DE4415550A1 - Betonfertigteil, sowie Vorrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von als verlorener Schalung dienender Betonfertigteile, wobei der noch nicht verfestigte Beton in eine Negativform eingefüllt wird.

Es ist bekannt, Betonfertigteile in den Werken fabrikmäßig herzustellen, und die fertigen Betonfertigteile an die Baustelle zu liefern, wo diese dann eingebaut werden. Die Betonfertigteile werden dabei auch als verlorene Schalung verwendet. Zum Herstellen der Betonfertigteile werden Negativ­ formen verwendet, in die der flüssige Beton eingefüllt wird.

Die Eigenschaften von Beton sind stark abhängig von der Zu­ sammensetzung des Betons. Beton besteht überwiegend aus Zement, Wasser, Zuschlagsstoffen und anderen Zusätzen. Je nach dem Anteil der verschiedenen Materialien können somit die physikalischen Eigenschaften, wie z. B. Dichte oder die Druck­ festigkeit eingestellt werden. Herkömmlicher Beton weist bei­ spielsweise eine Druckfestigkeit von 45 Newton pro Quadrat­ millimeter auf. Dieser Beton wird als B45-Beton bezeichnet. Wünscht man nun eine entsprechende Festigkeit eines Beton­ fertigteils, so wird bei der entsprechenden Verwendung eines Betons der Güteklasse B45 eine Mindeststärke des Betonfertig­ teils errechnet. Die Betonfertigteile werden hergestellt, indem die Negativformen entsprechend dimensioniert sind. Durch Entwicklung von hochfestem Beton (HSC = High Strength Concrete) ist es nun möglich, Betone in der Festigkeitsklasse zwischen B60 und B135 und mehr herzustellen. Dadurch wird es schwierig, die Querschnittsflächen in den Betonfertigteilen so zu reduzieren, daß die Belastbarkeit des Betonfertigteils gleich­ bleibt. Die Negativformen weisen kleine Querschnitte auf. Jedoch besteht das Problem, daß der Beton in die Negativform mit den relativ kleinen Querschnitten nicht mehr einfließt.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, Betonfertigteile herzustellen, deren Querschnittsfläche so gering sind.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren der oben beschriebenen Art und schlägt vor, daß der Beton unter Druck in die Negativform eingefüllt wird. Der Beton wird aufgrund des angewandten Druckes in die Negativform gepreßt, wobei nun der Beton auch durch die jetzt möglichen kleinen Querschnitte durchfließt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß der Beton am niedrigsten Punkt der Negativform eingepumpt wird. Die Negativform steht z. B. schräg oder hoch­ kant. Wird nun der Beton an der untersten Stelle eingepumpt, dann wird gleichzeitig vorgesehen, daß an der höchsten Stelle der Negativform die Luft in der Form entweichen kann. Dadurch wird vermieden, daß Luftblasen in dem Betonfertigteil entstehen.

Es ist von Vorteil, wenn dem Beton Glasfasern beigemengt werden. Glasfasern, z. B. gehäckselte Glasfasern werden dem Beton beigemengt, um die Elastizität des Betons zu erhöhen. Gleich­ zeitig wird mit den Glasfasern auch die Sprödigkeit des Betons reduziert. Durch das Einbringen der Glasfasern wird die Fließ­ eigenschaft des Betons verschlechtert. Es ist möglich, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Betonfertigteil mit geringen Querschnitten herzustellen, wobei der Beton auch Glasfaseranteile enthält.

Es ist von Vorteil, wenn dem Beton Verflüssiger beigemengt wird. Der Verflüssiger erhöht die Gleitfähigkeit, da der Verflüssiger die Oberflächenspannung des Wassers in dem Beton reduziert.

Sehr gute Ergebnisse sind erzielt worden, wenn dem Beton Siliciumverbindungen beigemengt werden. Durch das Einbringen von Silicium oder Silicaten, insbesondere aus Rauchgasvereini­ gungsanlagen gewonnen, gesinterte Silicate kleinster Ab­ messungen wird hochfester Beton hergestellt. Beim Abbinden des Betons wird die freiwerdende Hydrationswärme dazu verwendet, daß Siliciumkristalle wachsen. Diese Siliciumkristalle füllen jetzt die in dem Beton entstehenden Hohlräume dicht aus und verdichten somit weiterhin den Beton.

