EP1307326A2 - Spannbetonhohlplatte und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Spannbetonhohlplatte und verfahren zur herstellung derselben

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EP1307326A2
EP1307326A2 EP01964841A EP01964841A EP1307326A2 EP 1307326 A2 EP1307326 A2 EP 1307326A2 EP 01964841 A EP01964841 A EP 01964841A EP 01964841 A EP01964841 A EP 01964841A EP 1307326 A2 EP1307326 A2 EP 1307326A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
cavities
prestressed
strands
hollow
Prior art date
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Granted
Application number
EP01964841A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1307326B1 (de
Inventor
Alfred WELLHÖFER
Gerhard Rindle
Thomas Rieger
Rudolf Gerhards
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Finger Immobilien & Co KG GmbH
Original Assignee
Hochtief Fertigteilbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochtief Fertigteilbau GmbH filed Critical Hochtief Fertigteilbau GmbH
Publication of EP1307326A2 publication Critical patent/EP1307326A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1307326B1 publication Critical patent/EP1307326B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/012—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
    • 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
    • B28B1/52—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • B28B1/523—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement containing metal fibres
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B5/00—Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
    • E04B5/04—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or slabs of concrete or other stone-like material, e.g. asbestos cement
    • E04B5/043—Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units with beams or slabs of concrete or other stone-like material, e.g. asbestos cement having elongated hollow cores

Definitions

  • the present invention relates to a prestressed concrete hollow slab and a method for producing a prestressed concrete hollow slab, in which a plurality of strands are clamped between supports, which are arranged at a distance from one another, individually or in groups parallel to one another and are encased in concrete in the extrusion process, cavities extending parallel to the strands between the concrete-covered strands remain.
  • the hollow concrete slabs produced with such a method consist of an upper chord, a lower chord and webs extending between the lower chord and the upper chord, each of which delimit parallel cavities, prestressed strands being arranged in the concrete material parallel to the cavities, the strands at the Extrude the concrete to be embedded in this.
  • the concrete must have a very high viscosity and a very pronounced green stability, i.e. it must have sufficient dimensional stability when it is pressed out of the extrusion openings so that the slab cross-section, including the flat upper and lower surfaces, and the cavity cross-sections are preserved remain and the plate does not deform, or at most subsequently deformed in a precisely controllable manner.
  • the concrete has to harden completely before the strands can be separated at the two ends of the 100 to 120 m long cavity slab produced in this way. After the concrete has hardened, the strands remain in the prestressed state due to their firm connection to the concrete material.
  • the long extruded sheets are usually cut to sections of a length desired for a specific construction project, usually in the order of a few meters and up to 15 m, and the sheets are placed next to one another to form a ceiling or floor. walls, foundations or beams. Since the slabs have a slightly trapezoidal cross-section in such a way that the upper chord is between 2 and 5 cm narrower than the lower chord, only the lower chords abut against each other along the longitudinal edges of adjacent slabs when the slabs are laid, and the joint formed between them is made of concrete and mortar or another binding agent or a grout.
  • these plates have the disadvantage of only a low load-bearing capacity with loads in the transverse direction and, in particular, they cannot be loaded dynamically, so they are not suitable for driving on vehicles with forklifts or for setting up machines that generate vibrations. Due to the low transverse load-bearing capacity, the panels can only be manufactured in maximum widths of around 1.2 m. This affects the economic efficiency inherent in the use of such panels in the production of corresponding buildings, since accordingly more joints have to be filled between the panels laid next to one another, which is relatively labor-intensive.
  • the object of the present invention is to improve the known hollow prestressed concrete slab and the method for its production in such a way that the economy when using such slabs in construction is further increased and the load-bearing capacity of the slabs, particularly in the transverse direction. is significantly improved so that it can be produced in larger widths.
  • the object on which the invention is based is achieved in that a fiber concrete is used as the concrete material.
  • the prestressed concrete hollow slab according to the invention is characterized in that the concrete material of this slab consists of fiber reinforced concrete, preferably at least 0.1% of the volume of the concrete consisting of fibers.
  • Steel fibers are preferably used in an amount of approximately 60 kg / m 3 of concrete, which corresponds, for example, to a volume fraction of approximately 0.8%.
  • the fibers have a cross section between 0.1 and 1 mm and an average length between 20 and 100 mm, preferably between a minimum of 30 or 50 and 70 mm.
