vorstehende Abschnitt 3 ist mit Eintiefungen in Form von Rillen 4 versehen, die schräg nach oben und außen verlaufen, d. h. unter dem gleichen Winkel geneigt sind wie die Seiten flächen 5 des mittleren vorstehenden Abschnittes 3. Bei die sem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Rillen 4 vorge sehen, die einer Seitenfläche 5 zugeordnet sind, d. h. in der anderen Hälfte des Natursteinelementes 1 befinden sich zwei entgegengesetzt geneigte Rillen (nicht gezeigt), so daß ins gesamt acht Rillen vorgesehen sind, die sich schneiden.

Das untere verstärkte Betonelement 6 ist auf seiner Ober seite mit einer wannenförmigen Vertiefung 7 versehen, die von einem umlaufenden Rand 9 begrenzt wird. Die Randfläche 8 der wannenförmigen Vertiefung ist entsprechend der Seiten fläche 5 des mittleren Vorsprungs 3 des Natursteinelementes 1 geneigt ausgebildet und erstreckt sich aufwärts nach außen. Die Breite des Randes 9 ist etwas geringer ausgebil det als die Breite der Ausnehmung 2 des Natursteinelementes, so daß das Natursteinelement mit seinem unteren mittleren Abschnitt 3 in die wannenförmige Vertiefung 7 eingreifen und diese im wesentlichen unter Zwischenschaltung einer Haftmit telschicht ausfüllen kann.

Des weiteren zeigt Fig. 2 vom Betonelement nach außen vor stehende Abstandshalter 10 in der Form von halbzylindrischen Vorsprüngen.

Fig. 3 zeigt den fertigen Verbundstein. Man erkennt, daß zwischen dem Natursteinelement 1 und dem Betonelement 6 eine Haftmittelschicht 11 aus einem geeigneten Haftmörtel ausge bildet ist. Diese Schicht ist im Bereich der wannenförmigen Vertiefung dicker als im Bereich des Randes und der Schräge und beträgt 3-4 mm, während sie im Randbereich nur 1-2 mm beträgt. Der Rand 9 ist 12-15 mm breit.

Bei der Herstellung des Verbundsteines wird beim Naturstein element 1 die am Rand umlaufende Ausnehmung 2 hergestellt, beispielsweise durch Sägen. Des weiteren werden die geneig ten Rillen 4 durch Sägen hergestellt. Das Betonelement 6 wird durch Einbringen eines für Pflastersteine geeigneten Betons in eine entsprechende Form hergestellt. In die Ober seite des noch frischen Betons wird die wannenförmige Ver tiefung 7 durch Einpressen eines Profilierungsstempels in den Beton erzeugt. Nach dem Zurückziehen des Profilierungs stempels wird ein ECC-Haftmörtel in die wannenförmige Ver tiefung eingebracht. Der Kunstharzanteil am Haftmörtel be trägt vorzugsweise 20-30% vom Zementgewicht des Haftmör tels. Das Größtkorn des Haftmörtels beträgt < 1 mm. Danach wird das Natursteinelement auf das Betonelement gesetzt und mit Hilfe des Profilierungsstempels unter Rütteln gegen das Betonelement gepreßt. Dabei wird solange gerüttelt und ge preßt, bis kein Haftmörtel mehr aus dem seitlichen Spalt austritt. Schließlich wird der Verbundstein aus der Form ausgestoßen, wonach man ihn aushärten läßt.

Das vorstehend beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß es maschinell in herkömmlichen Pflastersteinmaschinen durch geführt werden kann, wobei vorzugsweise mit Großformen ge arbeitet wird, mit denen mehrere Steine gleichzeitig her gestellt werden können, beispielsweise 10-15. Dabei lassen sich Taktzeiten < 1 min. erzielen.

Wenn im vorstehenden Abschnitt des plattenförmigen Natur steinelementes Rillen, beispielsweise in Längs- und Quer richtung, vorgesehen sind, so besitzen diese eine Höhe, die nicht größer ist als die der Randausnehmung des Naturstein elementes, damit die Rillen von außen nicht sichtbar sind.