Es wird z. B. ein Gewichtsanteil von 15 bis 30% an Silicium oder Silicaten dem Beton beigemischt. Der Silicium erhöht nicht nur die Festigkeit des Betons, sondern er wirkt auch als Füllstoff im Beton. Darüber hinaus ist die Verwendung von Silicium günstiger, als die Verwendung von Beton. Daraus resul­ tieren günstigere Herstellungspreise für das Betonfertigteil.

Es ist gefunden worden, daß es von Vorteil ist, wenn der Beton unter einem Druck von bis zu 4 bar in die Form gedrückt wird.

Ferner schlägt die Erfindung vor, daß der eingefüllte Beton vorzugsweise während der Einfüllung gerüttelt wird. Es ist bekannt, daß Rütteln zum Verfestigen von Beton angewendet wird. Im Zusammenhang mit dem Einpumpen von Beton, bzw. zähen Beton in Negativformen mit geringem Querschnitt erreicht das Rütteln nicht nur eine Verfestigung des Betons, sondern erhöht auch die Gleitfähigkeit des Betons, da dieser regelrecht in die noch freien Hohlräume der Negativform geschüttelt wird. Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird der Herstellungsprozeß des Betonfertigteils verkürzt, da der Beton schneller in die Negativform eingefüllt werden kann. Gleichzeitig erfolgt auch eine Verdichtung des Betons.

Es ist von Vorteil, wenn die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens eine Negativform aufweist, die aus mehreren Form­ teilen besteht und die Formteile gegeneinander mit Gummi­ dichtungen abgedichtet sind. Es ist günstig, Gummidichtungen zum Abdichten zu verwenden. Gleichzeitig ist es möglich, verschiedene Formteile bausatzartig für eine gewünschte Negativform zusammenzustellen, wobei eine hohe Variationszahl von Betonfertigteilen möglich ist, wobei nur eine kleine Anzahl von Formteilen notwendig ist. Des weiteren gleicht der Gummi geringe Maßungenauigkeiten der einzelnen Formteile untereinander aus. Durch die Verwendung der Gummidichtungen zwischen den einzelnen Formteilen ist es ferner möglich, schnell verschiedenartige Negativformen mit einem geringen Vorrat an entsprechenden Formteilen herzustellen.

Erfindungsgemäß ist es möglich, ein Betonfertigteil herzu­ stellen, dessen Querschnittsflächen gering sind. Mit dem oben geschilderten Verfahren ist es möglich, ein Betonfertigteil herzustellen, dessen Belastbarkeit aufgrund des verwendeten hochwertigen Betons die gleiche ist, wie von Betonfertigteilen mit deutlich größeren Querschnitten. Durch solch ein erfin­ dungsgemäßes Betonfertigteil wird Beton eingespart. Daraus resultiert zum einen ein Preisvorteil sowie ein geringeres Gewicht des Betonfertigteils.

Es ist von Vorteil, wenn das Betonfertigteil als ein einstückiges Kellerfenstergewände gegossen ist. Kellerfenster­ gewände werden als Teil der Kellerschalung eines Gebäudes stark beansprucht. Zu diesem erfindungsgemäßen Vorschlag ist es möglich, Kellerfenstergewände mit einer großen Belastbarkeit herzustellen, wobei die Herstellungskosten geringer sind wie bei den bekannten Kellerfenstergewänden.

Es ist von Vorteil, wenn das Kellerfenstergewände aus zwei einstückig gegossenen Rahmenteilen besteht. Ein Rahmenteil bildet hierbei den Außenrahmen, das andere den Innenrahmen des Kellerfenstergewändes. Durch eine Teilung des Kellerfenster­ gewändes in zwei Teile ist es einfach möglich, mit verschiedenen Innen- und Außenteilen verschiedenartige Keller­ fenstergewände zu gestalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Betonfertigteil,

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens,

Fig. 3 eine Variante nach Fig. 2,

Fig. 4 einen lotrechten Schnitt eines Details eines erfindungsgemäßen Betonfertigteils,

Fig. 5 eine Draufsicht nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Betonfertigteil gezeigt. Das Betonfertigteil ist hierbei als Kellerfenstergewände 5 ausgebildet. Dieses ist hier zweiteilig gestaltet, wobei der Innenrahmen 51 und der Außenrahmen 50 durch ein Verbindungs­ element 52 miteinander verbunden sind. Der Spalt 53 zwischen den beiden Rahmen 50, 51 bewirkt eine Isolierung für Schall und Wärme, da der Innenbereich von dem Außenbereich abgekoppelt ist. In dem Spalt 53 ist Dämmaterial 2 vorgesehen, um die Wärmeisolierung des Kellerfenstergewändes 5 zu erhöhen.