  • steel fibers with a round cross-section and a diameter of approximately 0.5 mm and an average length of 60 mm can be used.
  • the steel fibers have a considerable influence on the flowability of the concrete, which is much more difficult to process and extrude due to the fiber content, but it has been shown that the individual parameters and the components of the concrete can be adjusted so that even one appropriate amount of fiber-containing concrete still to the desired sheet cross section is extrudable.
  • the required green stability i.e. the dimensional stability of the concrete immediately after extrusion, is also sufficiently maintained.
  • the minimum wall thicknesses of the top flange and bottom flange are increased slightly to values above 40 mm, in particular to at least 45 or approx. 50 mm.
  • the concrete can be extruded much more easily, although compared to conventional concrete, as is normally used for extruding hollow panels, it has a significantly higher toughness and poorer flowability due to the fiber content.
  • the hollow prestressed concrete slabs produced in this way have a significantly better load capacity with bending moments in the transverse direction and are also dynamically loadable.
  • the prestressed hollow concrete slabs according to the invention have already been produced in widths of up to 3 m, although in principle production in larger widths would also be possible, but this is not practical in practice solely because of the poor transportability of such wide slabs.
  • the advantageous properties of the slab according to the invention not only considerably expand the area of use of such prestressed hollow concrete slabs, e.g. on ceilings in industrial buildings that can even be driven by forklift trucks, but also the installation of appropriate panels becomes considerably more economical, since the number of panels required for a ceiling when using 3 m wide panels compared to the conventional, a maximum of 1.2 m wide slabs is reduced by a factor of 2.5 and thus the number of joints between the slabs is reduced accordingly, which considerably speeds up the completion of appropriate ceilings and floors.
  • steel fibers can be used as fibers, but optionally also natural fibers or other metal fibers, which can vary considerably in cross-section and length compared to the preferred steel fibers.
  • the plates do not have to be produced exclusively in widths of 3 m, but should preferably have a width of at least 1.2 m or more, the differences in the width dimensions between different plates preferably being 60 cm in each case.
  • panels in widths of 1.2 m which of course can also be produced using the method according to the invention and as hollow prestressed concrete panels with fiber concrete
  • panels in widths of 1.8 m, 2.4 m and preferably 3 m should also be produced
  • the method according to the invention could also be used to produce panels of greater width insofar as these can be transported to their place of use without any problems. While panels with a width of 1.2 m preferably have only four cavities, panels with a width of 1.8 m should have six cavities, panels with 2.4 m eight cavities and panels with a width of 3 m should have ten cavities. This results in a typical grid size between the cavities in the order of 30 cm or slightly below.
  • the webs remaining between two adjacent cavities should have a width of significantly more than 40 mm, typically about 60 mm as the minimum dimension, and the webs on the side plate edges can be somewhat wider, for example at least 70 mm or 80 mm wide.
  • the height of the cavities depends on the thickness of the plates, the height of the cavities being dimensioned in the preferred embodiment such that the minimum thickness of the upper chord and the lower chord is 50 mm above and below the respective cavities.
  • the basic shape of the cavities is either circular, elliptical or rectangular, in the latter case, however, with clearly rounded corner areas.
  • the cross-sectional shape of the cavities should preferably be designed such that the minimum radius of curvature in cross-section is 50 mm, preferably 60 to 100 mm.
  • the typical panel thicknesses are 265, 320 and 400 mm.
  • the cavities should each have approximately the same width even with different thicknesses, but of course have different heights with different panel thicknesses, so that the minimum flange thickness of the upper and lower chords mentioned results.
  • the minimum web width of the webs connecting the upper and lower chords can always remain the same with the different panel thicknesses, since the width of the cavities and their positioning also remain the same. This makes production easier, in particular, because with different plate thicknesses on the extrusion tools, only the distances between the upper and lower edges of the extrusion nozzles are changed and the tubes forming the cavities need to be replaced, but the position remains unchanged.
  • Recesses often have to be made in appropriate plates. While this is relatively simple in the case of conventional hollow prestressed concrete slabs in the concrete material which has not yet set, in the present case the applicant has developed a method with which cavities are produced according to the invention by cutting with a high-pressure jet of dry ice. This method enables the walls of corresponding cavities to be produced with sufficiently smooth surfaces. At the same time, however, these strands remain undamaged in the case of cavities which extend over prestressed strands. After the voids have been produced in the concrete that has not yet set by cutting with a dry ice jet, the concrete can be waited for and, if necessary, the strands that may have passed through the voids now separated.
