DE812415C

DE812415C - Process for the production of composite panels from heavy and lightweight concrete

Info

Publication number: DE812415C
Application number: DEP23060D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Moczala
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-11-30
Filing date: 1948-11-30
Publication date: 1951-08-30

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbundplatten aus Schwer- und Leichtbeton Die vergleichsweise hohe Festigkeit in Verbindung mit geringer Dämmfähigkeit gegen Temperatur und Schall bei sog. Schwerbeton und andererseits die hohe Dämmfähigkeit und vergleichsweise geringe mechanische Festigkeit des sog. Leichtbeton lassen den Gedanken als naheliegend erscheinen, beide Betonarten miteinander zu verbinden, um dadurch Konstruktionen und Bauelemente zu erhalten, die sich sowohl bezüglich mechanischer Festigkeit als auch bezüglich Dämmfähigkeit günstig verhalten. Dieser Gedanke ist bisher in Verbindung mit Leichtbetondecken verwirklicht worden, wobei die eigentliche Decke aus Leichtbeton und der darauf befindliche Estrich aus Schwerbeton bestehen. Es haben sich dabei aus der unterschiedlichen Schwindung der beiden verschiedenartigen Betone keine Schwierigkeiten ergeben. Das wird daraus erklärlich, daß die Schwindung des Leichtbetons bereits praktisch beendet ist, wenn die Schwerbetonmasse aufgetragen wird, und daß die Schwindung des Schwerbetons äußerst gering ist, so daß an der Berührungsfläche bzw. innerhalb der Grenzschicht zwischen Leicht- und Schwerbeton keine gefährlichen Spannungen und somit auch keine Risse und Abspaltungen auftreten können.Process for the production of composite panels from heavy and lightweight concrete The comparatively high strength in connection with low insulation against Temperature and noise in so-called heavy concrete and, on the other hand, the high insulation capacity and the comparatively low mechanical strength of the so-called lightweight concrete Thoughts seem obvious to combine both types of concrete, in order to obtain constructions and components that are related to both behave favorably in terms of mechanical strength and insulation properties. This The idea has so far been implemented in connection with lightweight concrete ceilings, whereby the actual ceiling made of lightweight concrete and the screed on it made of heavy concrete exist. It has become different from the different shrinkage of the two Do not emphasize any difficulties. This can be explained by the fact that the shrinkage of lightweight concrete is practically finished when the heavy concrete mass is applied is, and that the shrinkage of the heavy concrete is extremely low, so that at the Contact area or within the boundary layer between light and heavy concrete no dangerous tensions and therefore no cracks and splitting can.

Die erläuterte Art des Verbundes zwischen Schwer- und Leichtbeton ist aber auf den Fall beschränkt, wo erst der Leichtbetonkörper geformt sein und seine Schwindung beendet haben muß, bevor die Schwerbetonmasse aufgetragen wird. Diese Erzeugungsart ist für die Herstellung von Platten nicht anwendbar, da sie wegen der langen für die Beendigung der Schwindung erforderlichen Zwischenlagerung der Leichtbetonformlinge nicht wirtschaftlich sein kann und im übrigen zwei Arbeitsgänge erforderlich machen würde, die mit zu hohen Erzeugungskosten verbunden sind. Es kommt noch hinzu, daß bei der nachträglichen Aufbringung des Schwerbetons eine glatte Oberfläche der Schwerbetonschicht nur erzielbar ist, wenn man die einzelnen Platten nach der Abbindung einem Schleifprozeß unterwirft, was eine wirtschaftliche Erzeugung vollends ausschließt.The explained type of bond between heavy and lightweight concrete but is limited to the case where the lightweight concrete body must first be formed and its shrinkage must have ended before the heavy concrete mass is applied. This type of production cannot be used for the production of panels, as it because of the long interim storage required to end the shrinkage the lightweight concrete moldings do not can be economical and otherwise would make two work steps necessary, which are associated with high production costs are. There is also the fact that the subsequent application of the heavy concrete a smooth surface of the heavy concrete layer can only be achieved if the individual After setting, plates are subjected to a grinding process, which is economical Completely excludes generation.

