EP0960989B1 - Baustein und Verfahren zum Herstellen eines Bausteines aus Beton - Google Patents

Baustein und Verfahren zum Herstellen eines Bausteines aus Beton Download PDF

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EP0960989B1
EP0960989B1 EP99107782A EP99107782A EP0960989B1 EP 0960989 B1 EP0960989 B1 EP 0960989B1 EP 99107782 A EP99107782 A EP 99107782A EP 99107782 A EP99107782 A EP 99107782A EP 0960989 B1 EP0960989 B1 EP 0960989B1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/40—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts
    • E04C1/41—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts composed of insulating material and load-bearing concrete, stone or stone-like material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/14—Producing shaped prefabricated articles from the material by simple casting, the material being neither forcibly fed nor positively compacted
    • B28B1/16—Producing shaped prefabricated articles from the material by simple casting, the material being neither forcibly fed nor positively compacted for producing layered articles

Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing of a building block made of concrete.
  • a generic method for producing a Building blocks is known from FR 1 521 840 A.
  • FR 1 521 840 A there is intended to be a building block made of lightweight concrete and Produce heavy concrete, the lightweight concrete in essentially forms the core of the module and the Heavy concrete arranged on a side wall of the block is.
  • One opposite the heavy concrete Sidewall of the building block can be made of wood, making it easy to integrate cable channels is possible.
  • the block is in a 90 ° tilted position, regarding its later use, manufactured.
  • a layer is made first Heavy concrete filled into a mold, then the later core of the lightweight concrete block backfilled and finally the wooden side wall on the lightweight concrete applied.
  • Building blocks are also known from practice Concrete that must meet high dimensional accuracy and are generally mechanically reworked. This is especially true for plan stones and dry too moving formwork or blocks.
  • the mechanical Post-processing can be done, for example, by Milling done.
  • a disadvantage of lightweight concrete is that Lightweight concrete in the processed state in the building has lower strength and hardness, e.g. normal concrete or heavy concrete. Even the low weight can e.g. disadvantageous with regard to sound insulation his.
  • the height of the shape must match the height of the finished building block protrude because the poured concrete before shaking or the compression by the stamp a larger one Volume.
  • the shape must therefore be dimensioned in this way be that they also provide the necessary amount of concrete the vibration and compression with the stamp can.
  • DE 810 185 For further prior art reference is made to DE 810 185 and referred to DE 801 854.
  • the present invention is based on the object a method for producing a building block from concrete to create, through which to manufacture the building block inexpensively has a high hardness and strength and can be reworked inexpensively.
  • the building block made of concrete with different Bulk densities and, as a result, with different ones Properties is formed, the each advantageous features of the different types of concrete be used accordingly.
  • the building block receives concrete with a high bulk density high hardness, strength and weight.
  • concrete with a high bulk density e.g. normal or heavy concrete, cheaper than using concrete a lower bulk density, e.g. Lightweight concrete.
  • the second Concrete with the lower bulk density after vibrating of the first concrete filled with the higher bulk density becomes.
  • the bulk density settles and it is created a corresponding free space.
  • the second concrete with the lower bulk density is no problem be filled in.
  • the block By arranging the concrete with the lower one Bulk density on an upper and / or lower side of the block the block can be especially on these pages easy to edit.
  • Use of lightweight concrete in Area of the top and / or bottom of the block has proven to be particularly advantageous in terms of mechanical Machining, e.g. by milling.
  • the block can be on the top and / or bottom easily with conventional Work means while its core by the Concrete with a higher bulk density is a corresponding one Has hardness, strength and weight.
  • the building block receives a special density high hardness, strength and weight. Reduce also necessary for the production of the module Material costs because concrete has a higher bulk density is significantly cheaper than concrete with a lower bulk density.
  • Building block 1 shows a building block 1 for the construction of buildings.
  • Building block 1 consists of a first concrete 2 with a high bulk density and a second concrete 3 with a lower bulk density.
  • the outer walls of the block 1 are from an upper side 4, an underside 5 and side walls 6 are formed. There is the top 4 of the block 1 from the concrete 3 with the lower bulk density. The Bottom 5 and the side walls 6 consist of the Concrete 2 with the high bulk density.