  • Cutting by means of a dry ice jet can of course also be used on types of concrete other than fiber concrete and can also be used in particular on concrete and fiber concrete which is not used for the production of hollow prestressed concrete slabs.
  • Cutting with dry ice has the advantage that the dry ice material itself, namely C0 2 in solid form, does not leave any residues and does not have to be removed, the method also being environmentally compatible insofar as the C0 2 used is previously removed from the air.
  • Figure 1 is a perspective view of a portion of a manufactured according to the invention
  • Prestressed concrete slab and Figure 2 shows the cross section of three slabs with a width of 3 m, but with different heights between approx. 265 and approx. 400 mm.
  • FIG. 1 a perspective view of a prestressed concrete hollow slab, which is denoted overall by 1 and which is traversed by parallel, tubular cavities, in the example shown a total of ten cavities being provided and the slab having a width of approximately 3 m, from which it can be seen a grid dimension between the cavities of a little less than 30 cm, e.g. about 28 cm. Further details are described in connection with the cross sections of three different prestressed concrete hollow slabs shown in FIG.
  • Each of the slabs consists of an upper chord 4, that is to say the concrete layer, which extends continuously above the cavities, a lower flange 5, namely the concrete layer each extending below the cavities and the webs 6, which connect the upper flange 4 and the lower flange 5 between the individual cavities.
  • the cavities 3 have the different plates consistently the same width, but different height.They have the basic shape of a rectangle with strongly rounded corner areas, the radius of curvature of the corner areas being of the order of 80 mm.
  • the webs 6 between the cavities 3 have a width of approximately 60 mm and the minimum thickness of the upper flange and lower flange is 45 mm, in some embodiments 50 or 55 mm, depending on the desired load capacity and other parameters.
  • the largest ratio of the cross-sectional area of the cavities to the cross-sectional area of the concrete or to the total cross-section of the plate also results for the slab with the largest diameter, while this ratio becomes minimal with the thinnest plate.
  • the prestressed strands 2 are each arranged in the gussets, that is to say at the transition from the individual webs 6 to the upper chord 4 or lower chord 5.

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Description

Spannbetonhohlplatte und Verfahren zur Herstellung derselben
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannbetonhohlplatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Spannbetonhohlplatte, bei welchem mehrere Litzen zwischen entfernt voneinander angeordneten Halterungen einzeln oder auch in Gruppen parallel zueinander gespannt und im Extrusionsver- fahren von Beton umhüllt werden, wobei sich parallel zu den Litzen erstreckende Hohlräume zwischen den betonumhüllten Litzen verbleiben. Die mit einem solchen Verfahren hergestellten Betonhohlplatten bestehen aus einem Obergurt, einem Untergurt und sich zwischen Untergurt und Ober- gurt erstreckenden Stegen, die jeweils sich parallel erstreckende Hohlräume begrenzen, wobei in dem Betonmaterial parallel zu den Hohlräumen vorgespannte Litzen angeordnet sin , wobei die Litzen beim Extrudieren des Betons in diesen eingebettet werden. Entsprechende Verfahren zur Herstellung von Betonhohlplatten und auch die daraus hergestellten Betonhohlplatten, die einfach durch Ablängen entsprechender Abschnitte der insgesamt in einem Stück produzierten Platte hergestellt werden, sind bereits seit langem bekannt. Diese Platten werden in Anlagen hergestellt, bei welchen die Halterungen zum Spannen der Litzen einen sehr großen Abstand von z.B. 100 oder 120 m haben und eine entsprechende Extrudiermaschine, welche einen Kübel zur Aufnahme von Beton aufweist, fährt entlang der gespannten Litzen und extrudiert den Beton so, daß die Litzen dabei, zweckmäßigerweise in bestimmten gewünschten Querschnittsbereichen, in den Beton eingebettet werden, wobei die Extrudieröffnungen mit Rohren oder Zapfen ausgestattet sind, welche die Hohlraumquerschnitte definieren und zusammen mit der Maschine weiter- bewegt werden, wobei die Maschine den extrudierten Plattenquerschnitt hinterläßt und die Platte sich schließlich im wesentlichen zwischen den beiden Spannvorrichtungen erstreckt. Es versteht sich, daß der Beton dabei eine sehr hohe Viskosität und eine sehr ausgeprägte Grünstandfestigkeit haben muß, das heißt er muß bereits beim Herauspressen aus den Extrudieröffnungen eine ausreichende Formfestigkeit aufweisen, damit der Plattenquerschnitt, einschließlich der ebenen oberen und unteren Flächen sowie die Hohlraumquerschnitte erhalten bleiben und die Platte sich nicht oder allenfalls in genau kontrollierbarer Weise nachträglich verformt. Nach dem Extrudieren muß der Beton noch endgültig aushärten, bevor die Litzen an den beiden Enden der auf diese Weise hergestellten, ca. 100 bis 120 m langen Hohlraumplatte abgetrennt werden können. Nach dem Aushärten des Betons bleiben die Litzen durch ihre feste Verbindung mit dem Betonmaterial im vorgespannten Zustand.
