EP1529616A2 - Verfahren zur Herstellung von bewährten Betonprodukten, sowie derartige Betonprodukte - Google Patents

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EP1529616A2
EP1529616A2 EP04026458A EP04026458A EP1529616A2 EP 1529616 A2 EP1529616 A2 EP 1529616A2 EP 04026458 A EP04026458 A EP 04026458A EP 04026458 A EP04026458 A EP 04026458A EP 1529616 A2 EP1529616 A2 EP 1529616A2
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reinforcement
bodies
reinforced concrete
metal
round
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Hans-Jürgen Gessner
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    • 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
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0068—Embedding lost cores
    • 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
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/02—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of reinforced concrete products Claim 1 and such a concrete product.
  • Reinforced concrete products and their manufacture are well known in the art.
  • Concrete is an artificial stone made from a mixture of cement, concrete aggregate and Water is formed by hardening the cement paste. If necessary, the concrete Added additives and / or additives.
  • the mixture of cement, concrete aggregate and Water is mixed in various equipment and at the construction site or in the concrete plant in introduced the components in their intended position and hardened there. Concrete is a building material the pressure, but no tensile forces can absorb. To absorb the tensile forces is therefore the use of reinforcing steel required.
  • For the production of reinforced concrete products is into a mold or form a suitable iron reinforcement, e.g. Mild steel mats or similar, inserted. Then the concrete mixture is poured into the mold and hardens there.
  • Concrete products can be prefabricated very well in the concrete plant.
  • Reinforced concrete products have, among other things, the benefits of high strength, any Shaping and longevity.
  • the disadvantage is the extremely high weight and partly also poor thermal insulation properties, so that when using concrete in house building sometimes additional insulation is needed.
  • This goal comes with a procedure for producing reinforced concrete products according to claim 1 and a concrete product achieved according to claim 6.
  • this reinforcement is combined with shed the bodies in a mold or formwork with concrete.
  • the density of the body out Plastic or foamed plastic is much lower than that of concrete, that is Total weight of the finished concrete product lower than that of a conventional one Concrete product.
  • the weight saving depends on the total volume of the used Body off; the more bodies are used and the larger the body, the larger the Weight savings.
  • round, preferably spherical bodies are used, the Structure of the concrete product due to the good force redirection around the body only slightly weakened.
  • the number and size of, preferably spherical body can be varied depending on the application.
  • Reinforcement or reinforcements are preferably mild steel mats or Structural steel wires used. Mild steel mats consist of two intersecting layers of Steel rods, the i.d.R. connected by spot welding.
  • the Concrete product can have a variety of different reinforcements, such as. e.g. Reinforcement baskets or trusses, welded mesh or reinforcing frames etc. Not all Reinforcements must be provided with the bodies; some reinforcements can be completely free remain and others only on a partial area or completely be provided with bodies.
  • the Body in particular of plastic or foamed plastic are at least one attached to the reinforcements, e.g. by gluing. Another possibility is to provide the reinforcements with fasteners.
  • These pins or mandrels are advantageously an integral part of the reinforcements and are made together with the reinforcement. Alternatively, the pins or mandrels also be subsequently welded to the vegetation or the reinforcements.
  • the pencils or mandrels are advantageously made of metal, in particular of the same material as the Reinforcement itself.
  • the bodies are attached to the pins or mandrels. To this Purpose, the bodies can be provided with appropriate holes in which the pins or Spikes are introduced. Alternatively, the bodies can also without drilling on the pins or thorns are plugged.
  • the pins or mandrels can be sharpened advantageous advantage be to facilitate the plugging.
  • the body with at least one provided through hole.
  • the bars of the reinforcement are made before joining the Rods led to mats through these holes.
  • the bodies are on the free sections between the crossing points or at the crossing points, what a very good fixation of the body causes.
  • the number of bodies as needed selectable, e.g. between each crossing point one or more bodies be provided or only between every second or third crossing point, Etc.
  • the bodies are advantageous to the reinforcement or the reinforcements of each other spaced apart. This makes it possible for the largely liquid concrete the body completely enclosing, so that the space remaining between the bodies fills out Concrete still has sufficient carrying properties. Thus it is despite a relative high number of bodies of particular plastic or foamed plastic possible, to obtain a relatively strong and durable concrete product.
  • the rounds, preferably spherical bodies may advantageously be hollow to a particularly high To achieve weight savings. Under "round” can in this context also forms be understood, e.g. ellipsoidal or egg-shaped, but in the best case spherical and therefore a good diversion of the lines of force in the surrounding concrete at Allow exposure to the designed compressive stress.
  • At round Training form is a diameter of 2 to 20 cm advantageous. It is also important that the Body are relatively inexpensive and easy to produce.
  • the foamed plastics must have a certain mechanical strength to withstand the pressure of them during casting to withstand surrounding concrete. Particularly suitable for this purpose Rigid foams of e.g. Polystyrene, i. Styrofoam®, polyurethane, polyvinyl chloride and like.