Sowohl der Außenrahmen wie auch der Innenrahmen weisen Anschlagkanten 54 (an dem Außenrahmen 50) und Anschlagkanten 55 (an dem Innenrahmen 51) auf. An diesen Anschlagkanten 54, 55 wird das Kellerfenster eingeschoben und befestigt. Das Keller­ fenstergewände 5 weist z. B. an drei Seiten eine außenliegende Anschlagkante 54 auf, an die das Fenster, das hier nicht gezeigt ist, eingeschoben wird und anliegt. Das Fenster wird dann hinter die innere Anschlagkante geschoben.

Das Herstellen des Kellerfenstergewändes 5 aus zwei Teilen hat mehrere Vorteile. Zum einen ist es möglich, verschiedene Außen­ rahmen 50 mit verschiedenen Innenrahmen 51 zu kombinieren.

Durch eine geringe Anzahl an Grundformen wird somit eine große Anzahl von fertigen Kellerfenstergewänden 5 gebildet. Des weiteren weist z. B. der Innenrahmen 51 von außen nach innen schräg verlaufende Innenflächen 56 auf. Diese Innenflächen sind in einer einstückigen Herstellung des Kellerfenstergewändes 5 (also mit dem Außenrahmen 50) nur schwierig herzustellen. Es ist hierbei günstiger, den Außenrahmen 50 und den Innenrahmen 51 als getrennte Betonfertigteile zu fertigen. Die Fertigung der verschiedenen Rahmenteile 50 und 51 ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen der Betonfertigteile gezeigt. Die Negativform 1 wird hierbei durch mehrere Formteile 10, 11 und 12 gebildet. Die Formteile 10, 11 und 12 sind gegeneinander mit Dichtungen 4 abgedichtet. Als Material der Dichtungen 4 wird z. B. Gummi verwendet. Gummi zeichnet sich hierbei aufgrund seiner Elastizität aus, wodurch gewisse Maßdifferenzen der Formteile 10, 11 und 12 untereinander durch eine Quetschung der Dichtungen 4 ausgeglichen werden.

Des weiteren wird die Gummidichtung durch den in die Negativform 1 eingedrückten Beton 3 nicht angegriffen.

In Fig. 2 ist der lotrechte Schnitt durch eine den Außenrahmen 50 bildenden Negativform 1 gezeigt. Zum Herstellen der Negativ­ form 1 sind hierbei mehreren Formteile verwendet. Z. B. ist es möglich, daß das Formteil 12 einstückig um den ganzen Rand der Negativform geführt ist. Bei dem Herstellungsverfahren wird beispielsweise auf die Ober- und Unterkante des Rahmens bildende Formteil 11 Isolationsmaterial 2 aufgebracht. Dies kann z. B. angeklebt werden. Das eingebrachte Isolationsmaterial 2 bildet somit in dem Betonfertigteil ausgefüllte Hohlräume 20. Durch entsprechende Absetzungen zwischen den Isolations­ materialen 2 entstehen zwischen den Hohlräumen 20 rippenartige Stützen 21. Dies ist beispielsweise in Fig. 3 angedeutet.

Die einzelnen Formteile 10, 11 und 12 werden z. B. mit Schraub­ zwingen aneinander gespannt und bilden somit die Negativform 1. Das Formteil 11 ist hierbei U-förmig gestaltet, wobei die Schenkel des U′s an der Dichtung 4 anliegen. Das Formteil 10 ist unsymmetrisch S-förmig ausgestaltet. Das Formteil 12 ist U-förmig ausgebildet und weist eine Ausbuchtung 71 auf. Zwischen dem Formteil 12 und 10 ist ein Abstandsklotz 70 vor­ gesehen. Dieser Abstandsklotz 70 liegt auf der Ausbuchtung 71 auf. An dem Formteil 10 ist ein Befestigungsblech 69 vorgesehen, das mit einer Dichtung 4 an dem Formteil 12 zusammenwirkt.