Die hohe Standfestigkeit des Betons im Grünzustand, die bei diesem Verfahren notwendig ist, erfordert, daß die verwendete Betonmischung eine entsprechend hohe Viskosität hat. Nur auf diese Weise lassen sich entsprechende Platten mit der gewünschten Geschwindigkeit extrudieren und fertig- stellen, durch welche das Verfahren die angestrebte Wirtschaftlichkeit erhält.
Allerdings erlaubt dieses Herstellverfahren mittels einer Extrudiermaschine keine Bewehrung der Spannbetonhohlplatten in Querrichtung. Während daher die Tragfestigkeit und Belastbarkeit der Platten, bezogen auf Unterstützungspunkte in Längsrichtung, relativ gut ist, ist die Tragfähigkeit in Querrichtung nur sehr begrenzt. Insbesondere sind derartige Platten nur für statische Belastungen, nicht jedoch für dynamische Belastungen ausgelegt. Sie werden daher z.B. nur als Decke im Woh- nungs-, Gewerbe- und Industriebau verwendet. Die Hohlplatten haben dabei gegenüber Massivplatten zum einen den Vorteil eines erheblich geringeren Gewichts, zum anderen auch den Vorteil einer geringeren Wärmeleitfähigkeit, da die Hohlräume isolierend wirken.
Üblicherweise werden die langen extrudierten Platten auf Abschnitte einer für ein konkretes Bauprojekt gewünschten Länge, zumeist in der Größenordnung von wenigen Metern und bis 15 m, abgelängt, und zur Bildung einer Decke oder eines Bodens werden die Platten nebeneinander auf tra- gende Wände, Fundamente oder Träger aufgelegt. Da die Platten einen leicht trapezförmigen Querschnitt haben in der Weise, daß der Obergurt zwischen 2 und 5 cm schmaler ist als der Untergurt, stoßen beim Verlegen der Platten nur die Untergurte entlang der Längskanten benachbarter Platten aneinander und die dazwischen gebildete Fuge wird mit Beton, Mörtel oder einem anderen Binde- mittel bzw. einer Fugenmasse ausgefüllt.
Die Herstellung der Platten in Form von Hohlraumplatten bringt eine beträchtliche Material- und Gewichtsersparnis mit sich, ohne daß die Tragfähigkeit der Platten darunter leidet.
Wie aber bereits erwähnt, haben diese Platten den Nachteil einer nur geringen Tragfähigkeit bei Belastungen in Querrichtung und sie können insbesondere nicht dynamisch belastet werden, sind also zum Befahren mit Fahrzeugen mit Gabelstaplern oder für das Aufstellen von Maschinen, die Vibrationen erzeugen, nicht geeignet. Wegen der geringen Quertragfähigkeit können die Platten auch nur in maximalen Breiten von etwa 1,2 m hergestellt werden. Dies beeinträchtigt die an sich durch die Verwendung derartiger Platten gegebene Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung entsprechender Gebäude, da dementsprechend mehr Fugen zwischen den nebeneinander verlegten Platten zu füllen sind, was relativ arbeitsintensiv ist.
Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Spannbetonhohlplatte und das Verfahren zu ihrer Herstellung dahingehend zu verbessern, daß die Wirtschaftlichkeit bei der Verwendung derartiger Platten im Bau noch weiter gesteigert wird und die Tragfähigkeit der Platten vor allem in Querrichtung. deutlich verbessert wird, so daß sie in größeren Breiten herstellbar ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß als Betonmaterial ein Faserbeton verwendet wird. Dementsprechend ist die erfindungsgemäße Spannbetonhohlplatte dadurch gekennzeichnet, daß das Betonmaterial dieser Platte aus Faserbeton besteht, wobei vorzugsweise mindestens 0,1 % des Volumens des Betons aus Fasern besteht. Vorzugsweise kommen Stahlfasern in einer Menge von ca. 60 kg/m3 Beton zum Einsatz, was zum Beispiel einem Volumenanteil von ca 0,8 % entspricht. Die Fasern haben dabei einen Querschnitt zwischen 0,1 und 1 mm und eine mittlere Länge zwischen 20 und 100 mm, vorzugsweise zwischen minimal 30 oder 50 und 70 mm. Insbesondere können z.B. Stahlfasern mit rundem Querschnitt und einem Durchmesser von ca. 0,5 mm und einer mittleren Länge von 60 mm verwendet werden.
Die Stahlfasern haben zwar einen beträchtlichen Einfluß auf die Fließfähigkeit des Betons, der aufgrund des Faseranteils wesentlich schwieriger zu verarbeiten und zu extrudieren ist, es hat sich jedoch gezeigt, daß die einzelnen Parameter und die Bestandteile des Betons durchaus so einstellbar sind, daß auch der eine entsprechende Menge an Fasern enthaltende Beton immer noch zu dem gewünschten Plattenquerschnitt extrudierbar ist. Dabei bleibt auch die erforderliche Grünstandfestigkeit, das heißt die Formstabilität des Betons unmittelbar nach dem Extrudieren, in ausreichendem Maße erhalten. Idealerweise werden gegenüber herkömmlichen Spannbetonplatten die minimalen Wandstärken von Obergurt und Untergurt geringfügig erhöht auf Werte oberhalb von 40 mm, insbesondere auf mindestens 45 oder ca. 50 mm. Aufgrund der etwas größeren Wandstärken von Obergurt und Untergurt läßt sich der Beton deutlich leichter extrudieren, obwohl er gegenüber herkömmlichem Beton, wie er normalerweise zum Extrudieren von Hohlplatten verwendet wird, aufgrund des Faseranteils eine noch deutlich höhere Zähigkeit und eine schlechtere Fließfähigkeit aufweist. Die so hergestellten Spannbetonhohlplatten haben eine deutlich bessere Belastbarkeit bei Biegemomenten in Querrichtung und sind darüber hinaus auch dynamisch belastbar. Die erfindungsgemäßen Spannbetonhohlplatten sind bereits in Breiten von bis zu 3 m hergestellt worden, wobei zwar grundsätzlich auch die Herstellung in größeren Breiten möglich wäre, was jedoch allein aus Gründen der schlechten Transportfähigkeit derartig breiter Platten in der Praxis nicht sinnvoll ist.
Durch die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Platte wird nicht nur das Einsatzgebiet derartiger Spannbetonhohlplatten beträchtlich erweitert, z.B. auf Decken in Industriebauten, die sogar von Gabelstaplern befahren werden können, sondern auch der Einbau entsprechender Platten wird erheblich wirtschaftlicher, da die Anzahl der für eine Decke benötigten Platten bei Verwendung von 3 m breiten Platten im Vergleich zu den herkömmlichen, maximal 1 ,2 m breiten Platten um einen Faktor 2,5 reduziert wird und sich damit auch die Zahl der Fugen zwischen den Platten entsprechend reduziert, was die Fertigstellung entsprechender Decken und Böden beträchtlich beschleunigt.
Aus den abhängigen Patentansprüchen ergeben sich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegen- den Erfindung, sowohl hinsichtlich des Herstellungsverfahrens als auch hinsichtlich der Spannbetonhohlplatte selbst.