Die Erfindung geht demgegenüber von der Erwägung aus, daß es im Interesse der Wirtschaftlichkeit erforderlich ist, bei der Herstellung von Verbundplatten aus Schwer- und Leichtbeton erst den Schwerbeton einzuformen, damit dieser eine möglichst saubere und glatte Oberfläche erhält und im gleichen Arbeitsgang die Masse für die Leichtbetonschicht aufzugeben, damit jegliche Zwischenlagerung von Teilformlingen vermieden wird und die fertigen Formlinge in beiden Schichten gleichzeitig abbinden können.The invention is based on the consideration that it is in the interest The economy is required in the manufacture of composite panels first to form the heavy concrete from heavy and light concrete, so that this one The surface is as clean and smooth as possible and the mass is obtained in the same operation for the lightweight concrete layer to allow any intermediate storage of partial moldings is avoided and the finished briquettes set in both layers at the same time can.

Einer solchen Herstellungsart steht aber der Umstand entgegen, daß der Schwerbeton eine nur geringe Schwindung, der Leichtbeton aber normalerweise eine sehr große Schwindung hat und daß demzufolge in der Berührungsschicht starke Spannungen und Abspaltungen auftreten müssen, wenn Betonmassen der üblichen Zusammensetzung verwendet werden.Such a method of production is opposed to the fact that the heavy concrete only has a slight shrinkage, but the lightweight concrete normally has a very large shrinkage and that consequently strong in the contact layer Tensions and splits must occur when making concrete masses of the usual composition be used.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man die Schwindungen von Schwer- und Leichtbeton trotz der unterschiedlichen Zusammensetzung der Massen in Einklang miteinander bringen kann, wobei die beiden Massen eine für ihre Verarbeitung günstige Phase behalten können. Erfindungsgemäß ist diese Angleichung der Schwindungen der beiden Massen durch entsprechende Zusammensetzung der Ausgangsmassen möglich. Dabei spielt die Auswahl und die Körnung des zu verwendenden Rohmaterials ebensosehr eine bedeutsame Rolle wie die jeweils verwendete Wassermenge. Bezüglich der Wassermenge empfiehlt die Erfindung insbesondere, daß beide Massen auf praktisch gleichen Wasserüberschuß abgestellt werden.The invention is based on the knowledge that the shrinkage of heavy and lightweight concrete despite the different composition of the masses can reconcile with each other, the two masses being one for their processing keep favorable phase. This adjustment of the shrinkage is according to the invention of the two masses possible by appropriate composition of the starting masses. The selection and the grain size of the raw material to be used are just as important an important role such as the amount of water used. Regarding the amount of water The invention recommends, in particular, that both masses should be based on practically the same excess of water be turned off.

Es wird zweckmäßig sein, die Schwerbetonmasse in flüssiger Phase zu verwenden, das heißt, ihr verhältnismäßig viel Wasser zuzusetzen, während umgekehrt bei der Leichtbetonmasse versucht werden sollte, trotz der flüssigen Phase mit einer möglichst geringen Wassermenge auszukommen.It will be useful to add the heavy concrete mass in the liquid phase use, that is, to add a relatively large amount of water to it, while vice versa in the case of the lightweight concrete mass should be tried, despite the liquid phase with a get by with the smallest possible amount of water.