  • top 4 of the concrete 3 with the lower bulk density e.g. Light concrete
  • conventional carbide tools machined e.g. milled
  • module 1 can be made from a concrete 3 existing with a lower bulk density Layer has a thickness of about 10 mm. Thereby it is possible that block 1 is at least 90% consists of the concrete 2 with the higher bulk density.
  • the Module 1 thus has a very high strength and Hardness. Due to the high percentage of concrete 2 leave with the appropriate strength and hardness Realize thin outer walls with module 1.
  • Module 1 can be used as any module for creation of buildings, especially as formwork or block stone.
  • the building block 1 can also be used with insulation (not shown), like for example with formwork blocks is common to be provided.
  • the second concrete 3 with the lower bulk density e.g. Light concrete, filled.
  • the concrete 3 is also shaken through the vibrators 8.
  • 5 shows a compression of the two concrete layers 2, 3 by a stamp 10 or a pressing device. This will make the two layers of concrete 2, 3 compressed in their final stage and thus correspond the dimensions of the finished one shown in FIG Module 1.
  • the result of the joint compression a heavy-duty connection between the two Concrete layers.
  • the filling of the concrete 3 takes place on the still moist Concrete 2. This ensures that a solid and stable connection between the concrete 2 and the Concrete 3 is created.
  • the concrete 3 can be used the lower bulk density on both the top 4 as well as on the underside 5 or the side walls 6 of the block 1 are applied.
  • the concrete 2 can have a quartz portion to increase the strength and hardness. As an alternative or in addition to this, the concrete 2 can also have a proportion of gravel.
  • the concrete 3 with the low bulk density can have a maximum weight of 1400 kg / m 3 , for example.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bausteines aus Beton.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Bausteines ist aus der FR 1 521 840 A bekannt. Dabei ist vorgesehen, einen Baustein aus Leichtbeton und Schwerbeton herzustellen, wobei der Leichtbeton im wesentlichen den Kern des Bausteines bildet und der Schwerbeton an einer Seitenwand des Bausteines angeordnet ist. Eine dem Schwerbeton gegenüberliegende Seitenwand des Bausteines kann aus Holz gebildet sein, wodurch ein einfaches Integrieren von Kabelkanälen möglich ist. Der Baustein wird dabei in einer um 90° gekippten Lage, hinsichtlich seiner späteren Verwendung, hergestellt. Dabei wird zuerst eine Schicht aus Schwerbeton in eine Form gefüllt, anschließend der spätere Kern des Bausteines aus Leichtbeton verfüllt und als Abschluß die Holzseitenwand auf den Leichtbeton aufgebracht.
Aus der Praxis bekannt sind außerdem Bausteine aus Beton, die eine hohe Maßgenauigkeit erfüllen müssen und im allgemeinen mechanisch nachbearbeitet werden. Dies gilt insbesondere für Plansteine und trocken zu versetzende Schalungs- oder Blocksteine. Die mechanische Nachbearbeitung kann dabei beispielsweise durch Fräsen erfolgen.
Um ein Fräsen des Bausteines mit herkömmlichen Werkzeugen, z.B. aus Hartmetall, zu ermöglichen, muß ein entsprechender Beton mit einer geringen Rohdichte, wie z.B. Leichtbeton, gewählt werden, der leicht zu bearbeiten ist. Ein Einsatz von Normal- oder Schwerbeton eignet sich nicht zur Herstellung von Betonsteinen dieser Art, da der Beton aufgrund seiner Härte nicht mehr mit Hartmetallwerkzeugen bearbeitet werden kann. Zur Bearbeitung von Normalbeton und Schwerbeton sind im allgemeinen Diamantwerkzeuge notwendig, die entsprechende Kosten verursachen.
Nachteilig bei Leichtbeton ist allerdings, daß der Leichtbeton im verarbeiteten Zustand im Bauwerk eine geringere Festigkeit und Härte aufweist, wie z.B. Normalbeton oder Schwerbeton. Auch das geringe Gewicht kann z.B. bezüglich des Schallschutzes nachteilig sein.