So versteht es sich beispielsweise, daß als Fasern nicht nur Stahlfasern verwendet werden können, sondern gegebenenfalls auch Naturfasern oder andere Metallfasern, die gegenüber den bevorzug- ten Stahlfasern hinsichtlich Querschnitt und Länge beträchtlich variieren können. Die Platten müssen auch nicht ausschließlich in Breiten von 3 m hergestellt werden, sollten jedoch vorzugsweise eine Breite von mindestens 1 ,2 m oder mehr haben, wobei die Unterschiede in den Breitenmaßen zwischen verschiedenen Platten vorzugsweise jeweils 60 cm betragen. Neben den Platten in Breiten von 1 ,2 m, die selbstverständlich bei Bedarf auch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und als Spannbetonhohlplatten mit Faserbeton hergestellt werden können, sollten also Platten in Breiten von 1 ,8 m, 2,4 m und vorzugsweise 3 m hergestellt werden. Selbstverständlich könnten bei der Verwendung von Faserbeton mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Platten größerer Breite hergestellt werden, soweit diese problemlos zu ihrem Verwendungsort transportiert werden können. Während Platten mit 1 ,2 m Breite vorzugsweise nur vier Hohlräume aufweisen, sollten Platten von 1 ,8 m Breite sechs Hohlräume, Platten mit 2,4 m acht Hohlräume und Platten von 3 m Breite zehn Hohlräume aufweisen. Daraus ergibt sich ein typisches Rastermaß zwischen den Hohlräumen in der Größenordnung von 30 cm bzw. etwas darunter. Die zwischen zwei benachbarten Hohlräumen verbleibenden Stege sollten eine Breite von deutlich mehr als 40 mm, typischerweise etwa 60 mm als minimales Maß haben und die Stege an den seitlichen Plattenkanten können noch etwas breiter, z.B. minimal 70 mm oder 80 mm breit sein. Die Höhe der Hohlräume richtet sich nach der Dicke der Platten, wobei die Höhe der Hohlräume in der bevorzugten Ausführungsform so bemessen wird, daß die minimale Dicke des Obergurts und des Untergurts oberhalb bzw. unterhalb der jeweiligen Hohl- räume 50 mm beträgt. Die Grundform der Hohlräume ist entweder kreisförmig, elliptisch oder aber rechtwinklig, in letzterem Fall jedoch mit deutlich abgerundeten Eckbereichen. Vorzugsweise sollte die Querschnittsform der Hohlräume so gestaltet sein, daß der minimale Krümmungsradius im Querschnitt 50 mm, vorzugsweise 60 bis 100 mm beträgt. Die typischen Plattendicken liegen bei 265, 320 und 400 mm. Die Hohlräume sollten auch bei unterschiedlichen Dicken jeweils in etwa die gleiche Breite haben, haben aber bei unterschiedlichen Plattendicken selbstverständlich unterschiedliche Höhen, so daß sich die erwähnte minimale Flanschdicke der Ober- bzw. Untergurte ergibt. Die minimale Stegbreite der die Obergurte und Untergurte verbindenden Stege kann bei den unterschiedlichen Plattendicken jeweils die gleiche bleiben, da auch die Breite der Hohlräume und ihre Positionierung gleich bleibt. Dieses erleichtert insbesondere die Herstellung, indem bei unter- schiedlichen Plattendicken an den Extrudierwerkzeugen jeweils nur die Abstände der oberen und unteren Ränder der Extrudierdüsen verändert und die die Hohlräume bildenden Rohre ausgetauscht zu werden brauchen, deren Position aber unverändert bleibt.
Häufig müssen in entsprechenden Platten Aussparungen hergestellt werden. Während dies bei her- kömmlichen Spannbetonhohlplatten in dem noch nicht abgebundenen Betonmaterial relativ einfach ist, ist im vorliegenden Fall von der Anmelderin ein Verfahren entwickelt worden, mit welchem erfindungsgemäß Hohlräume durch Schneiden mit einem Hochdruckstrahl von Trokkeneis hergestellt werden. Dieses Verfahren ermöglicht es, daß die Wände entsprechender Hohlräume mit ausreichend glatten Oberflächen hergestellt werden. Gleichzeitig bleiben aber bei Hohlräumen, die sich über vorgespannte Litzen hinweg erstrecken, diese Litzen unbeschädigt. Nachdem also in dem noch nicht abgebundenen Beton durch Schneiden mit einem Trockeneisstrahl die Hohlräume hergestellt worden sind, kann man das Abbinden des Betons abwarten und, falls erforderlich, die gegebenenfalls die hergestellten Hohlräume durchziehenden Litzen nunmehr abtrennen. Damit erhält man hinreichend genau bemessene Hohlräume mit geringen Maßtoleranzen, die ansonsten nur nachträglich mit entsprechendem Aufwand im ausgehärteten Beton herzustellen wären. Verfahren wie ein Ausstechen der Hohlräume von Hand oder ein Absaugen eines abgegrenzten Bereichs, jeweils im noch frischen Zustand des Betons, sind mit Faserbeton praktisch nicht durchführbar . .