Praktische Versuche und Erprobungen haben gezeigt, daß die erläuterten Bedingungen insbesondere bei Befolgung der allgemeinen Empfehlungen ohne weiteres eingehalten werden können, um brauchbare Verbundplatten zu erzeugen. Es wirkt sich dabei der Umstand besonders günstig aus, daß Schwerbeton nur verhältnismäßig wenig Bindemittel benötigt und seine flüssige Phase auch bei geringem Wasserüberschuß verw irklichbar ist, während der Leichtbeton einen großen Bindemittelanteil mit entsprechend großem Wasserzusatz erfordert, wobei die Wassermenge zu sehr erheblichem Teil bei der Erhärtung des Bindemittels verbraucht wird. Das ist auch der Grund dafür, daß man den Gießbrei beider Betonmassen ohne weiteres auf praktisch gleichen Wasserüberschuß abstellen kann.Practical trials and trials have shown that the conditions explained can be easily complied with, particularly if the general recommendations are followed, in order to produce usable composite panels. The fact that heavy concrete requires relatively little binder and its liquid phase can be realized even with a small excess of water, while lightweight concrete requires a large proportion of binder with a correspondingly large amount of water added, has a particularly favorable effect, with the amount of water being very considerable in the Hardening of the binder is consumed. This is also the reason that it can correct the casting paste of both concrete masses readily to virtually the same excess of water.

Es wird sich empfehlen, die Schwerbetonmasse mit vergleichsweise hohem Feinanteil zu verwenden. Einerseits wird dadurch die Schaffung einer glatten Oberfläche der Verbundplatte, insbesondere bei Einrüttelung des Gießbreis, gewährleistet, andererseits verhindert ein hoher Feinanteil eine zu starke Verdünnung des Gießbreis, die sich möglicherweise nachteilig auswirken körmte.It is recommended to use the heavy concrete mass with a comparatively high Use fine fraction. On the one hand, this helps create a smooth surface the composite panel, in particular when the casting slurry is vibrated, on the other hand A high proportion of fines prevents the casting slurry from being excessively diluted could have an adverse effect.

Der Schwerbetonmasse können nach einer weiteren Empfehlung der Erfindung irgendwelche zementechten Farben beigemischt werden, so daß die Verbundplatten mit vollständiger Durchfärbung der Oberflächenschicht ausfallen.The heavy concrete mass can according to a further recommendation of the invention any cement-safe colors can be added, so that the composite panels with complete coloration of the surface layer fail.

. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Gießbrei der Leichtbetonmasse mit einem vergleichsweise hohen Grobanteil zu verwenden. Dadurch wird eine gewisse Entmischung innerhalb des Leichtbetongießbreis erzielt, die sich deshalb günstig für die Verbindung zwischen den beiden Schichten auswirkt, daß sie die Leichbetonstruktur an die Schwerbetonstruktur mehr oder weniger annähert, auf jeden Fall so weitgehend, daß' auch die kleinsten Rißbildungen im Bereich der Grenzschicht ausgeschaltet sind, wie die zahlreichen durchgeführten Erprobungen erwiesen haben.. It has proven to be particularly useful to use the slurry Use lightweight concrete with a comparatively high proportion of coarse. Through this a certain segregation is achieved within the lightweight concrete slurry, which therefore it has a favorable effect on the connection between the two layers the lightweight concrete structure more or less approximates the heavy concrete structure in any case so extensive that even the smallest cracks in the area of the boundary layer are switched off, as the numerous tests carried out have shown.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst der flüssig angemachte Schwerbeton in einer geeigneten Form in der gewünschten Schichtstärke eingerüttelt. Der Beton nimmt auf Grund der künstlichen Verdichtung durch das Rütteln sehr schnell eine sehr zähe Oberflächenbeschaffenheit an, so daß unmittelbar anschließend der Gießbrei des Leichtbetons aufgegossen werden kann. Die beiden Betonmassen gehen än ihrer Berührungsfläche eine homogene und bleibende Verbindung ein.In the practical implementation of the method according to the invention the liquid, mixed heavy concrete is first placed in a suitable form in the desired layer thickness. The concrete takes due to the artificial Compaction by shaking very quickly creates a very tough surface finish on, so that the slurry of the lightweight concrete can be poured immediately afterwards can. The two concrete masses are homogeneous and permanent on their contact surface Connection.

Das folgende Ausführungsbeispiel soll der näheren Erläuterung der Erfindung dienen.The following exemplary embodiment is intended to provide a more detailed explanation of the Invention serve.