  • the invention is particularly advantageous in the production of precast concrete elements such as. Use precast concrete slabs.

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Abstract

Dir Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bewehrten Betonprodukten sowie derartige Betonprodukte. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird eine Bewehrung aus Metall mit runden Hohlkörpern und / oder runden Körpern aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff versehen und in einem zweiten Schritt wird diese Bewehrung mit den Körpern in einer Form mit Beton vergossen. Das Betonprodukt ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Bewehrung runde Hohlkörper und / oder runde Körper aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bewehrten Betonprodukten nach Anspruch 1 sowie ein derartiges Betonprodukt.
Bewehrte Betonprodukte und ihre Herstellung sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt. Beton ist ein künstlicher Stein, der aus einem Gemisch von Zement, Betonzuschlag und Wasser durch Erhärten des Zementleims entsteht. Gegebenenfalls werden dem Beton Zusatzmittel und /oder Zusatzstoffe zugesetzt. Das Gemisch aus Zement, Betonzuschlag und Wasser wird in verschiedenen Geräten gemischt und auf der Baustelle oder im Betonwerk in die Bauteile in ihre vorgesehene Lage eingebracht und erhärtet dort. Beton ist ein Baustoff, der Druck-, aber keine Zugkräfte aufnehmen kann. Zur Aufnahme der Zugkräfte ist deshalb der Einsatz von Betonstahl erforderlich. Zur Herstellung von bewehrten Betonprodukten wird in eine Form oder Schalung eine geeignete Eisenbewehrung, z.B. Baustahlmatten oder ähnliches, eingelegt. Anschließend wird die Betonmischung in die Form gegossen und erhärtet dort. Betonprodukte lassen sich sehr gut im Betonwerk vorfertigen. Derartige bewehrte Betonprodukte haben unter anderem die Vorzüge hoher Festigkeit, beliebiger Formgebung und Langlebigkeit. Nachteilig ist jedoch das extrem hohe Gewicht und teilweise auch schlechte Wärmedämmeigenschaften, so dass bei Verwendung von Beton im Hausbau teilweise eine zusätzliche Isolierung nötig ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung einige der Nachteile von bewehrten Betonprodukten aus dem Stand der Technik auszuräumen und ein Betonprodukt zu schaffen, das leichter ist als herkömmliche Betonprodukte nach dem Stand der Technik, und welches gleichzeitig kostengünstig und einfach herzustellen ist. Dieses Ziel wird mit einem Verfahren zur Herstellung von bewehrten Betonprodukten nach Anspruch 1 und einem Betonprodukt nach Anspruch 6 erreicht.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt eine oder mehrere Bewehrung(en) aus Metall mit runden Hohlkörpern und / oder runden Körpern aus insbesondere Kunststoff oder geschäumten Kunststoff, wie z.B. Styropor® oder Polyurethanschaum, versehen. In einem zweiten Schritt wird diese Bewehrung zusammen mit den Körpern in einer Form oder Schalung mit Beton vergossen. Da die Dichte der Körper aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff wesentlich geringer ist als die von Beton, ist das Gesamtgewicht des fertigen Betonprodukts niedriger als das eines herkömmlichen Betonprodukts. Die Gewichtsersparnis hängt dabei von dem Gesamtvolumen der verwendeten Körper ab; je mehr Körper verwendet werden und je größer die Körper, umso größer ist die Gewichtsersparnis. Da runde, vorzugsweise kugelige Körper verwendet werden, wird die Struktur des Betonprodukts aufgrund der guten Kraftumleitung um die Körper nur geringfügig geschwächt. Demnach kann die Anzahl und Größe der, vorzugsweise kugelförmigen Körper je nach Anwendungsfall variiert werden.
Als Bewehrung bzw. Bewehrungen kommen vorzugsweise Baustahlmatten oder Baustahldrähte zum Einsatz. Baustahlmatten bestehen aus zwei sich kreuzenden Lagen von Stahlstäben, die i.d.R. durch Punktschweißung miteinander verbunden sind. Das Betonprodukt kann eine Vielzahl von verschiedenen Bewehrungen aufweisen, wie. z.B. Bewehrungskörbe oder -Gestelle, Baustahlmatten oder Bewehrungsrahmen etc. Nicht alle Bewehrungen müssen mit den Körpern versehen sein; einige Bewehrungen können völlig frei bleiben und andere nur an einem Teilbereich oder komplett mit Körpern versehen sein. Die Körper, insbesondere aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff werden an zumindest einer der Bewehrungen befestigt, z.B. durch Verklebung. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Bewehrungen mit Befestigungselementen zu versehen. Vorteilhaft bestehen diese Befestigungselemente aus von der Bewehrungsoberfläche abstehenden Stiften oder Domen. Diese Stifte oder Dorne sind vorteilhaft ein integraler Bestandteil der Bewehrungen und werden zusammen mit der Bewehrung hergestellt. Alternativ können die Stifte oder Dorne auch nachträglich an der Bewehung bzw. den Bewehrungen angeschweißt werden. Die Stifte oder Dorne sind vorteilhaft aus Metall, insbesondere aus demselben Material wie die Bewehrung selbst. Die Körper werden auf die Stifte oder Dorne aufgesteckt. Zu diesem Zweck können die Körper mit entsprechenden Bohrungen versehen sein, in die die Stifte oder Dorne eingeführt werden. Alternativ können die Körper auch ohne Bohrung auf die Stifte oder Dorne aufgesteckt werden. Die Stifte oder Dorne können hierbei vorteilhaft angespitzt sein, um das Aufstecken zu erleichtern.