Das Schneiden mittels eines Trockeneisstrahles läßt sich selbstverständlich auch auf andere Beton- arten als Faserbeton anwenden und läßt sich insbesondere auch auf Beton und Faserbeton, welcher nicht zur Herstellung von Spannbetonhohlplatten verwendet wird, anwenden.
Dabei hat das Schneiden mit Trockeneis den Vorteil, daß das Trockeneismaterial selbst, nämlich C02 in fester Form, keinerlei Rückstände hinterläßt und nicht beseitigt werden muß, wobei das Verfahren auch insoweit umweltverträglich ist, als das verwendete C02 zuvor der Luft entzogen wird.
Dabei benötigt man zum Schneiden mit Trockeneis nur Druckluft unter relativ geringem Druck in der Größenordnung zwischen 5 und 10 bar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer erfindungsgemäß hergestellten
Spannbetonplatte und Figur 2 den Querschnitt von drei Platten mit einer Breite von 3 m, jedoch mit unterschiedlichen Höhen zwischen ca. 265 und ca. 400 mm.
Man erkennt in Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Spannbetonhohlplatte, die insgesamt mit 1 bezeichnet wird und die von parallelen, rohrförmigen Hohlräumen durchzogen ist, wobei in dem dargestellten Beispiel insgesamt zehn Hohlräume vorgesehen sind und die Platte eine Breite von etwa 3 m hat, woraus sich ein Rastermaß zwischen den Hohlräumen von etwas weniger als 30 cm, z.B. etwa 28 cm, ergibt. Weitere Details werden in Verbindung mit den in Figur 2 dargestellten Querschnitten dreier verschiedener Spannbetonhohlplatten beschrieben.
Die drei Spannbetonhohlplatten 1, 1' und 1", deren Querschnitt in Figur 2 dargestellt ist, unterscheiden sich nur durch ihre unterschiedliche Dicke und eine entsprechend unterschiedliche Höhe der darin vorgesehenen Hohlräume. Jede der Platten besteht aus einem Obergurt 4, das heißt der Betonschicht, die sich durchgehend oberhalb der Hohlräume erstreckt, einem Untergurt 5, nämlich der sich unterhalb der Hohlräume jeweils erstreckenden Betonschicht und den Stegen 6, welche zwi- sehen den einzelnen Hohlräumen den Obergurt 4 und den Untergurt 5 miteinander verbinden. Die Hohlräume 3 der verschiedenen Platten haben durchweg die gleiche Breite, jedoch unterschiedliche Höhe. Sie haben die Grundform eines Rechtecks mit stark abgerundeten Eckbereichen, wobei der Krümmungsradius der Eckbereiche in der Größenordnung von 80 mm liegt. Die Stege 6 zwischen den Hohlräumen 3 haben eine Breite von etwa 60 mm und die minimale Dicke von Obergurt und Untergurt beträgt 45 mm, bei manchen Ausführungsformen 50 oder 55 mm, je nach der angestrebten Belastbarkeit und anderen Parametern. Bei gleicher minimaler Dicke der Ober- und Untergurte und bei gleicher minimaler Breite der Stege zwischen den Hohlräumen ergibt sich für die Platte mit dem größten Durchmesser auch das größte Verhältnis der Querschnittsfläche der Hohlräume zur Querschnittsfläche des Betons bzw. zum Gesamtquerschnitt der Platte, während dieses Verhältnis bei der dünnsten Platte minimal wird. Die vorgespannten Litzen 2 sind jeweils in den Zwickeln, das heißt am Übergang der einzelnen Stege 6 zum Obergurt 4 bzw. Untergurt 5 an- geordnet. Im unteren Zwickel sind z.B. jeweils drei parallele Litzen angeordnet, während man sich im oberen Zwickel mit ein oder zwei Litzen begnügen kann, da bei Belastungen entsprechender Betondecken vor allem der Untergurt Zuglasten aufnehmen muß. Die in dem Beton enthaltenen Stahlfasern erhöhen jedoch auch die Zugfestigkeit des Betons in Querrichtung und führen insbesondere zu einer erheblich verbesserten dynamischen Belastbarkeit. Wie man außerdem sieht, haben alle Platten einen leicht trapezförmigen, symmetrischen Querschnitt, wobei der Untergurt im Querschnitt um ca. 50 mm breiter ist als der Obergurt. Damit ergibt sich eine keilförmige, im oberen Bereich 5 cm breite Fuge, die nach dem bündigen Aneinanderlegen der Platten mit ihren Untergurten mit einer geeigneten Fugenmasse ausgefüllt ist. Hinterschneidungen der seitlichen Wandabschnitte unterhalb des Obergurts und oberhalb des Untergurts sorgen dabei für einen guten Halt der Fugen- masse und für eine gute Verbindung benachbarter Platten untereinander.