Ein Gemisch von r kg Zement und 3 kg Natursand (Körnung o bis 3 mm) wird mit 6oo ccm Wasser verrührt und in einer Plattenform eingerüttelt. Auf diese Schwerbetonschicht wird ein Gemisch von 330 g Zement und 670 g gemahlenem Quärzit (Körnung o bis 2 mm), das mit 210 ccm Wasser und den notwendigen Triebmitteln zu einem Gießbrei angerührt ist, aufgegossen. Der so gebildete Verbundwerkstoff kann in bekannter Weise entweder einer anschließenden Dampferhärtung unterzogen oder mit gleich gutem Erfolg der Lufterhärtung überlassen werden. In beiden Fällen kann die Entformung nach spätestens 24 Stunden erfolgen.A mixture of r kg of cement and 3 kg of natural sand (grain size o to 3 mm) is stirred with 600 ccm of water and shaken in a plate shape. A mixture of 330 g of cement and 670 g of ground quartzite (grain size o to 2 mm), which has been mixed with 210 ccm of water and the necessary blowing agents to form a pourable slurry, is poured onto this heavy concrete layer. The composite material formed in this way can either be subjected to subsequent steam hardening in a known manner or, with equally good success, be left to air hardening. In both cases, demoulding can take place after 24 hours at the latest.

Verbundwerkstoffe der erläuterten oder ähnlichen Art können in sehr mannigfacher Weise verwendet werden. Aus Schwer- und Leichtbeton bestehende Platten stellen z. B. ein sehr wertvolles Bauelement dar, dessen- Außenwand absolut wetterfest ist, während die Innenseite in üblicher Weise verputzt oder unmittelbar tapeziert werden kann und nagelbar ist. Bei Verwendung solcher Platten als Fußbodenbelag bietet die Leichtbetonschicht eine sehr wirksame Isolation gegen Kälte, während die Schwerbetonschicht die Funktion der Wärmespeicherung übernimmt. Dabei besteht die Möglichkeit, durch nachträgliches Fluatieren die Schwerbetonschicht staubfrei und besonders verschließfest und durch Behandlung mit Wachs gewünschtenfalls wasserdicht zu machen. Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff kann in gleich vorteilhafter Weise für die Dachbedeckung Verwendung finden, besonders wo das geringe Eigengewicht die Herstellung großformatiger Bauelemente ermöglicht. Schließlich ist hervorzuheben, daß die Schwerbetonschicht dem Verbundwerkstoff eine große mechanische Festigkeit verleiht und daß demgemäß sowohl beim Transport wie bei der Verarbeitung eine große Bruchsicherheit besteht.Composite materials of the type described or similar can be used in very can be used in a variety of ways. Slabs made of heavy and lightweight concrete put z. B. is a very valuable component whose outer wall is absolutely weatherproof is, while the inside plastered in the usual way or papered immediately can be and is nailable. When using such panels as a floor covering the lightweight concrete layer a very effective insulation against cold, while the heavy concrete layer takes on the function of heat storage. Included there is the possibility of subsequently flooding the heavy concrete layer dust-free and particularly wear-resistant and, if desired, by treatment with wax to make waterproof. The composite material according to the invention can be equally advantageous Wise for roofing use, especially where the low weight enables the production of large-format components. Finally, it should be emphasized that the heavy concrete layer gives the composite material great mechanical strength confers and that accordingly both during transport and processing a large There is break resistance.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Process for the production of composite panels made of heavy and lightweight concrete, characterized in that in a coherent operation first the heavy concrete layer is expediently formed by vibration and the mass for the light concrete layer is poured onto it, the shrinkage of both by appropriate measurement of the water addition and the composition of the grain size of the initial masses Layers are aligned with each other.

2. Procedure according to Claim i, characterized in that the processing of the two masses added amounts of water are set to practically the same excess of water.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that the heavy concrete mass with a comparatively high proportion of fines is used.

Method according to claim i or dependent claims, characterized in that the heavy concrete mass is cement-proof Color is mixed in.

5. The method according to claim i or subclaims, characterized characterized in that the lightweight concrete mass in order to achieve a certain degree of segregation and approach to the heavy concrete structure with a comparatively high coarse fraction is used.