Bei einer weiteren Befestigungsmöglichkeit sind die Körper mit wenigstens einer durchgehenden Bohrung versehen. Die Stäbe der Bewehrung werden vor dem Verbinden der Stäbe zu Matten durch diese Bohrungen geführt. Wenn die Stäbe übereinandergelegt werden, um die sich kreuzenden Stäbe zu Matten zu verschweißen, befinden sich die Körper auf den freien Abschnitten zwischen den Kreuzungspunkten oder auf den Kreuzungspunkten, was eine sehr gute Fixierung der Körper bewirkt. Dabei ist die Anzahl der Körper je nach Bedarf wählbar, es können z.B. zwischen jedem Kreuzungspunkt eine oder auch mehr Körper vorgesehen sein oder aber auch nur zwischen jedem zweiten oder dritten Kreuzungspunkt, etc.
Die Körper sind vorteilhaft an der Bewehrung bzw. den Bewehrungen voneinander beabstandet angeordnet. Dadurch ist es dem weitgehend flüssigen Beton möglich die Körper völlig zu umschließen, so dass der den zwischen den Körpern verbleibende Raum ausfiillende Beton weiterhin ausreichende Trageigenschaften aufweist. Somit ist es trotz einer relativ hohen Anzahl an Körpern aus insbesondere Kunststoff oder geschäumten Kunststoff möglich, ein relativ festes und strapazierfähiges Betonprodukt zu erhalten. Die runden, vorzugsweise kugelförmigen Körper können vorteilhaft hohl sein, um eine besonders hohe Gewichtsersparnis zu erreichen. Unter "rund" können in diesem Zusammenhang auch Formen verstanden werden, die z.B. ellipsenförmig oder eiförmig, im günstigsten Fall jedoch kugelförmig sind und daher eine gute Umleitung der Kraftlinien im umgebenden Beton bei Beaufschlagung mit der konzipierten Druckbeanspruchung gestatten. Bei runder Ausbildungsform ist ein Durchmesser von 2 bis 20 cm vorteilhaft. Wichtig ist auch, dass die Körper relativ kostengünstig und einfach herstellbar sind. Die geschäumten Kunststoffe müssen eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen, um dem Druck des sie beim Giessen umschließenden Betons standhalten zu können. Besonders geeignet sind hierfür Hartschaumstoffe aus z.B. Polystyrol, d.h. Styropor®, Polyurethan, Polyvinylchlorid und ähnliches.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Betonfertigelementen wie z.B. Betonfertigplatten anwenden.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung von bewehrten Betonprodukten,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Bewehrung aus Metall mit runden Hohlkörpern und / oder runden Körpern aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff versehen wird und in einem zweiten Schritt diese Bewehrung mit den Körpern in einer Form mit Beton vergossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Körper kugelförmig sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Bewehrung Baustahlmatten verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die runden Körper an der Bewehrung mittels dafür an der Bewehrung vorgesehenen Befestigungselementen befestigt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die runden Körper an der Bewehrung voneinander beabstandet angeordnet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Annsprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als geschäumter Kunststoff Polystyrol oder Polyurethanschaum verwandt wird.
  7. Metallbewehrtes Betonprodukt,
    dadurch gekennzeichnet, dass an der zumindest einen Bewehrung runde Hohlkörper und / oder runde Körper aus Kunststoff oder geschäumten Kunststoff angeordnet sind.
  8. Metallbewehrtes Betonprodukt nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Körper kugelförmig sind.
  9. Metallbewehrtes Betonprodukt nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung eine bzw. mehrere Baustahlmatten umfasst.
  10. Metallbewehrtes Betonprodukt nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung mit Befestigungselementen zur Befestigung der Körper versehen ist.
  11. Metallbewehrtes Betonprodukt nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Betonprodukt ein Betonfertigelement, z.B. eine Platte ist.
  12. Metallbewehrtes Betonprodukt nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Körper voneinander beabstandet an der Bewehrung angeordnet sind.
  13. Metallbewehrtes Betonprodukt nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Kunststoff ein Polystyrolschaum oder Polyurethanschaum ist.
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