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen von Spannbetonhohlplatten (1), bei welchem mehrere Litzen (2) zwischen zwei entfernt voneinander angeordneten Halterungen einzeln oder in Gruppen parallel zueinander gespannt und im Extrusionsverfahren von Beton umhüllt werden, wobei sich parallel zu den Litzen erstreckende Hohlräume (3) zwischen den betonumhüllten Litzen verbleiben, dadurch gekennzeichnet, daß als Betonmaterial ein Faserbeton verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Faserbeton mit einem Volumenanteil von mindestens 1 bis 3 dm3 Fasern pro Kubikmeter Beton, vorzugsweise mindestens 5-10 dm3 pro Kubikmeter Beton hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Stahlfasern sind, die dem Beton in einer Menge von mindestens 30 kg/m3, vorzugsweise zwischen 40 und 80 kg/m3 Faserbeton zugegeben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern mit einem Querschnitt zwischen 0,1 und 1 mm2 und einer mittleren Länge zwischen 20 und 100 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 70 mm, verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in einer Breite von mindestes 1 ,2 m oder mehr, vorzugsweise in Breiten von 1 ,8 m, 2,4 m und 3 m hergestellt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten unabhängig von der Plattendicke mit Hohlräumen im Rastermaß mit einem Mittenabstand zwi- sehen 20 und 40 cm, vorzugsweise 25 bis 35 cm und insbesondere 28 bis 30 cm, hergestellt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume der Platten mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken hergestellt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Ecken mindestens 50 mm, vorzugsweise zwischen 60 und 100 mm, beträgt.
. .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Obergurt und Untergurt der Hohlplatten, ebenso wie die sich zwischen Obergurt und Untergurt erstreckenden und die Hohlräume voneinander trennenden Stege mit Wandstärken von mehr als 40 mm, vorzugsweise mehr als 45 mm und insbesondere mit etwa 50 mm, extrudiert werden.
10. Spannbetonhohlplatte (1), bestehend aus einem Obergurt (4), einem Untergurt (5) und sich zwischen Unter- und Obergurt erstreckenden Stegen (6), die jeweils sich parallel erstreckende Hohlräume (3) begrenzen, wobei in dem Betonmaterial parallel zu den Hohlräumen vor- gespannte Litzen (2) angeordnet sind und wobei die Platten durch Extrusion von Beton entlang der vorgespannten Litzen (2) hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Betonmaterial einen Volumenanteil von mindestens 0,1 % Fasern enthält.
11. Spannbetonhohlplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Stahlfa- sern sind, die in einer Menge von mindestens 30 kg/m3, vorzugsweise in einer Menge zwischen 40 und 80 kg/m3 in dem Faserbeton enthalten sind.
12. Spannbetonhohlplatte nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß Obergurte, Untergurte und die sich dazwischen erstreckenden Stege Wandstärken von mindestens mehr als 40 mm, vorzugsweise mehr als 45 mm und insbesondere etwa 50 mm haben.
13. Spannbetonhohlplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (3) einen runden bzw. elliptischen oder rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Eckbereichen haben.
14. Spannbetonhohlplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der minimale Krümmungsradius der Hohlraumquerschnitte mindestens 50 mm, vorzugsweise zwischen 60 und 100 mm beträgt.
15. Spannbetonhohlplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine Breite von mindestens 1 ,2 m oder mehr, vorzugsweise eine Breite zwischen 1 ,8 und 3 m, insbesondere die Maße 1 ,8, 2,4 oder 3 m in der Breite hat.
16. Spannbetonhohlplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastermaß für die Hohlräume (3) unabhängig von der Breite und der Dicke der Platten ist und etwa 26 bis 30 cm, insbesondere etwa 28 cm beträgt.
. .
17. Spannbetonhohlplatte nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenquerschnitt im wesentlichen trapezförmig ist, wobei der Obergurt (4) eine um ca. 5 cm geringere Breite hat als der Untergurt (5).
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