In Fig. 3 ist die Herstellung des Innenrahmens 51 schematisch gezeigt. Dieser Rahmen weist im Schnitt eine E-Form auf, wobei der lange Steg des E′s geneigt ist, da die das E bildende, drei Schenkel abnehmende Längen aufweisen. Die Schenkel sind hier je mit 60, 61 und 62 bezeichnet, der Steg mit 63. Zwischen den Schenkeln 60, 61 ist ein Hohlraum 20, der mit Isolations­ material 2 ausgefüllt ist, ebenso zwischen den Schenkeln 61 und 62. Die Negativform 1 zum Bilden eines Innenrahmens 51 gemäß Fig. 3 besteht hierbei aus vier Formteilen 13, 14, 15, 16. Auch die Formteile 13, 14, 15, 16 sind gegeneinander mit Dichtungen 4 abgedichtet. Für eine einfache Montage der Negativform 1 weist das Formteil 15 im Bereich des Steges 63 eine durch eine Schweißraupe 64 befestigtes Stützblech 65 auf, auf dem das den Steg 63 im wesentlichen bildende Formteil 16 aufliegt.

Das Formteil 13 ist z. B. U-förmig, die Schenkel nach außen weisend gestaltet. Das Formteil 15 ist S-förmig gestaltet, die Formteile 16 und 14 sind länglich. Für eine bessere Handlich­ keit weist das Formteil 14 an seinen Enden L-förmige Winkel 66 auf. Die Winkel 66 liegen ebenfalls an der Dichtung 4 an.

Für das erfindungsgemäße Herstellen des Betonfertigteils wird die aus den Formteilen bestehende Negativform 1 z. B. hochkant gestellt. Der flüssige, zähfließende, beispielsweise hochfeste Beton wird nun an einer Öffnung z. B. im unteren Bereich der Negativform der Formteile (die hier nicht gezeigt ist) unter Druck in die Negativform eingepumpt. Die Negativform 1 weist an seiner oberen Seite eine nicht gezeigte Luftablaßöffnung auf. Durch diese Luftablaßöffnung entweicht die von dem eingepumpten Beton verdrängte Luft.

In Fig. 4 ist in einem Detail das Verbindungselement 52 gezeigt, durch das die beiden Rahmen 50 und 51 miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement 52 ist hierbei z. B. U-för­ mig gebogen, wobei die freien Enden ein Gewinde tragen und beispielsweise in den Innenrahmen 51 ragen. Die beiden Rahmen 50 und 51 weisen Öffnungen auf, durch die das Verbindungs­ element 52 geführt ist. Das Verbindungselement 52 wird z. B. mit Muttern 58 gesichert. Auf der Außenrahmenseite des Verbindungs­ elementes 52 besteht ein Spalt 59, in dem eine Hülse 56 einge­ hängt werden kann. Diese Hülse 56 trägt z. B. ein Gewinde und dient zum Verbinden dieses Betonfertigteils mit anderen Beton­ fertigteilen. Es ist z. B. vorgesehen, wenn beispielsweise das vorgeschlagene Betonfertigteil als Kellerfenstergewände ausge­ bildet ist, an der Hülse 56 den Kellerfensterschacht anzu­ schließen.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen von als verlorener Schalung dienender Betonfertigteile, wobei der noch nicht verfestigte Beton in eine Negativform eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton unter Druck in die Negativform eingefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton am niedrigsten Punkt der Negativform eingepumpt wird.

3. Verfahren nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beton Glas­ fasern beigemengt werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beton Verflüssiger beigemengt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beton Siliciumverbindungen beigemengt werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton unter einem Druck von bis zu 4 bar in die Form gedrückt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Negativform vorzugsweise während der Einfüllung des Betons gerüttelt wird.

8. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Negativform (1) aus mehreren Formteilen (10 bis 16) besteht und die Formteile (10 bis 16) gegeneinander mit Gummidichtungen (4) abgedichtet sind.

9. Betonfertigteil, das als verlorene Schalung dient, und nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Beton­ fertigteil als ein einstückiges Kellerfenstergewände (5) gegossen ist.

10. Betonfertigteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kellerfenstergewände (5) aus zwei einstückig gegossenen Rahmenteilen (50, 51) besteht.