Des weiteren sind aus der Praxis Verfahren zum Herstellen eines Bausteines aus Beton bekannt, in denen eine Form mit Beton ausgefüllt wird. Nach dem Einfüllen des Betons in die Form, wobei die Befüllung beispielsweise über einen Füllstutzen oder -wagen durchgeführt werden kann, wird die Form durch entsprechend angeordnete Vibratoren gerüttelt. Durch das Rütteln der Form setzt sich der Beton ab und wird dadurch verdichtet. Zusätzlich zur Rüttelung der Form wird durch den Einsatz eines entsprechenden Stempels bzw. einer Pressvorrichtung eine weitere Verdichtung des Betons erzielt.
Die Höhe der Form muß die Höhe des fertigen Bausteines überragen, da der eingefüllte Beton vor der Rüttelung bzw. der Verdichtung durch den Stempel ein größeres Volumen aufweist. Die Form muß daher derart dimensioniert sein, daß sie die notwendige Betonmenge auch vor der Rüttelung und der Verdichtung mit dem Stempel aufnehmen kann.
Zum weiteren Stand der Technik wird auf die DE 810 185 und die DE 801 854 verwiesen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Bausteines aus Beton zu schaffen, durch das der Baustein günstig herzustellen ist, eine hohe Härte und Festigkeit aufweist und kostengünstig nachbearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Dadurch, daß der Baustein aus Beton mit unterschiedlichen Rohdichten und daraus resultierend mit unterschiedlichen Eigenschaften gebildet ist, können die jeweils vorteilhaften Merkmale der verschiedenen Betonarten entsprechend eingesetzt werden. Durch einen Beton mit einer hohen Rohdichte erhält der Baustein eine hohe Härte, Festigkeit und Gewicht. Darüber hinaus ist Beton mit einer hohen Rohdichte, wie z.B. Normal- oder Schwerbeton, günstiger als ein Beton mit einer niedrigeren Rohdichte, wie z.B. Leichtbeton.
Durch das Auffüllen der Form mit einem zweiten Beton, der eine niedrige Rohdichte aufweist, können die verschiedenen, durch die Rohdichte bedingten Eigenschaften von unterschiedlichen Arten von Beton miteinander kombiniert werden. Insbesondere ist es dadurch möglich, daß der Baustein nicht mehr komplett aus dem kostenintensiven Leichtbeton gefertigt werden muß, damit eine Nachbearbeitung gewährleistet ist. Das ist dadurch möglich, daß an den Stellen, an denen eine Nachbearbeitung des Bausteines notwendig ist, ein Leichtbeton verfüllt wird, mit dem dies in einfacher und, bezüglich des Einsatzes des notwendigen Werkzeuges, in kostensparender Weise mit herkömmlichen Hartmetallwerkzeugen möglich ist. In den Bereichen, in denen der Baustein eine besonders hohe Festigkeit oder Härte aufweisen sollte, kann analog dazu ein Beton mit einer hohen Rohdichte bzw. ein Schwerbeton verfüllt werden. Ein Einsatz von Beton mit einer hohen Rohdichte ist auch bezüglich der hierfür notwendigen geringen Materialkosten sinnvoll.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß der zweite Beton mit der niedrigeren Rohdichte nach der Rüttelung des ersten Betons mit der höheren Rohdichte aufgefüllt wird. Durch das Rütteln des ersten Betons mit der höheren Rohdichte setzt sich dieser ab und es entsteht ein entsprechender Freiraum. In diesen Freiraum kann der zweite Beton mit der niedrigeren Rohdichte problemlos eingefüllt werden.