Claims

1. Verbundstein bzw. Verbundplatte als Belag für Gehwege u. dgl. mit einem oberen plattenförmigen Natursteinelement mit geringer Saugfähigkeit, insbesondere Granit, und einem über ein Haftmittel damit verbundenen unteren verstärkenden Betonelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonelement (6) auf seiner Oberseite eine wannenförmige Vertiefung (7) mit umlaufendem Rand (9) aufweist und daß das plattenförmige Natursteinelement (1) auf seiner Unterseite einen mittleren vorstehenden Abschnitt (3) besitzt, der in die wannenförmige Vertiefung (7) greift und diese im wesentlichen ausfüllt, wobei ein umlaufender, nach oben versetzter Randabschnitt auf dem umlaufenden Rand (9) des Betonelementes (6) auf liegt.

2. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die wannenförmige Vertiefung (7) des Betonelementes (6) eine größere Höhe als der mittlere vorstehende Abschnitt (3) des Natursteinelementes (1) be sitzt.

3. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (8) der wan nenförmigen Vertiefung (7) und des mittleren vorstehenden Abschnitts (3) aufwärts nach außen geneigt sind.

4. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere vorstehende Abschnitt (3) mindestens eine Vertiefung auf weist.

5. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß der mittlere vorstehende Abschnitt (39 eine Vielzahl von schräg aufwärts geneigten Rillen (4) aufweist, wobei die Schräge der zu den jeweiligen Seiten flächen (5) des vorstehenden Abschnitts (3) benachbarten Rillen (4) jeweils gleichsinnig zu der der Seitenflächen (5) verläuft.

6. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftmit telschicht (11) innerhalb der wannenförmigen Vertiefung (7) 2-4 mal so dick ist wie die (12) auf dem Rand (9).

7. Verbundstein bzw. Verbundplatte nach einem der voran gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Randes (9) 12-15 mm beträgt.

8. Verfahren zur Herstellung des Verbundsteines bzw. der Verbundplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekenn zeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Gießen des Betonelementes;
b) Einprägen der wannenförmigen Vertiefung in die Ober seite des noch frischen Betonelementes;
c) Einbringen eines Haftmittels in die wannenförmige Ver tiefung;
d) Herstellen eines Natursteinelementes mit vorstehendem Abschnitt und nach oben versetztem Randabschnitt auf seiner Unterseite;
e) Auflegen, des Natursteinelementes auf die Oberseite des mit Haftmittel versehenen frischen Betonelementes;
f) Druckaufbringung auf das Natursteinelement unter Vibra tionserzeugung zum seitlichen Herauspressen des Haft mittels aus der wannenförmigen Vertiefung; und
g) Aushärtenlassen des Verbundsteins.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a)-f) in einer einzigen Form durchgeführt werden, wonach der Verbundstein aus der Form ausgestoßen wird.

10. Verfahren zur Herstellung des Verbundsteins bzw. der Verbundplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn zeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Gießen des Betonelementes;
b) Einprägen der wannenförmigen Vertiefung in die Ober seite des noch frischen Betonelementes;
c) Erstarrenlassen des Betonelementes;
d) Einbringen eines ′Haftmittels in die wannenförmige Ver tiefung;
e) Herstellen eines Natursteinelementes mit vorstehendem Abschnitt und nach oben versetztem Randabschnitt auf seiner Unterseite;
f) Auflegen des Natursteinelementes auf die Oberseite des mit Haftmittel versehenen ausgehärteten Betonelementes;
g) Druckaufbringung auf das Natursteinelement unter Vibra tionserzeugung zum seitlichen Herauspressen des Haft mittels aus der wannenförmigen Vertiefung;
h) Aushärtenlassen des Haftmittels.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftmittel ein ECC-Haftmörtel mit einem Größtkorn < 1 mm verwendet wird.