Durch die Anordnung des Betons mit der niedrigeren Rohdichte auf einer Ober- und/oder Unterseite des Bausteines läßt sich der Baustein an diesen Seiten besonders leicht bearbeiten. Ein Einsatz von Leichtbeton im Bereich der Ober- und/oder Unterseite des Bausteines hat sich als besonders vorteilhaft bezüglich der mechanischen Bearbeitung, z.B. durch Fräsen, herausgestellt. Durch diese Anordnung läßt sich der Baustein an der Ober- und/oder Unterseite leicht mit herkömmlichen Mitteln bearbeiten, während sein Kern durch den Beton mit einer höheren Rohdichte eine entsprechende Härte, Festigkeit und Gewicht aufweist. Durch den gezielten Einsatz des Betons mit der niedrigeren Rohdichte an der zu bearbeitenden Ober- und/oder Unterseite des Bausteines kommen die aus dem Leichtbeton resultierenden Vorteile voll zur Geltung, ohne daß der ganze Baustein in kostenintensiver Weise aus Leichtbeton hergestellt werden muß.
Von Vorteil ist es, wenn der Baustein mindestens zu 90 % aus dem Beton mit der höheren Rohdichte hergestellt wird.
Durch den verstärkten Einsatz von Beton mit einer höheren Rohdichte erhält der Baustein eine besonders hohe Härte, Festigkeit und Gewicht. Außerdem ermäßigen sich die für die Herstellung des Bausteines notwendigen Materialkosten, da Beton mit einer höheren Rohdichte deutlich günstiger ist als Beton mit einer niedrigeren Rohdichte.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1
einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Baustein aus Beton;
Fig. 2
eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bausteines im Vertikalschnitt in einer ersten Stufe;
Fig. 3
eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bausteines im Vertikalschnitt in einer zweiten Stufe;
Fig. 4
eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bausteines im Vertikalschnitt in einer dritten Stufe, und
Fig. 5
eine Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bausteines im Vertikalschnitt in einer vierten Stufe.
Fig. 1 zeigt einen Baustein 1 zur Erstellung von Bauwerken. Der Baustein 1 besteht aus einem ersten Beton 2 mit einer hohen Rohdichte und einem zweiten Beton 3 mit einer niedrigeren Rohdichte.
Die Außenwände des Bausteines 1 werden von einer Oberseite 4, einer Unterseite 5 und Seitenwänden 6 gebildet. Dabei besteht die Oberseite 4 des Bausteines 1 aus dem Beton 3 mit der niedrigeren Rohdichte. Die Unterseite 5 und die Seitenwände 6 bestehen aus dem Beton 2 mit der hohen Rohdichte.
Dadurch, daß die Oberseite 4 aus dem Beton 3 mit der niedrigeren Rohdichte, wie z.B. Leichtbeton, gebildet ist, kann die Oberseite 4 mit herkömmlichen Hartmetallwerkzeugen mechanisch bearbeitet, z.B. gefräst, werden. Diese Maßnahme ermöglicht es einen exakt ausgeformten Baustein 1 mit einer sehr hohen Maßgenauigkeit zu erzeugen. Somit können insbesondere nach diesem Verfahren hergestellte trocken zu verlegende Plansteine oder Schalungssteine maßgenau versetzt werden.
Um die erforderliche Genauigkeit des Bausteines 1 durch entsprechende Nachbearbeitung zu erreichen, ist es im allgemeinen ausreichend, wenn die aus einem Beton 3 mit einer niedrigeren Rohdichte bestehende Schicht eine Stärke von ca. 10 mm aufweist. Dadurch ist es möglich, daß der Baustein 1 zu mindestens 90 % aus dem Beton 2 mit der höheren Rohdichte besteht. Der Baustein 1 erhält somit eine sehr hohe Festigkeit und Härte. Durch den prozentual hohen Anteil von Beton 2 mit der entsprechenden Festigkeit und Härte lassen sich bei dem Baustein 1 dünne Außenwände realisieren. Der Baustein 1 kann als beliebiger Baustein zur Erstellung von Bauwerken, insbesondere auch als Schalungs- oder Blockstein, ausgebildet sein. Der Baustein 1 kann auch mit einer nicht näher dargestellten Isolierung, wie sie beispielsweise bei Schalungssteinen üblich ist, versehen sein.
Fig. 2 zeigt den ersten Verfahrensschritt zur Herstellung des Bausteines 1. Dazu wird ein Beton 2 mit einer hohen Rohdichte in eine Form 7 verfüllt. Die Wände der Form 7 sind höher als der fertige Baustein 1. Dies resultiert daraus, daß der einzufüllende Beton 2 in unverdichtetem Zustand ein größeres Volumen besitzt. Die Form 7 wird daher bis in den Bereich ihrer Oberkante mit dem Beton 2 verfüllt. Bereits während des Verfüllens mit dem Beton 2 wird die Form 7 und somit der Beton 2 durch Vibratoren 8 gerüttelt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, setzt sich der Beton 2 durch die Vibratoren 8 ab und verdichtet sich somit. Nachdem der Beton 2 eingefüllt ist und sich aufgrund der Rüttelung der Vibratoren 8 abgesetzt hat, entsteht ein Freiraum 9 zwischen der Oberseite des Betons 2 und der Oberkante der Form 7.
In den Freiraum 9 wird, wie in Fig. 4 erkennbar, der zweite Beton 3 mit der niedrigeren Rohdichte, wie z.B. Leichtbeton, eingefüllt. Während und nach dem Einfüllen des Betons 3 erfolgt ebenfalls eine Rüttelung durch die Vibratoren 8.
Nach dem kompletten Einfüllen des Betons 3 erfolgt, wie Fig. 5 zeigt, eine Komprimierung der beiden Betonschichten 2, 3 durch einen Stempel 10 bzw. eine Pressvorrichtung. Dadurch werden die beiden Betonschichten 2, 3 in ihre Endstufe komprimiert und entsprechen somit den Ausmaßen des in Fig. 1 dargestellten fertigen Baustein 1. Durch das gemeinsame Verdichten entsteht eine hochbelastbare Verbindung zwischen den beiden Betonschichten.
Das Einfüllen des Betons 3 erfolgt auf den noch feuchten Beton 2. Dadurch wird gewährleistet, daß eine feste und stabile Verbindung zwischen dem Beton 2 und dem Beton 3 entsteht. Je nach Bedarf kann der Beton 3 mit der niedrigeren Rohdichte sowohl auf der Oberseite 4 als auch auf der Unterseite 5 oder den Seitenwänden 6 des Bausteines 1 aufgebracht werden.
Der Beton 2 kann zur Erhöhung der Festigkeit und der Härte einen Quarzanteil aufweisen. Alternativ oder ergänzend dazu kann der Beton 2 auch einen Kiesanteil aufweisen. Der Beton 3 mit der niedrigen Rohdichte kann beispielsweise ein maximales Gewicht von 1400 kg/m3 aufweisen.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Bausteines aus Beton, insbesondere eines Schalungs- oder Blocksteines zur Erstellung von Bauwerken, wobei die Außenwände des Bausteines von einer Oberseite, einer Unterseite und Seitenwänden gebildet werden, wobei zum Herstellen des Bausteines mindestens zwei Arten von Beton mit unterschiedlichen Rohdichten in eine Form gefüllt, gerüttelt und verdichtet werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    in einem ersten Verfahrensschritt der erste Beton (2) mit der hohen Rohdichte in die Form (7) bis in den Bereich ihrer Oberkante verfüllt und gerüttelt wird, wonach nachdem sich der Beton (2) durch die Rüttelung abgesetzt hat, der zweite Beton (3) mit der niedrigeren Rohdichte zwischen der Oberseite des Betons (2) und der Oberkante der Form (7) aufgefüllt wird und eine Oberseite (4) oder Unterseite (5) des Bausteines (1) bildet, wonach, damit der Baustein (1) maßgenau verlegt werden kann, die Oberseite (4) oder die Unterseite (5) des Bausteines (1) mechanisch, vorzugsweise durch Fräsen, bearbeitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Baustein (1) mindestens zu 90 % aus dem Beton (2) mit der höheren Rohdichte hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zweite Beton (3) als dünne Schicht auf den ersten Beton (2) aufgefüllt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zweite Beton (3) auf den unverfestigten ersten Beton (2) aufgefüllt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    als Beton (2) mit der höheren Rohdichte ein Beton mit einem Quarzanteil und/oder einem Kiesanteil und/oder als Beton (3) mit der niedrigeren Rohdichte ein Beton mit einem Gewicht von maximal 1400 kg/m3 eingesetzt wird.
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